荆江大堤公安堤防自动化监测预警系统技术

根据长江防洪安全的需要，开展了堤防自动化监测预警系统的技术研究。以湖北省荆南长江干堤公安县斗湖堤为实验基地，建立了堤防自动化监测预警系统。系统由监测传感器、数据采集设备、数据传输网络、安全评价及预测理论模型、采集处理和预警软件组成。预警系统已于2003年4月投入运行。文中简要介绍了该系统的堤防背景、监测布置设计、系统的结构和功能特点。     

基于雷达散射特征的堤防隐患诊断技术研究

结合堤防隐患的雷达散射特性,研究了不同堤防隐患在雷达波散射效应下的特征表现,分析 了空洞、渗透、松散体、滑坡、裂缝、漏水等堤防隐患的雷达图谱。研究表明:堤防隐患的成像效果 依赖于雷达设备的技术指标、测量参数和操作方法等因素,隐患图像解释的准确性依赖于图像处理技 术。针对不同堤防隐患和设备物理参数,研究雷达波的散射特征,有助于更高精度地解析图像信息, 是解决雷达波干扰多、衰减快、特征弱等问题的有效途径。结合雷达波的形态、波长、振幅、相位等 特征信息,在对散射信号进行解释时采用二维时频分析的瞬态谱,并运用小波分析、Hilbert变换、Z 变换等方法对图像进行去噪、增强、滤波处理,可对堤身探测范围内的隐患性状、分布、形态信息进 行有效诊断。     

堤防道路改造技术研究及应用

堤防道路作为堤防和道路的结合体,一侧临江挡水、另一侧临布置有市政建筑物、防洪设施等构造物,以及农田、林地等自然资源土地,其地理位置特殊、环境因素多变,堤防道路改造技术研究具有一定的复杂性,对于解决防洪、交通等民生问题具有重要的实际意义。由于道路与堤防分属不同的学科领域,堤防道路属于交叉学科,目前关于堤防道路的改造技术要求研究较少。以严格执行堤防防洪标准、保障行洪安全、不影响堤防原有功能为原则,按道路位于堤顶和道路位于堤脚2种工况、向背江侧拓宽和向临江侧拓宽2种方向,提出了4种堤防道路改造技术方案,研究了路基高度、路基控制不均匀沉降的改造技术、与压浸台结合的路基结构,并提出了堤防道路改造全要素理念。研究成果成功应用于江北快速路、长江主轴右岸大道,可为类似堤防道路的改造设计提供借鉴。     

基于时序InSAR技术的三峡大坝及周边地区形变监测

相对于需要投入大量人力物力且耗时较长的传统测量手段,采用InSAR技术进行大坝变形监测精度和范围都有了很大提升,全天候、全时间段可工作的特性也使观测周期大大缩短.基于PS-InSAR技术,利用2018年1月6日?2020年4月25日期间的66景哨兵1号卫星影像对三峡大坝周边的地表形变进行变形监测,分析并提取三峡大坝及周...     

基于时序InSAR的水电站库岸滑坡形变监测分析

为加强对大华桥水电站库区内潜在滑坡的监测与评估,利用2018年1月至2019年7月之间共46景Sentinel-1数据和SBAS-InSAR技术获取了大华桥水电站库区内的时序InSAR形变结果。结果表明：大华桥水电站沿江库区的大华、拉古古滑坡形变速率分别为-100 mm/a和-110 mm/a,累积形变量分别为-14 cm和-12 cm,处于不稳定状态。在5～10月的汛期期间其形变速率陡然增加,受降雨影响明显。通过现场勘察,发现大华、拉古滑坡体有明显滑动迹象,表明InSAR结果可靠性较高。研究结果可为大华桥水电站库区滑坡治理提供科学依据。     

荆江河段与洞庭湖水系的采砂量计算分析

针对当前荆江河段和洞庭湖水系严峻的采砂形势,根据遥感影像和本地区历年水泥产量,采用体积计算公式、水泥产量估算法、采砂船只估算法这3种方法计算荆江河段和洞庭湖水系的年采砂量,并对3种计算结果的误差进行分析。结果表明:2015年荆江河段年采砂量约(2.6～3.0)×10⁷ t,近5 a的采砂量变化较小;洞庭湖区及湘资沅澧四水水系的年采砂量约1.3×10⁸ t,近3 a的采砂量变化较小。本计算结果对于定量估算荆江河段和洞庭湖水系的采砂量,加强采砂管理具有参考价值。     

