水庫(kù)水雨情安全監(jiān)測(cè)

水庫(kù)水電站安全運(yùn)行監(jiān)測(cè)預(yù)警/水庫(kù)水電站大壩變形監(jiān)測(cè)：
目前大壩的表面變形監(jiān)測(cè)主要采用gnss監(jiān)測(cè)方法比較適合。
gnss（全球定位系統(tǒng)）監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由空間部分（人造地球衛(wèi)星）、地面監(jiān)控部分（分布在地球赤道上的若干個(gè)衛(wèi)星監(jiān)控站、注入站和主控站）和用戶部分（用于接收衛(wèi)星信號(hào)的設(shè)備）三部分組成。gnss監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要包括天線、接收機(jī)、通訊系統(tǒng)及相關(guān)解算、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換及分析處理軟件等組成部分。gnss具有速度快、精度高、全天候等優(yōu)點(diǎn)，除在飛行器導(dǎo)航成功應(yīng)用外，還在大地測(cè)量、精密工程測(cè)量、地殼形變監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域得到成功應(yīng)用。gnss用于形變監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)的區(qū)域一般不是很大，但變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)比較密集。當(dāng)gnss用于大壩形變監(jiān)測(cè)或滑坡監(jiān)測(cè)時(shí)，往往是對(duì)一定范圍內(nèi)具有代表性的區(qū)域建立變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)，在遠(yuǎn)方距離監(jiān)測(cè)點(diǎn)合適的位置（如穩(wěn)固的基巖上）建立基準(zhǔn)點(diǎn)。在基準(zhǔn)點(diǎn)架設(shè)gnss接收機(jī)，根據(jù)其高精度的已知的三維坐標(biāo)，經(jīng)過(guò)幾期監(jiān)測(cè)從而得到變形點(diǎn)坐標(biāo)（或者基線）的變化量。根據(jù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的形變量，建立安全監(jiān)測(cè)模型，從而分析滑坡、大壩等的變形規(guī)律并實(shí)現(xiàn)及時(shí)的反饋。
gnss技術(shù)具有全天候作業(yè)的特點(diǎn)不但可以自動(dòng)化采集數(shù)據(jù)，而且可以將gnss信號(hào)傳輸?shù)街行模瑢?shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)化傳輸，通過(guò)監(jiān)測(cè)整體的微小變形量，構(gòu)造統(tǒng)計(jì)分析模型，預(yù)測(cè)變形體長(zhǎng)期的變化趨勢(shì)，為以后的分析決策提供依據(jù)。總體來(lái)說(shuō)gnss的主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：
定位精度高：應(yīng)用實(shí)踐已經(jīng)證明，gnss相對(duì)定位精度在50km以內(nèi)可達(dá)10-6m，100-500km可達(dá)10-7m，1000km可達(dá)10-9m。在300-1500m工程精密定位中，1小時(shí)以上監(jiān)測(cè)的解其平面位置誤差小于1mm，與me-5000電磁波測(cè)距儀測(cè)定得邊長(zhǎng)比較，其邊長(zhǎng)校差為0.5mm，校差中誤差為0.3mm。
監(jiān)測(cè)時(shí)間短：隨著gnss系統(tǒng)的不斷完善，軟件的不斷更新，目前20km以內(nèi)相對(duì)靜態(tài)定位，僅需15-20分鐘；快速靜態(tài)相對(duì)定位測(cè)量時(shí)，當(dāng)每個(gè)流動(dòng)站與基準(zhǔn)站相距在20km以內(nèi)時(shí)，流動(dòng)站監(jiān)測(cè)時(shí)間只需1-2分鐘，然后可隨時(shí)定位，每站監(jiān)測(cè)只需幾秒鐘。
全天候?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)：目前的gnss監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以通過(guò)設(shè)置進(jìn)行自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集，進(jìn)行24小時(shí)全天候作業(yè)。
根據(jù)水庫(kù)實(shí)際情況，通過(guò)設(shè)備選型，確定水庫(kù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)以gnss監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為主，實(shí)施自動(dòng)化監(jiān)測(cè)，為滿足水庫(kù)達(dá)標(biāo)建設(shè)要求，在建立gnss監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的同時(shí)，恢復(fù)人工觀測(cè)，建立人工觀測(cè)數(shù)據(jù)檔案，通過(guò)對(duì)兩種監(jiān)測(cè)方式采集的數(shù)據(jù)的后處理，綜合分析計(jì)算，提高壩體表面位移的監(jiān)測(cè)精度。
