多MEMS监测系统温度补偿及在猴子岩大坝应用

多MEMS监测系统是高面板堆石坝安全监测的新技术。在实际监测中,由于运行管道内外存在温差,会使MEMS陀螺仪产生温度漂移,影响测量结果的精确度。为了抑制温度漂移对陀螺仪输出结果的影响,通过室内温度特性试验总结出MEMS陀螺仪的温度漂移规律,在此基础上,建立了基于回归理论的最小二乘法多项式温度补偿模型与一阶马氏链温度补偿模型,在猴子岩面板堆石坝的应用结果表明:两种方法均能有效降低陀螺仪的零偏误差,马氏链模型补偿效果优于多项式拟合模型的,精确度更高,能更好反映面板挠度和堆石体沉降的变形情况,可为大坝运行安全评价提供可靠依据。     

光纤陀螺系统在变形监测中的轨迹计算方法优化

为了能够减少光纤陀螺(FOG)系统在大坝安全监测中的误差,在原有的计算方法基础之上,提出了一种新的轨迹曲线计算方法,并详细推导了该算法的计算过程。将光纤陀螺系统进行室外试验,分别根据两种计算方法计算出监测小车的运行轨迹曲线,同时与实际坡面曲线进行对比分析。结果表明,新算法计算出的轨迹曲线和真实曲线吻合度更高,能够更加有效地监测到局部微小变形,且能有效减少计算误差。最后将新算法运用到实际工程大坝监测中,将光纤陀螺系统常规算法及新算法计算出的曲线分别与水管式沉降仪测值比较,证实新算法能够有效提高光纤陀螺系统监测精度。     

基于光纤陀螺的水布垭水电站大坝面板挠度变形规律分析

水布垭水电站混凝土面板堆石坝采用光纤陀螺(FOG)监测面板挠度变形。通过对监测资料分析,全面揭示了水布垭面板堆石坝面板挠度变形特点和一般规律,即:面板挠度变形整体趋于收敛,坝高1/3附近和运行低水位高程附近面板反弹出现峰值。监测成果为大坝安全运行提供重要依据。     

董箐水电站光纤陀螺监测面板挠度新技术及其运行轨道安装

介绍了光纤陀螺监测面板挠度新技术的测量原理,以及光纤陀螺运行轨道安装技术工艺和质量控制要点,提出了光纤陀螺运行轨道的改良建议,在光纤陀螺监测面板挠度新技术方面进行了有益的探索。     

基于光纤陀螺和加速度计的大坝面板挠度测量研究北大核心

结合光纤陀螺和加速度计测量堆石坝面板挠度的特点,利用卡尔曼滤波融合进行捷联解算,解决了光纤陀螺因长时间测量存在漂移影响测量精度、小车运行时有线性加速度加速度计无法准确测量动态倾角的问题。现场试验表明,多次试验结果的重复性较好,测量系统性能稳定,测点连续,精度较高,验证了该方法的可行性和有效性。为高混凝土面板堆石坝面板挠度变形监测提供了新的思路。     

基于光纤陀螺和加速度计的大坝面板挠度测量研究

结合光纤陀螺和加速度计测量堆石坝面板挠度的特点,利用卡尔曼滤波融合进行捷联解算,解决了光纤陀螺因长时间测量存在漂移影响测量精度、小车运行时有线性加速度加速度计无法准确测量动态倾角的问题。现场试验表明,多次试验结果的重复性较好,测量系统性能稳定,测点连续,精度较高,验证了该方法的可行性和有效性。为高混凝土面板堆石坝面板挠度变形监测提供了新的思路。     

猴子岩面板堆石坝安全监测技术

猴子岩面板堆石坝位于地形复杂的"深切型"不对称河谷,坝体后期变形较大。可靠、稳定的安全监测系统是大坝的关键性技术问题。在总结常规监测技术的基础上,猴子岩工程引进光纤陀螺、磁惯导、光纤测渗漏等新型面板堆石坝监测技术,建立了一套完善的安全监测系统。笔者介绍了坝体水平垂直位移、面板挠度、渗流渗压三个监测项目,分析了各监测技术应用原理,供类似水电工程借鉴。     

