大壩變形監(jiān)測技術(shù)與預(yù)測方法分析

顏閩

【摘要】我國早期潰壩的數(shù)量就超出其他國家許多，潰壩造成的嚴重后果就是會危及人們的生命財產(chǎn)安全，修建堅固合理大壩只是維護它的第一步，還需要后續(xù)進行變形監(jiān)測，從而進行加固和維修。所以面對如今的大壩崩潰，就需要采取相應(yīng)的措施進行維護，及采用先進的監(jiān)測技術(shù)對于大壩進行變形監(jiān)測，分析大壩的變形狀況及運行狀態(tài)，從而實現(xiàn)對大壩進行加固維修的目標。只有通過這種監(jiān)測才能夠定期掌握大壩的現(xiàn)狀，及時找到問題以維護大壩及人們的安全，以防止危險意外的發(fā)生。

【關(guān)鍵詞】大壩，變形，監(jiān)測技術(shù)，預(yù)測方法，分析

大壩的外部變形監(jiān)測技術(shù)是維護大壩安全運行的重要保證。大壩的變形監(jiān)測技術(shù)近幾年受到國內(nèi)外業(yè)界的許多關(guān)注，中國也緊跟現(xiàn)代科技的發(fā)展步伐將人工監(jiān)測與現(xiàn)代化一體化的監(jiān)測技術(shù)相結(jié)合。如今的大壩除了在落成之后進行變形監(jiān)測，還需要對日后的大壩變形進行預(yù)測，提早做好準備，這樣一來為維護大壩提供了許多可選項，使得我國的大壩建設(shè)能夠取得長久的發(fā)展和長足的進步。

一、大壩外部變形監(jiān)測的現(xiàn)狀

我國大壩崩潰，水庫潰壩等事件在過去幾年內(nèi)頻頻發(fā)生，以至于危害到了廣大人民群眾的生命財產(chǎn)安全，這才引起了相關(guān)部門對于大壩安全監(jiān)測的重視。大壩安全監(jiān)測的重點主要是大壩外部變形監(jiān)測，大壩暴露在外，并且有自己固定的工作狀態(tài)，所以在外力的作用下難免發(fā)生這樣那樣的安全隱患，而且一旦出現(xiàn)問題，首先都是通過大壩的外形體現(xiàn)出來 ，所以在大壩安全監(jiān)測過程中其主要作用的就是大壩變形監(jiān)測。我國的大壩變形監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展是循序漸進的，首先經(jīng)歷了人工監(jiān)測階段，但隨著工作量加大，工作精度提高，使得純?nèi)斯せO(jiān)測已經(jīng)不能滿足高精度的工作要求，如今已經(jīng)進入了自動化，一體化，媒體化的監(jiān)測步驟，使得大壩外部變形監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展迅速。

二、完善大壩變形監(jiān)測技術(shù)，提高測量精準度

對于大壩變形的監(jiān)測技術(shù)大致可以分為內(nèi)部監(jiān)測與外部監(jiān)測兩種類型。對于內(nèi)部監(jiān)測而言，主要就是通過壩體內(nèi)部的某些特定儀器，如滲壓計以及壓力盒等，對大壩進行自動化的監(jiān)測。然而對于外部監(jiān)測而言，也正是通過一系列變形監(jiān)測儀器，對特定的位移進行測定，其種類如下：

1、常規(guī)大地測量技術(shù)

常規(guī)大地測量技術(shù)早在上個世紀80年代就被廣泛應(yīng)用。這種測量技術(shù)最主要的就是采用水準儀和全站儀等測量工具進行測量，對觀測點上的坐標以及高程等信息來監(jiān)測變形幅度。這種測量技術(shù)具有自身獨特的優(yōu)點，能夠測量出大壩整體變形的狀態(tài)，并且在靈活性方面也比較強，不論什么形式的變形體都可以進行，能夠提供出絕對的變形信息。但是有利也有弊，它的缺點在于，在野外工作量方面要大很多，而且觀測的時間也較長，受地理環(huán)境的嚴重影響，在進行連續(xù)監(jiān)測或者自動式的全天監(jiān)測中也較為困難。

2、GPS監(jiān)測技術(shù)

GPS監(jiān)測技術(shù)在現(xiàn)代社會中被廣泛的應(yīng)用，與傳統(tǒng)的監(jiān)測技術(shù)相比而言，GPS通過計算機與數(shù)據(jù)通信的有機結(jié)合，使得監(jiān)測過程更為簡便和靈活，而且運行速度也較快，對于壩體變形的測量精準度也有很大的提高。

