遥感技术在大坝变形检测中的应用论文_王亚华1,王磊帅2

遥感技术在大坝变形检测中的应用论文_王亚华1,王磊帅2

1.雅砻江流域水电开发有限公司 四川 成都 61000 2.湖南省核工业地质局三一一大队 湖南 岳阳 414000

摘要:随着我国经济的不断发展,工程建设事业也保持着较高的发展速度。大坝作为一项重要的枢纽工程,其质量具有至关重要的意义,在大坝投入使用之后,受到环境的影响,在一定年限以后,会发生一定程度的损伤。损伤至一定程度后将对大坝安全构成威胁,因此必须对这种损伤保持科学的监控,尤其要针对其具体变形情况要展开全面的检测以保证大坝的安全使用。本文主要分析和讨论遥感技术在大坝变形检测中的应用,并且对技术的运用做出简要说明,以期给相关从业者提供一定的帮助和借鉴。

关键词:遥感技术;大坝;变形检测;应用

一、引言

大坝的建设是我国工程建设行业中重要的内容之一,保证其安全性对于社会有着十分重要的意义。因此,在大坝运行过程中,必须对大坝保持全面的安全性检测,大坝变形检测就是安全性检测中的重要内容。所谓大坝变形检测,就是指在大坝投入使用的不同阶段,运用现代通信传感技术对大坝做严格的检测,重点对大坝的结构以及大坝的功能状况进行检测,从而对大坝的实际运行状况做出全面深入的了解,尽早发现问题,从而能够尽早解决问题。在大坝变形检测过程中,应当充分考虑各种相关因素从而做出更加全面的分析,并且运用科学的方法大坝进行必要的维护。在大坝变形的实际检测过程中,我们可以看出,遥感技术的应用的最具有突出的优势就是可以通过测站点实现全天候检测,不仅不需要通视,而且其检测精准度较高,通过三维信息的运用操作也更加容易。传统的检测方法必须运用相互通视才能够实现全面检测,而通过遥感技术的运用,检测工作就变得简单许多,只需要测量一个点就可以了。传统检测方法通常需要平面和垂直两种,并且使用传统方法检测大坝的变形,其工作量非常浩大,工作时间很长,因此检测往往存在很大的误差,并且对于分析变形的程度也造成很大的障碍。运用遥感技术之后,能够对大坝的实际状况做到动态监测,得到的数据具有较高的准确度,并且天气因素对检测结果的干扰较小。遥感技术的运用,通常需要相应的设施来实现,再辅以接收机的运用,让用户能够找到准确的监测点,从而对数据展开有效的收集、分析和处理。

二、遥感技术运用于大坝变形监测的重要性

大坝变形,就是大坝建成之后受到各种载荷作用,最终让大坝的形状、位置以及结构在一定空间和时间上发生一定程度的变化,并且这种变化超出了大坝允许的变形范围,以及由此带来的大坝安全性隐患。对大坝变形的检测其主要内容包括了大坝的位移是否发生变化,大坝是否出现了沉陷现象,以及对大坝桥形和挠度的观测等等。因此,为了更好的完成检测目的,需要结合大坝的类型和特点从而选择更加合适的检测方法。就过往状况来说,大坝变形检测方法有两种,一种是常规测量法,一种是物理学传感器法。一般状况我们选用常规测量法,也就是通过水准、侧边和测角的方式来检测大坝的变形情况,运用这种方法,测量工作量大,并且测量所需要的时间较长,检测效果也不理想,随着电子水准仪的出现,当前地面测量的难度已经逐渐降低,自动化测量的运用也一定程度上减少了大坝变形检测的工作量。运用遥感技术进行大坝变形测量,通常也称之为测地机器人,能够实现自动搜索和识别,从而得到精确的三维坐标、角度和精确的距离,具有高度的智能化。随着现代通信技术的高度发展,遥感技术当前已经逐渐在大坝变形检测中得到广泛应用。通过对其精准定位功能的应用,能够实现连续观测,从而让大坝检测数据的可信性得到大幅提升。并且随着遥感技术的不断成熟,相比其他方法其优势十分明显。