磁惯导系统在大坝变形监测中的应用研究

随着面板堆石坝建设高度的逐渐增加,用于大坝变形监测的常规仪器不能完全满足需要。为此,提出了利用磁惯导系统进行大坝变形监测的方法,对磁惯导系统的具体组成、监测原理进行了阐述。将磁惯导系统用于水布垭大坝面板挠度的监测中,通过对其连续两次监测数据的处理和分析,以及磁惯导系统监测结果与光纤陀螺系统监测结果的对比,发现磁惯导系统监测数据可以较好地反映出大坝面板的变形趋势,证明了磁惯导系统用于大坝变形监测的可行性。     

光纤陀螺系统在水布垭工程中的应用

针对堆石体沉降和面板挠度的传统监测仪器对高面板堆石坝监测的局限性,提出了高面板堆石坝监测仪器革新的迫切需要,通过介绍光纤陀螺系统的监测原理和在水布垭工程的实践结果,说明了光纤陀螺监测系统在高面板堆石坝应用的可行性,为面板堆石坝堆石体沉降和面板挠度监测开拓了新的思路。     

新技术在水布垭面板堆石坝中的应用

介绍了水布垭面板堆石坝在设计、施工及安全监测中应用的新理念、新技术、新材料和新工艺,包括碾压混凝土围堰设计,厚覆盖层强夯技术,挤压边墙技术,以及超长水平垂直位移计、光纤光栅测温技术、光纤陀螺技术等大坝安全检测新技术,其中一些技术在现有施工阶段的应用中已经证明是成功和高效的.     

光纤传感技术在大坝裂缝预测和监测中的可行性探讨

大坝结构内部应变监测和裂缝监测是大坝健康的主要指标。由于各种因素的影响，导致难以判断坝体裂缝产生的具体位置。传统的点式电测仪器很可能漏检，而分布式光纤裂缝传感器能捕捉随机裂缝，分布式光纤应变监测系统能感知大坝各部位应力应变，将这2种系统联合使用，则能达到在裂缝产生前预报裂缝、在裂缝产生后监测裂缝的双重效果。光纤网络的优化布设一直是光纤广泛应用于工程中的难点。施工前分析混凝土坝在不利工况下运行的应力应变，根据分析结果对光纤网络进行立体优化布设，建立大坝健康监测智能系统，实现对大坝的实时、在线、立体监测。通过试验，验证了光纤传感技术在裂缝预测和监测中的有效性。     

缅甸道耶坎面板堆石坝蓄水期安全状况分析

面板堆石坝是现阶段国内外运用较多的实用坝型,其大坝蓄水初期是对工程的重大考验。对缅甸道耶坎面板堆石坝蓄水初期的监测资料进行了整理分析,重点对关系到大坝安全运行的堆石体变形、面板挠度变形、面板周边缝变形和大坝渗流4个重要监测物理量蓄水前后的关键数据进行对比,总结了道耶坎面板堆石坝蓄水初期的变形规律。为工程首次蓄水期安全运行提供了科学依据。     

拱坝变形监测预报的随机森林模型及应用

大坝变形预报对大坝运行安全评估起着至关重要的作用。传统模型预报精度不够、模拟效果不稳定;若大坝变形数据有异常值时,传统机器算法模型识别和处理异常值的灵活性很小,导致预报结果有偏差。为了解决这些问题,首次将随机森林算法运用到大坝变形监测领域,将大坝测点根据随机森林相似性矩阵分成若干个子集,针对每一个子集建立随机森林预测模型,分区建立预测模型更符合工程实际情况。选取拱坝变形作为研究对象,验证所建模型的适用性。结果表明,根据随机森林的相似性矩阵对大坝各测点的分区情况符合物理和工程实际意义,对各分区子集测点利用随机森林模型建立的预测模型,与支持向量机、BP神经网络模型相比,预测结果精度较高、模型稳定性好,为大坝变形监测提供了新思路。     

光纤光栅渗漏监测技术在猴子岩混凝土面板堆石坝的应用

为解决面板堆石坝传统渗漏监测技术的不足,猴子岩水电站混凝土面板堆石坝在国内首次采用2套光纤光栅测温监测系统(光纤光栅测温系统、分布式光纤测温系统)分别监测大坝面板周边缝和板间缝渗漏情况。系统介绍了猴子岩混凝土面板堆石坝光纤光栅渗流监测系统结构和布置,并对监测成果进行了分析。监测数据分析表明,面板周边缝和板间缝测点温升未发现异常点,据此可以判定面板周边缝和板间缝不存在疑似渗漏点。     

