大坝安全监测技术浅谈

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1、大坝安全监测技术浅谈摘要：本文论述了不同监测技术的优缺点，阐述大坝安全监测技术发展概况和发展方向，为全而了解大坝安全技术和提高安全监测水平提供参考。关键词：大坝安全监测：监测技术；监测自动化；资料分析Abastract:Thisarticlediscussedthemeritsandshortcomingsofdifferentmonitoringtechnologyandintroducedrecentdevelopmentandfuturedevelopmentofdamsafetymonitoring,providedreferenceforunderstan

2、dingtechnologythoroughlyandimprovedtechnologyofdamsafetymonitoring.Keyword:Damsafetymonitoring;monitorigtechnology;monitoringautomation;dataanalysis1前言国闪外大s工程实例表明，对水利水电工程实行全面的监测和监控，是保证工程安全运行的重要措施之一。同时，将监测和监控的资料及时反馈给设计、施工和运营管理部门，又可为提高水利水电工程的设计及运行管理水平提供可靠的科学依据。现代化的监测系统，应当具有数据采集、数据管理、对工程安

3、全状况做出实时分析和评价及对其异常或险情做出辅助决策等功能，因此，大坝安全监测系统的包括监测技术、监测自动化技术、资料分析及安全评价技术三部分。2大坝监测技术及监测仪器2.1外部观测大坝外部观测主要只大坝外部变形观测。变形测量主要采用大地测量、垂线、准直法、静力水准等方法。监测仪器有水准仪、经纬仪、测距仪、全站仪、垂线坐标仪、引张线、真空激光准直系统、GPS、合成孔径雷达干涉技术等。常规大地测量是用水准仪、经纬仪、测距仪、全站仪等测景仪器采用水准法、交会法测得大坝垂直和水平位移。经纬仪和水准仪是传统的外部变形观测手段，从上世纪50年代起，测绘仪器开始朝电子化和自动化

4、方向发展。电磁测距仪的出现开创了距离测量的新纪元，电子经纬仪取代光学经纬仪后与电磁测距仪组合就成了智能型全站仪，智能型全站仪集测距、测角、计算记录于一体，并具备自动搜索功能，俗称“测量机器人”，它可真正做到无人值守，操作简便、自动化程度高，尤其适应在地势狭窄、气候恶劣等不适应人工观测的位置使用。测量机器人观测精度可达lmm+lppm/0.5"。水准仪、全站仪测量原理是利用光波反射，所以常规人地测fi需要仪器与测点之间满足通视要求，这是常规大地测量法不足之处。近年来大地测量法新技术不断出现，主要有GPS法、合成孔径雷达干涉测fi技术等。GPS是随着现代科学技术的迅速发

5、展而建立起来的新一代精密卫星定位系统。由美国国防部于1973年开始研制，历经方案论证、系统论证、生产实验三个阶段，于1993年建设完成。该系统是以卫星为基础的无线电导航定位系统，由三火纟II成部分，即空间星座部分、地而监控部分和用户设备。GPS的定位原理是利用空间分布的卫星以及；R星与地面点间进行距离交会来确定地面点位置，从测量的角度看，则相似于测距后方交会。GPS具有全天候、连续性和实时性定位功能，能提供测点的三维坐标。目前一般测地型GPS接收机的标称精度为mni+lppm,实践表明平面位置精度相当好，高程方面稍逊一些，国内工程上通过改进接收机接收方式、多站联测、

6、对电离层和对流层折射进行修正、对天线强制对中等措施，高程测量可达二等水准测量精度其至更高。GPS法测M原理类似于后方交会法，因此对于用户设备的GPS接受天线同一时刻可见卫星需在4颗以上，因此地妞测点耑要满足卫星高度角的要求，山区滑坡监测时滑坡体前緣测点受对岸山体遮挡有时不易满足。合成孔径雷达干涉测量技术是利用一定时间间隔和轻微的轨道偏离（相邻两次轨道间隔为儿十米至一公里左右）重复成像，借助覆盖同一地区的两个SAR图像的相位差来获得地表变形，随着千涉和差分技术的发展，该测量技术精度将不断提高。由于合成孔径雷达干涉测S技术是利用地球同步卫星载SAR系统，所以不能实现地表

7、位移的连续观测。垂线法是大坝变形监测的重要手段，用于监测大坝水平位移，分正垂线法和倒垂线法，正垂线法14能测得相对位移，倒垂线法将垂线K端买埋入稳定基岩，可测得绝对位移。倒乖线法常与正乖线法组合形成正倒垂组，倒乖还常与极坐怀法、引张线法结合测量大坝水平位移，此时倒垂作为校核基点。垂线法读数仪叫垂线坐标仪，垂线坐标仪从人工观测发展到自动遥测，遥测垂线坐标仪从接触式发展到非接触式，非接触式坐标仪从步进马达光学跟踪式到近10几年发展起来的CCD式和感应式垂线坐标仪。其屮感应式垂线坐标仪具有测试精度高、长期稳定性好、自动化程度高、结构简单、防水性能好、成本低等特点，特别