溪洛渡水电站库区地灾滑坡体GNSS自动化监测

        

香港九龙王资料大全 www.sjyida.com         一、溪洛渡库区地灾监测项目综述
        溪洛渡水电站是国家“西电东送”骨干工程,位于四川和云南交界的金沙江上。大坝高285.5米,为世界泄洪量最大的大坝;总装机容量1386万千瓦,年均发电571.2亿千瓦时,装机容量与原来世界第二大水电站——伊泰普水电站(1400万千瓦)相当,是中国第二、世界第三大水电站。坝址位于四川省和云南省永善县接壤的溪洛渡峡谷内,距雷波县和永善县分别为20km和7km。
        溪洛渡水电站是一座以发电为主,兼有防洪、拦沙河改善下游航运条件等综合水电工程,装机容量1386万千瓦。大坝为混凝土双曲拱坝,坝顶高程610m,最大坝高285.5m,水库正常蓄水位600m,死水位540m,库容126.7亿m3。水库沿金沙江干流全长199km,沿金沙江支流西苏角河、溜筒河、牛栏河、西溪河等累计长度35km,涉及四川省的宁南、布拖、金阳、昭觉、雷波和云南省的巧家、鲁甸、昭阳、永善等九县区。
        溪洛渡水电站工程蓄水划分为“下闸~560m高程”和“560m高程~600m高程”两个阶段,其中,第一阶段540m、580m高程保持短期水位不变以便于观测分析。溪洛渡水电站于2013年5月下闸蓄水,至8月上旬水位上升至550m左右。由于水位不断抬高,一些不稳定的岩体在水的浸泡下,连同表明覆盖层开始下滑,随着雨季的来临,各位移体存在加速下滑的危险,下滑大的地方已经形成裂缝,而且每天都在变化,用肉眼都可分辨,随时都可能出现滑坡的危险。
        为了能够及时掌握各滑坡体的状态,成勘院组织相关专家对整个库区的不稳定岩体进行现场勘察,经过分析确定首期选取5个位移较大的滑坡体进行全天候的自动化监测,实时获得监测数据,分析滑坡体的状态,以便采取措施。

        二、溪洛渡库区地灾监测项目内容
        1.系统整体架构
        如图1所示,各个滑坡体的观测点原始数据,通过无线网桥传输至滑坡体子控制中心;由子控制中心进行数据解算后,再通过3G无线路由器将解算结果转发至总控制中心的服务器,在总控制中心即可对各滑坡体的形变情况进行监测。


        2.滑坡监测内容
        溪洛渡水电站库区地灾监测系统,共布设监测点55个,其中基站10个,位移监测点45个。滑坡体5个,如监测点布置示意图2-1、2-2、2-3、2-4、2-5。

 


        三、溪洛渡库区地灾监测系统监测成果
        GNSS监测系统中,解算软件实时解算出高精度坐标数据,通过分析软件输出各种监测结果。包括:数据输出、图表输出、报警信息输出、报表输出、矢量地图输出等。
        1.数据成果输出
        数据成果包括监测点三维坐标,以及三维方向偏移量,水平偏移量、方位角,空间三维偏移量,并能根据查询结果导出数据到EXCEL文件中。
        (1) 任意时间段内详细监测数据输出;
        (2)1小时、3小时、6小时、12小时、24小时、30天高精度数据输出;
        (3)监测点的速度、加速度数据输出。
        2.图表成果输出分析软件根据数据,可实时绘制各种成果曲线,实现单点图表分析以及面状图表析。
        (1) 根据详细数据、高精度小时数据绘制监测点曲线;

        (2)根据断面情况,可组合绘制断面曲线,实现断面分析功能;
        (3)对曲线建立多种参数模型,对曲线进行趋势拟合,绘制拟合线,并可对拟合线数据进行输出;
        (4)查询后的图表,可进行图表成果的导出;
        (5)图表操作方便,可进行数据捕捉、平移、放大缩小等功能;
        (6)曲线属性可编辑,根据喜好对曲线颜色、粗细、线型等进行编辑。



        3.报警成果输出
        (1)远程通讯报警,可采用短信息、网页弹窗、声音、email报警方式;
        (2)有位移量、速度、加速度等方式报警;
        (3)分级别报警,可设置3级报警模式;
        (4)对设备故障、通讯故障进行报警;
        (5)报警信息查询、输出等功能。

        4.报表成果输出
       报表可以根据各种分析结果,归纳出变化速率,变形的数值,各监测点的稳定性,整体变形趋势都信息。根据需要提供趋势报表,周期对比报表等。
        (1) 位移对比报表

        (2)分析报表
        (3)周期报表
        5.矢量地图成果输出
        监测系统可根据监测区域情况,对监测滑坡体进行标记,矢量地图通过箭头、颜色表示滑坡体或者监测点的移动方向、移动量、沉降量等。
        (1)矢量地图可显示监测点的水平方向、水平位移量、沉降方向、沉降量等信息;
        (2)矢量地图可放大缩小、平移、编辑等功能;
        (3)矢量地图上可实时显示监测点、监测滑坡的数据信息。


        四、溪洛渡库区地灾监测项目特点
        ●国内为数不多使用支持三星八频解算的GNSS接收机,可以接收并联合处理北斗 B1 \ B2 \ B3、GPS L1 \ L2 \ L5、GLONASS L1 \ L2数据;
        ●高精度GNSS监测系统,实现毫米级精度监测(水平3毫米,高程5毫米);
        ●本系统监测点采用太阳能供电方案、无线通讯方案,解决了滑坡体野外供电的问题。分控中心采用工控机,降低分控中心设备功耗,实现分控中心布设在野外,采用太阳能供电的方案;
        ●支持多基站,多基站不但提高了系统的可靠性,而且,根据多基站的观测数据,可以建立电离层改正模型,提高长距离监测的精度;同时,根据多基站的处理结果,可以实现实时独立环网平差功能,提高监测精度和可靠性;
        ●系统采用分布式计算方式系统架构,采用子控制中心方式分别计算获得高精度三维坐标,通过3G网络实现实时数据集中存储与变形分析应用,数据集中存储在总控制中心,形成一体化的变形监测数据库;
        ●区域监测内采用原始的卫星星历数据,在子控制中心进行统一的坐标解算,仅需传输解算后的三维坐标信息至总控制中心。分布式的坐标解算减少了3G网络传输的数据量。系统支持网络中断后的坐标数据续传功能;
        ●分布式的坐标解算大大提高了坐标解算系统的可靠性。在观测点数据量巨大、环境因素各不相同、参考点众多的情况下,若采用集中式的坐标解算,对软硬件的可靠性要求非常高;
        ●滑坡软件客户端采用C/S和B/S混合架构,客户端可以远程运行,同时也能满足专业的需求,实现远程查询、管理、报警。
        ●实现专业的数据分析功能、报表输出、曲线分析、报警、矢量地图显示功能。

 
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