基于水力模型试验的堤防工程安全运营分析研究

为研究某防洪枢纽工程堤防大坝安全运营稳定性,设计水力模型试验并开展研究,获得了堤防边坡在水位变化过程中安全稳定状态及堤防模型渗流场特征.①研究了高水位蓄能浸泡下堤防边坡地形沉降变形特征,多砂断面相比全砂断面沉降变形较小,最大降低幅度为0.6％.②水位骤降期,多砂断面堤防地形沉降有沉降、有凸起,而全砂断面均为沉降变形.③...     

基于堤防监测数据的安全评价模型研究

介绍在堤防渗透和滑坡方面进行的安全评价模型的探讨工作。以自动化监测数据为评价依据，对渗透安全采用了确定性评价模型和概率评价模型，对滑坡采用了突变模型。对评价的具体方法做了举例说明。     

同马大堤宿松段堤防安全检测技术分析

堤防安全检测是开展堤防安全评价的首要工作,调查分析的目的是掌握堤防工程概况、工程设计资料、工程施工资料和运行管理情况等,对堤防工程安全管理现状做出初步评价,明确安全评价工作的重点,并提出需进行现场勘测和工程复核计算的项目,以及对工程除险加固的建议。据此,结合同马大堤工程实际情况,应用探地雷达法与高密度电法对本段堤防安全实施技术检测,充分了解和掌握该段堤防安全现状,旨在为后续安全管理奠定基础。     

堤防溃决影响范围快速评估的步骤有哪些？

地震引起的地面不均匀沉降，将给河道堤防工程带来很多安全隐患和损坏，极易引起堤防溃决；地震经常引起山体滑坡，造成大量的泥土、石块堆积在河道内，使河道过流断面和能力减小，引发堤防内洪水漫溢。在做好抗震救灾时应密切监测水利工程安全和河道淤积阻塞情况．开展堤防溃决或漫溢后影响范围和程度的快速评估工作．这对于预防震后次生水灾害的发生，指导应急预案的编制、预警报的形成和群众转移安置．减少堤防溃决造成的人员伤亡和经济损失等具有重要的意义。     

结合频谱分析的时间序列分析在变形数据处理上的应用

时间序列分析在变形数据处理及预测上具有一定的精度,但无法探测到序列隐含的周期性变 形因素,具有一定局限性。在时间序列分析方法的基础上,在数据预处理部分添加了频谱分析的方法, 对数据进行进一步处理和预测,结果表明:结合了频谱分析方法的时间序列模型在数据的处理和预测方 面能够进一步提高精度。     

基于时间序列分析的滑坡变形动态预测研究

针对以往变形预测模型实用性不足的缺点,基于时间序列分析原理,结合系统论和岩土体流变理论,在深入研究影响滑坡变形的外界主控环境变量的基础上,采用移动平均法和多项式函数对位移时序的趋势项进行抽取和建模,用支持向量机建立起环境主控变量与位移偏离项之间的非线性关系,并根据变形对外界环境响应情况建立起动态预测模型。将此预测思路和方法应用于三峡库区某滑坡,通过实例研究表明：该预测思路和方法合理可行,不但具有较强的建模能力、且有较高的精度,可用于相关的工程实践之中。     

基于现场实时监测技术的数值仿真优化分析及其应用研究

对大型隧洞群的动态施工优化是保证工程经济、安全、顺利进行施工的关键。针对紫坪铺工程4条引水发电隧洞复杂多变的地质条件，采用新奥法隧洞信息化施工中倡导的实时动态监测技术，跟踪现场施工进行了典型断面的系统观测，在此基础上进行了围岩宏观力学参数的反分析研究。基于跟踪施工的现场实时观测和反演分析结果，对引水发电洞群进行了精细化数值仿真分析，研究了不同施工方案和支护参数对岩体变形、破坏特性的影响。以便为工程的施工决策提供量化资料和技术支持。