天生桥一级混凝土面板堆石坝的安全监测

天生桥一级混凝土面板堆石坝坝高１７８ｍ，填筑方量１８００万，是国内在建的最高面板堆石坝。大坝安全监测对控制坝体施工质量，保证大坝安全运行显得尤为重要。本文从天生桥一级面板堆石坝安全监测设计和设计的实施，到监测资料的初步分析，作了全过程的叙述。在天生桥一级大坝施工中不断遇到的新情况对大坝安全监测提出了新的内容和新的要求；反过来，大坝安全监测的资料又揭示了还未曾认识到的大坝工作特点，丰富了对面板堆石坝性状的认识。     

模糊聚类法在大坝监测资料分析中的应用

为了解模糊聚类法在大坝监测资料分析中应用的适宜性,利用该法对水布垭面板堆石坝2013年面板挠度变形监测数据开展了研究。首先将监测管道划分为若干监测点,运用模糊聚类分析法对监测点进行分类,并采用F统计量评价聚类效果以确定最佳分类,对分类结果进行分析比较,可确定关键的面板变形监控点。随后建立面板挠度变形统计模型,考虑上游水深、温度、时效等因素,利用多元逐步回归分析法对关键点监测数据进行预报拟合。结果表明,利用模糊聚类分析法处理大坝监测数据具有便捷、高效的优点,模型预报结果拟合度较高。     

概率统计方法在水库面板堆石坝沉降监测中的应用

玉门市白杨河水库面板堆石坝高66.8m,为目前酒泉地区同类坝型最高的。大坝经过近十年的运行,积累了丰富的监测资料。但无法从监测数据分析出大坝变形是否已经完成。文章通过对监测数据运用数学方法,对坝体数据进行分析,并比对实际数据,得出预测数据在实际监测数据范围内的结论,说明概率统计数学方法可应用于水库面板堆石坝沉降监测中。     

基于参数反演法面板堆石坝长期运行变形分析

根据水布垭面板堆石坝坝体几何参数和周围山体地形地质资料,建立面板堆石坝三维数值计算模型。以坝体在竣工时的变形实测资料为依据,采用智能位移反演方法反演获得堆石体流变变形参数,对坝体的长期运行变形进行计算分析。通过对大坝堆石体及面板在运行期的应力应变分析成果,可以看出大坝在竣工蓄水后经过一段时间的运行,坝体的整体发生了一定的沉降变形,面板垂直缝、周边缝及止水部位也相应出现了一定变形。通过与实测比较分析,坝体变形在合理范围以内并趋于稳定。在今后坝体的长期运行中,要对出现变形位置的测点加强监测,确保整个坝体长期安全稳定运行。     

某混凝土面板堆石坝渗流监测资料分析

为了解某水库大坝的渗流状况以防止发生渗透破坏,采用定性与定量分析的方法对某混凝土 面板堆石坝坝基的Ｆ4断层、防渗帷幕和坝体坝基等渗流监测资料进行了详细地分析,并建立了渗流监 测资料的多因子回归统计模型。分析成果表明:Ｆ4断层帷幕和趾板帷幕灌浆防渗效果良好,大坝渗流 符合一般的渗流变化规律。大坝渗压水位的多因子回归统计模型拟合效果较好,大坝渗流与库水位及 降雨呈正相关关系,与时效因子关系较小。运行了近10年的某面板堆石坝的渗流状况目前处于正常状 态,为确保大坝安全运行,建议加强对监测仪器的维护,充分发挥监测的作用。     

混凝土面板坝渗漏值的工程类比与评价方法

渗漏评价是混凝土面板坝设计中的重要问题,对大坝的设计、运行管理及决策都有着重要意义。基于国内外已建67座面板坝的运行监测成果,运用面板综合渗透系数法,提出了面板坝渗漏值的工程类比与评价方法,给出了量化表达方式和算例,可供混凝土面板坝工程类比与评价参考。