基于光纤陀螺的大坝安全监测随机漂移误差

光纤陀螺仪是在面板堆石坝面板挠度变形监测中应用的一种新型仪器,它在预先埋设的管道中运行。随机漂移是捷联惯导系统在大坝安全监测中运用的主要误差源,为了有效减小光纤陀螺的误差,需要对光纤陀螺的随机误差建立模型。根据时间序列建模基本原理,建立自回归滑动平均模型(ARMA),在此基础上运用卡尔曼滤波算法对光纤陀螺随机漂移信号进行滤波降噪。滤波结果和Allan方差分析表明,滤波效果较好,光纤陀螺的精度得到提高,能更好地反映大坝运行的真实情况,从而为大坝运行状况的客观评价提供可靠依据。     

水布垭水电站面板挠度监测方法比较

水布垭水电站堆石坝面板采用固定式电解液倾斜仪与光纤陀螺仪两种方式监测其挠度变化。从监测结果来看,两种方式相关性低,陀螺仪测值变化稳定,而倾斜仪测值波动大。电解液倾斜仪能克服高水压的影响,但在高压环境下耐久性差,测点间隔大且不连续;光纤陀螺仪灵敏度高,抗干扰性强,数据精度高,为高面板堆石坝挠度监测提供了发展前景。     

混凝土面板堆石坝水下面板裂缝成因数值分析

混凝土面板堆石坝的水下面板裂缝形成发展,影响了面板的工作性态。为揭示水下面板裂缝的成因,依据监测资料研究了运行期不利温度工况及施工质量对面板裂缝的影响,提出以空隙率的概率分布函数表征施工质量的方法,采用质量保证率模拟堆石区的施工缺陷区域,确定了运行期堆石坝面板裂缝分析的流程。以某混凝土面板堆石坝为例,通过结构计算研究了面板裂缝开裂区域的应力情况及变化趋势。结果表明:温度因子对深水区裂缝产生及发展影响不大。在水荷载作用下,当施工质量缺陷区堆石料质量保证率为90%时,计算的裂缝应力符合裂缝的检查情况,验证了该模拟方法的合理性。研究成果对面板堆石坝的安全运行具有工程意义,也对同种坝型运行期水下裂缝的成因和判断具有参考价值。     

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。     

基于多场耦合模型的堆石坝面板温度应力分析

针对传统绝热温升模型无法考虑温度对水化速率以及混凝土物理性能的影响,在对河南天池上水库混凝土面板堆石坝的研究中,分别利用传统绝热温升模型和考虑水化度的化学-热-力多场耦合模型,采用子模型法对堆石坝面板进行了三维有限元分析。结果与常规模型相比表明,耦合模型考虑了混凝土实时温度水平对水化进程的影响,能更好地反映混凝土温度应力与力学特性的发展情况,为面板堆石坝温控防裂分析提供了依据。     

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。     

300 m级高混凝土面板堆石坝坝体内部变形监测新思路

300 m级高混凝土面板堆石坝的安全监测设计有别于常规的面板堆石坝,面对近900 m宽的坝体断面,其内部变形监测将是一个新的难题.文中简要阐述了高面板堆石坝内部变形监测的重要性,分析了常规面板堆石坝内水平位移监测方法的不足,提出并论证了应用碳纤维增强复合材料(CFRP)的串联杆式位移计作为水平位移监测方法的合理性和可能性,提出了采用微位移传感器代替微压传感器作为水管式沉降仪的自动化监测仪器,探讨了在高面板堆石坝沉降监测中采用横梁式沉降仪和水管式沉降仪的必要性,并指出这种组合布置是确保高面板堆石坝混凝土面板施工质量和安全运行的重要保障.重点论述了设置坝体横向和纵向监测廊道的必要性和可能性,纵向廊道对坝体内部变形监测带来的扩展,以及监测廊道对面板堆石坝坝体内部变形监测系统在施工期和未来的运行期可能带来的巨大收益.     

猴子岩水电站面板堆石坝沉降监测成果分析

根据猴子岩水电站大坝坝体沉降监测实测数据,选取坝体典型监测断面的监测成果进行分析,绘制了沉降分布图并计算了压缩模量,对比类似工程面板堆石坝的坝体沉降量,将应用光纤陀螺仪新技术取得的监测成果与常规监测手段取得的沉降成果进行比较,多角度对坝体沉降的发展情况和一般沉降变形规律进行了解,为后续面板堆石坝的安全监测设计提供参考.     