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三、遥感技术的设计与运用

大坝变形检测是大坝运营中不可或缺的环节,通常对大坝的检测是通过以下三个方面来实现的:第一,对大坝桥塔变形展开检测;第二,对大坝的平面位移状况展开检测;第三,对大坝的桥面挠度展开全面检测。检测大坝的方法有很多种,比如检测挠度可以通过水准法、摄影法、垂直发等等;检测水平位移可以通过测角法、交会法、导线法等。从这些技术综合分析来看,遥感技术可以实现在多种环境状况下,呈现出精确度较高的检测结果,并且检测方法更加稳定可靠,所以遥感技术在大坝中的应用十分广泛。

运用遥感技术对大坝展开检测的时候,必须按照国家相关规定严格执行,从而使检测结果符合精度要求。对于监测点的设置需要十分慎重,一方面要选择大坝变形较为敏感且具有代表性的地方,能够更加精确地反映大坝的具体变形状况,另一方面基准点和检测点的设置要尽量远离高大建筑、雷达站以及电台等设施,避免使得信号受到影响。选择合适的监测点和基准点之后,再根据实际状况选择较好的观测方案。通常来说观测方法有以下四种:第一种方法是运用多部遥感技术接收机展开同步测量,从而得到更加有效的结果,在条件可以达到的状况下,在每个观测点设置一个接收机做同步测量;第二种方法是做多起观测,也就是说接收机的数量和型号不变,通过在不同时间测定过个数据来增加有效性;第三种方法是选择最佳位置来进行检测;第四种方法是在基准点和变形的距离在一定范围内,通过选用高级遥感技术来检测,从而得到更加精准的观测结果。需要格外注意的是,数据采样要有一定的精确度要求,并且采样期间要保持相对静止的环境,大坝不能出现变形。

运用遥感技术展开大坝变形检测,准确的找到变形监测网的位置至关重要。在检测过程中,监测网具有非常关键的作用。对大坝展开观测的时候,必须选用卫星分布较多时段,运用多台设备同步检测时候可以通过同步循环的方式降低和防止观测数据的误差和错误,即使出现来误差也可以运用基线将其删除,并且这样的操作对于结果的精确度没有任何影响。就当前实际运用状况来看,除了运用基线剔除之外,还可以通过不同软件对遥感技术进行有效分析和处理,从而更进一步保证检测的精准度。粗差法也是一种相当有效的检测方法,在该技术的使用过程中,首先需要计算粗差,再展开逐次检测,直到粗差消失为止。最后再对遥感技术网施加平差处理,得到有效平差,从而切实保证其精准度。通常我们在处理边网数据时,运用超过两个的基准网能够得到更加全面和准确的结果。

运用遥感技术对大坝变形展开检测,开始应当对大坝不同时期的变形状况展开全面的分析,在运用相关数据做定期复测,从而有效防止在检测过程中出现误差。检测可以分别在两个时段展开,比如在白天和晚上各进行一次。交通状况尤其是中重型汽车对于桥面的影响较大,会产生较大的震动,因此,运用遥感技术最好必须保证拥有较好的观测环境,通常夜晚观测的最佳时间是凌晨,此时车流量最小,环境相对安静。

四、小结

当前,我国的工程建设行业正在飞速发展,大坝作为重要的工程之一,发挥着越来越重要的作用。在大坝投入使用之后,随着时间的推移,大坝会因为环境的影响而发生一定的变化。所以,必须采用科学的方法对大坝的变形状况展开观测,从而有效的保证其安全性。遥感技术是大坝变形检测最为有效的方法之一。在具体实践过程中中,要根据不同的状况,选择合理的检测方法,从而得到更加精确的结果,确保大坝的安全性。

参考文献:

[1]姚志华.试析遥感技术在大坝变形监测中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(22),15.

[2]黄柏花.探究遥感技术在大坝变形监测中的应用[J].工程建设标准化,2015,(3):164.

[3]赵正林.有关遥感技术在大坝变形监测中的应用[J].黑龙江科技信息,2012,(13):14.

[4]王小敏,熊军,马木欣.基于遥感技术的大跨度大坝变形检测与数据处理[J].武汉理工大学学报,2012,(33):265.

论文作者:王亚华1,王磊帅2

论文发表刊物:《防护工程》2017年第28期

论文发表时间:2018/2/1

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