3、地面攝影測量技術(shù)

這種測量方法就是通過被測量物體本身的一些影響，隨后再通過一些圖像的處理以及攝影方面的處理，從而逐漸獲取到有關(guān)大壩變形的有效數(shù)據(jù)。這種監(jiān)測技術(shù)優(yōu)點在于，不需要直接去測量大壩本身，能夠同時對所有的變形點進行測量，并且會獲得相應(yīng)的三維信息。但是由于該種測量方法的監(jiān)測儀器較貴，并且很多地方并沒有考慮應(yīng)用相關(guān)儀器，所以并沒有得到普及。

4、三維激光掃描技術(shù)

該種監(jiān)測技術(shù)主要就是通過激光來測量距離的相關(guān)原理，能夠瞬間測出空間中的一些三維坐標，就目前狀況來看，這種技術(shù)在采集信息的過程中速度很快，并且信息也十分的豐富，不需要接觸到大壩本身就可以監(jiān)測出一定的準確數(shù)據(jù)。雖然它已逐漸的應(yīng)用在一些變形監(jiān)測中，但是由于三維激光掃描一起較貴，所以阻礙了該種技術(shù)的廣泛性應(yīng)用。

三、提高工作人員專業(yè)知識技能，加強測量準確性

要想建立起完善的大壩變形監(jiān)測系統(tǒng)，無論是人工監(jiān)測系統(tǒng)還是自動化監(jiān)測系統(tǒng)都離不開人員的定期檢查，所以完善的大壩變形監(jiān)測系統(tǒng)是需要工作人員的維護才能夠建立起來的，所以監(jiān)測系統(tǒng)要建立起用人制度，領(lǐng)導(dǎo)班子要有負責(zé)嚴謹?shù)膽B(tài)度，工作人員要有良好的專業(yè)知識和一定的操作技能，進入工作崗位后還要進行定期的專業(yè)知識培訓(xùn)。由于工作期間接觸的都是高精度的工作儀器，所以工作人員的專業(yè)知識技能和嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度是必不可少的，這就需要對人員進行仔細篩選和專業(yè)培訓(xùn)。這樣一來也是為監(jiān)測系統(tǒng)提供了保證。

四、大壩變形預(yù)測方法分析

隨著我國水利建設(shè)以及電業(yè)的不斷發(fā)展，興建大壩已經(jīng)是時代的要求，因此，根據(jù)現(xiàn)如今已經(jīng)掌握的大壩變形監(jiān)測參數(shù)來預(yù)測大壩未來監(jiān)測方法實在有必要。由于如今的大壩在變形上具有不確定的特點，而傳統(tǒng)的預(yù)測方法利用數(shù)學(xué)模型，利用建模的思想來預(yù)測往往存在著太多的假設(shè)，與大壩的實際情況往往相差甚遠。所以傳統(tǒng)的建模方式早已與時代脫軌，無法對未來大壩狀況做出正確的預(yù)測，從而選擇不出合適的方法。如今的高精度儀器已經(jīng)將監(jiān)測和預(yù)測融為一體，當(dāng)大壩的變形監(jiān)測分析出現(xiàn)在儀器上時，大壩的現(xiàn)狀及變形程度儀器已經(jīng)做了參數(shù)分析，將會對大壩日后的狀況進行分析，采取相應(yīng)的預(yù)測，以及預(yù)防措施，從而提早做好準備，對大壩的變形預(yù)測方法進行分析。

總結(jié)：

之所以稱為變形監(jiān)測是由于用專業(yè)的測量儀器和測量方法，來測量建筑物在外力環(huán)境下的變形情況，通過這種專業(yè)監(jiān)測可以得到大壩的穩(wěn)定性以及使用壽命，以便于及時進行維修加固，方便大壩的工作運行，另一方面也為人們的出行提供安全保證。大壩的變形監(jiān)測在我國技術(shù)已經(jīng)較為成熟，人工和自動化的管理技術(shù)都已經(jīng)能夠游刃有余。大壩的建設(shè)和加固對我國的現(xiàn)代化建設(shè)起著至關(guān)重要的作用，所以對于大壩變形監(jiān)測技術(shù)的要求也就相對較高，應(yīng)及時掌握最新技術(shù)將其成熟地運用到完善大壩建設(shè)當(dāng)中去。

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