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。     

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。     

气温变化和挤压墙约束对堆石坝面板开裂的影响

针对公伯峡水电站堆石坝面板在运行期出现很多纵向裂缝的实际情况,利用能充分反应面板温度和应力边界条件的实测数据,采用有限元子模型分析了气温变化和挤压墙约束对面板开裂的影响。计算和分析结果表明,温度荷载产生的裂缝与实际裂缝在分布规律上相符合,挤压墙与面板间的切向劲度值对面板温度应力影响较大。     

水布垭高面板堆石坝监测新技术探讨

结合水布垭工程高面板堆石坝监测技术和监测仪器所反映的实际问题 ,分析了适应高面板堆石坝监测的新技术 ,对光纤测渗流技术、超长水平、垂直位移计和光纤陀螺仪测面板挠度等技术进行了探讨     

天生桥一级水电站混凝土面板堆石坝运行状况

为探索混凝土面板堆石坝运行管理经验 ,本文从运行管理的角度介绍了天生桥一级水电站混凝土面板堆石坝建成运行 2年以来的安全监测情况和大坝维护检修情况 ,初步分析了大坝面板、堆石体、工作缝、渗流排水系统及安全监测仪器的运行工况     

南欧江六级水电站复合土工膜面板监测资料分析

老挝南欧江六级水电站挡水建筑物为目前世界上最高的土工膜面板堆石坝,也是软岩填筑比例最大的面板堆石坝~([1])。为了保证土工膜面板堆石坝的长期稳定运行,对堆石坝面板表面的土工膜进行了土工膜变形和土工膜内部浮托力等专项监测。通过对监测资料的整理和分析~([2]),为该坝的安全运行提供有力保障,同时也为土工膜面板堆石坝的设计、施工提供科学依据。     

时空融合的堆石坝变形预测模型及在安全监测中的应用

变形预测是堆石坝安全监测与健康诊断的重要手段,现有研究多根据堆石坝监测数据建立单测点预测模型,未充分考虑测点之间相关性进行整体建模,且现有模型难以对漂移数据进行长期精准预测。本文考虑堆石坝变形序列的时序依赖性和测点之间的协同相关性,提出了基于图卷积和循环神经网络、引入概率预测与全过程训练的时空融合变形预测模型。该模型首先采用图卷积网络对多测点特征进行自适应汇聚,然后利用循环神经网络中细胞状态与隐层记忆沿时间轴的传递性,实现对时空信息的挖掘与融合,最后通过线性层得到概率预测参数,提高了模型对监测数据噪声的鲁棒性。采用全过程训练方式,提高模型对影响因子与累积变形量内在关系的学习能力,实现对漂移数据的长期精准预测。最后以水布垭面板堆石坝为例,进行了模型对比实验与消融实验,介绍了该模型在堆石坝安全监测和健康诊断中的三种具体应用。结果表明,本文模型有效融合了时空信息,在预测精度方面显著高于现有模型,解决了现有模型对大坝整体变形规律学习能力差、漂移数据预测精度低的问题,可用于堆石坝变形长期预测、测点异常检测与缺损数据补全。     

成屏混凝土面板堆石坝的监测、运行和维护

成屏混凝土面板堆石坝是国内首批兴建的混凝土面板堆石坝之一,已安全运行13a,积累了一定的运行管理经验。本文主要介绍了成屏面板坝的监测、运行、维护情况,并对在运行过程中所遇到的一些问题进行了分析。可供同类型坝的施工和运行管理参考。     

水布垭面板堆石坝安全监测及分析

通过对水布垭面板堆石坝已有的监测资料进行分析,探讨坝体在施工期和水库蓄水运行初期变形及应力的变化规律,对该面板堆石坝稳定性与安全性进行评价,为大坝今后安全运行提供依据。     

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。     

水布垭高面板堆石坝监测新技术探讨

随着高面板堆石坝的修建，相应也带来了许多关键技术问题的研究，其中高面板堆石坝监测技术和监测仪器的研究同样受到各界关注。本结合水布垭工程高面板堆石坝监测技术和监测仪器所反映的实际问题．分析了适应高面板堆石坝监测的新技术。对光纤、光栅测渗流技术、超长水平垂直位移和光纤陀螺仪测面板挠度等技术进行了探讨。     

某高面板坝光纤陀螺仪监测成果可信度评判

某高面板堆石坝面板挠度采用光纤陀螺仪进行监测,在坝体内部也埋设光纤陀螺仪配合水管式沉降仪进行辅助坝体沉降监测。通过光纤陀螺仪数据处理、同类工程类比及与大坝其他监测仪器进行对比分析,对光纤陀螺仪数据可信度进行综合评判,得出以下结论:光纤陀螺仪获取的面板挠度量值上大于其他同类工程,大于经验公式,也大于邻近面板垫层料内水管式沉降仪和引张线水平位移计矢量计算得到的成果;光纤陀螺仪获取的2015年的沉降速率大于同时段同位置的水管式沉降仪、坝顶表面变形的沉降速率,不符合一般规律。因此,该工程的光纤陀螺仪测值可信度不高。