gnss系統(tǒng)在不增加建設(shè)成本的同時(shí)提供垂直位移監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)上傳至大壩安全監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)，為水庫(kù)關(guān)鍵部位增加預(yù)警頻次，補(bǔ)充人工觀測(cè)頻次少的缺陷。
監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布置
對(duì)水庫(kù)水電站壩高超過(guò)15m以上或下游影響較大的土石壩，壩高超過(guò)50m或下游影響大的重力壩、混凝土壩、拱壩、砌石壩，宜設(shè)置表面變形監(jiān)測(cè)設(shè)施。對(duì)出現(xiàn)異常變形的，根據(jù)情況設(shè)置表面變形監(jiān)測(cè)斷面或監(jiān)測(cè)點(diǎn)；對(duì)壩體裂縫、輸泄水建筑物開裂根據(jù)情況設(shè)置開合、錯(cuò)位、傾斜監(jiān)測(cè)；對(duì)影響工程運(yùn)行安全的近壩岸坡，根據(jù)情況設(shè)置變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)。
（1）土石壩以表面垂直位移監(jiān)測(cè)為主，重力壩、拱壩、混凝土壩、砌石壩以表面水平位移監(jiān)測(cè)為主。變形監(jiān)測(cè)斷面根據(jù)壩型、壩高、壩長(zhǎng)等情況設(shè)置，宜在壩頂下游側(cè)設(shè)置1個(gè)變形監(jiān)測(cè)縱斷面，對(duì)土石壩必要時(shí)可增設(shè)1個(gè)監(jiān)測(cè)縱斷面, 測(cè)點(diǎn)間距，當(dāng)壩軸線長(zhǎng)度小于300m時(shí)，宜取20~50m；壩軸線長(zhǎng)度大于300m時(shí)，宜取50~100m。表面垂直位移及水平位移監(jiān)測(cè)，宜共用一個(gè)測(cè)墩，并兼顧壩體內(nèi)部變形監(jiān)測(cè)斷面布置。表面變形監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)設(shè)在不受工程影響的穩(wěn)定區(qū)域，工作基點(diǎn)可布設(shè)在工程相對(duì)穩(wěn)定位置，各類監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)與壩體或岸坡牢固結(jié)合。基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)和監(jiān)測(cè)點(diǎn)均應(yīng)建有可靠的保護(hù)設(shè)施。
詳細(xì)技術(shù)方法：
在集中連片的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目區(qū)域，選擇半徑20km覆蓋監(jiān)測(cè)項(xiàng)目區(qū)域最多的一個(gè)點(diǎn)，在該點(diǎn)建設(shè)gnss基準(zhǔn)站； 在每個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目依據(jù)設(shè)計(jì)要求，建設(shè)gnss監(jiān)測(cè)站即可； gnss基準(zhǔn)站及gnss監(jiān)測(cè)站均以15s/次（可配置）發(fā)送rtcm32數(shù)據(jù)至gnss解算軟件，由gnss解算軟件自動(dòng)分配基準(zhǔn)站差分?jǐn)?shù)據(jù)給各監(jiān)測(cè)站進(jìn)行靜態(tài)解算； 為了保障水利監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)于精度要求，建議6小時(shí)解算一次，精度可滿足水利監(jiān)測(cè)規(guī)范要求； gnss建站要求：
gnss基準(zhǔn)站應(yīng)部署在穩(wěn)定處，并充分考慮共用基準(zhǔn)站，位置距離監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的距離宜在20km范圍內(nèi)；距易產(chǎn)生多影響效應(yīng)的地物（如高大建筑、樹木、水體和易積水地帶等）和大功率無(wú)線電發(fā)射源（如電視臺(tái)、電臺(tái)、微波站等發(fā)射塔架）的距離應(yīng)大于200m；應(yīng)有視野開闊且具備15°以上地平高度角的衛(wèi)星通視條件，能夠接收可靠的衛(wèi)星信號(hào)；應(yīng)進(jìn)行連續(xù)24h以上的實(shí)地環(huán)境測(cè)試，基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)可用率應(yīng)大于85%，多路徑效應(yīng)小于0.5；選擇年平均下沉和位移小于2mm的穩(wěn)固位置，避開易產(chǎn)生振動(dòng)的地帶；考慮未來(lái)規(guī)劃和建設(shè)，選擇周圍環(huán)境變化較小的區(qū)域進(jìn)行建設(shè)；便于人員維護(hù)和站點(diǎn)長(zhǎng)期保存； gnss監(jiān)測(cè)站應(yīng)布設(shè)在監(jiān)測(cè)體變形量較大、穩(wěn)定性狀態(tài)差處；應(yīng)保證搜星條件良好，監(jiān)測(cè)點(diǎn)位位置空曠，在±15°高度截止角上空不能有成片障礙物，以便于接收衛(wèi)星信號(hào)，周圍無(wú)高壓電線、變電站等電磁干擾源。