水电工程强震监测技术发展论文_许后磊

水电工程强震监测技术发展论文_许后磊

中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司 云南省昆明市 650051

摘要:社会进步和发展,使得人们在地球上所生存的领域和范围日益扩大,自然灾害对人类社会的生存发展构成了日益严重的威胁。水利水电工程中强震监测技术的发展,是目前减少经济危害的有力手段。介绍了水电工程领域强震监测技术的现状及存在的问题,最后展望了强震监测工作在我国水电领域的发展趋势。

关键词:水利水电工程;强震监测技术;强震监测仪器

引言:

水利水电工程和国家地区的水电资源分布会产生连锁反应,对于地震的地质灾害的反馈如能足够迅速,可以减少灾害中所发生的次生灾害和连锁反应对社会经济的影响,灾害的影响范围和影响程度将会大幅度减弱,此为水电建设工程中重视强震监测相关技术的重要原因。

一、强震监测技术在中国的使用现状

(一)技术分析手段相对不够完善,标准不统一

目前我国对坝的强震安全监测工作实际上是非常重视的,在强震记录过程中,随着人们对于地质构造、地质震动认识的不断深入,对于防灾减灾工作促进作用越来越大,但同时虽然经验有所增加,但由于地震的传播机理、抗震设计理论等还存在着一定的局限性,技术分析手段仍不够完善。目前使用完全动力法作为解决大型复杂工程的抗震分析手段非常普遍,这种分析方法本身非常迅速,但是对于国内外尚未解决的难题,如水电工程大坝选址等的确定技术方法上仍然不够完善。目前的强震监测技术只是一个零星的监测点的结合,并没有形成点面结合网状结构。对于地震区发生的地震预测,有一个台站取得记录之后,不能够快速的进行综合的信息反馈和同区域之内的其他地区地震的预警,缺乏统一的规范和技术标准,不利于分析人员进行快速的反馈和管理调度。

(二)强震监测技术目前分析人员素质普遍不高

高水平的监测技术需要高水平的监测仪器,而高水平的仪器配备需要高素质的人才。目前,我国水利水电工程对于强震监测技术的专业性人才培养虽然重视,但是由于基础较为薄弱,监测分析人员水平普遍不高,有的水利水电工程的强震监测技术使用的是旧的监测仪器和落后的专业知识体系。

二、水利水电工程强震监测技术特点

电子通讯技术的迅速发展,使得信息动态传播范围更大,在高信噪比和高精度的测量效果要求之下,采用数据存储单元使用新入先出的临时存储器和大容量的固态电子硬盘来触发软件算法,就可以使用远程数据传输技术,采用定时触发技术交信号与本地计算机连接,这种方式是一种能够有效降低能耗、简化设计、减少故障比率的有效方法。在实际使用过程中需要非常重要的一点,由于水利水电强震监测仪器的工作环境相对比较恶劣,因此就需要充分考虑到强震监测仪器的独立供电和通讯问题,而且在实际制造过程中,要尽可能选用低功耗的元器件,大容量的电源。

三、水利水电强震监测技术发展展望

(一)自动化技术的密集使用

自动化技术的密集使用已经渗透到社会生产的各个方面,在水利水电工程的实际使用中,由于监测环境有时比较割裂,尤其是可能面临抗震减灾的困难环境,管理自动化与应急决策智能化是目前水电工程强震安全监测的未来发展趋势之一,将先进和创新的科技成果向监测生产力转化,推动水电科技的全面长足发展,是未来的必然发展趋势。

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(二)多元化多层次的智能化监测

完善强震监测设计,有效地延长监测仪器工作周期,根据工作需求加强监测频率,多方位多层次智能化的快速监测技术发展、预警机制和应急预案的联动机制体系,是目前水利水电工程项目抗震减灾和临震预警的重要科研工作。加强水电工程地震监测台站的数量和分配网点,使用先进的数据交换接口和远程操作技术,实现水利水电工程强震监测工作网络管理,工作远程实时传播、工作预警决策系统优化、健全相应工作管理机制、查询分析结果更加快速直观,是未来的强震监测技术重要的发展方向。

(三)强震监测工作的组织体系建设

采用先进的现代电子技术和传输通讯手段,创新和提升科技生产力,研究利用先进的图形图像功能和分析功能进行地震和强震的安全预警工作,利用GIS及BIM技术建立合理的抗震数学模型,可以很好的引导决策部门进行快速决策支持,既可以保障强震影响区域人民的人身财产安全,也可以快速进行预警,提高地震预警的成功率。在这种情况下,就需要强化整个组织体系的建设,监测网络和监测技术的发展能支撑快速应急快速反应,加强应急组织工作建设,才能最大程度的减少地震灾害造成的损失。良好的监测技术手段,必须要有良好的组织管理体系和其他抗震应急方案相结合,这些工作对于减轻震后的次生灾害以及维护国家和人民的财产安全具有非常重要的意义。

(四)先进的数字化和网络化的监测手段体系

现代水电工程建设也开始逐渐进入到了数字化发展阶段,数字化、网络化以及信息化的快速发展和自动化智能化的监测技术,为水利水电工程的强震安全监测技术提供了非常良好的发展方向。强震监测技术的发展涉及到了非常多的综合性学科理论,对于地球物理、地质、水利工程、水工结构、电子技术等综合学科知识的运用,可以加强整个强震监测手段的自动化分析和决策体系的建设进程。在水利水电工程一定区域范围内,可以对地质结构的状况进行监测,建立力学分析模型,建立水电工程结构的抗震分析仿真模型。将结构性的信息资料与计算机仿真研究相结合,进行强震监测仪器的性能改造和优化,这些工作能够优化工程设计和促进强震监测技术发展的理论基础,完善科学的强震监测手段,可以大大的提升强震监测的精度,减少有效的人力资源浪费。

结束语:

加强水利水电工程领域的强震监测工作,进行水电工程的抗震安全防震减灾以及水利大坝周边区域地震安全研究工作,是目前水利水电工作强震监测工作的重点。加强水电工程强震监测的技术储备、人才储备、资金储备,强化水电工程技术的组织建设等保障,都可以为强震监测数字化网络建设提供有效助力,高效的通讯传输系统、水电工程监测的信息互通工作机制以及成梯队式的管理责任体系,是有效调度地震应急资源、建设地震应急系统和完善水电工程强震监测工作的发展方向,也是相关水电工程监测人员不断努力的发展趋势。

参考文献

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[4]郭永刚.水利水电工程强震监测和强震监测仪器[J].地球物理学进展,2005,(02):422-426.

论文作者:许后磊

论文发表刊物:《基层建设》2017年第12期

论文发表时间:2017/8/9

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