国外大坝变形监测新技术

　　司南导航www.sinognss.com：近年来，我国水电事业飞速发展，如何确保水电站的安全稳定运行成为目前各大水电站研究的重要课题。在水电站中，对大坝安全进行实时监测是保障其经济效益和人民安全的重要手段，而变形监测在大坝安全监测体系中又起着尤为重要的作用。

　　随着大型水坝建筑的增多和电子计算机技术、激光技术、空间技术等高新科技的应用，有力的促进了大坝技术的发展。今天就介绍3项国外大坝变形监测新技术。

　　CT技术

　　CT技术(Computerized Tomography意译为“计算机层析成像”)这是在不破坏物体结构的前提下，根据在物体周边所获取的某种物理量(如波速、X线光强)的一维投影数据，运用一定的数学方法，通过计算机处理，重建物体特定层面上的二维图像以及依据一系列上述二维图像而构成三维图像的一门技术。

　　该技术系英国物理学家Hounsfield于1971年所研制，率先用于医学领域。近十多年，该技术已发展应用到工业、地球物理、大坝监测等诸多领域。

　　意大利、日本将其应用于大坝性态诊断，有效地进行了大坝安全检查及工程处理效果验证。

　　由于大坝CT技术能够定量地反映出大坝内部材料性质的分布情况和缺陷部位，得出三维结构图，所以应用其以掌握坝址地质构造，推测断层破碎带分布，隧道开挖前后岩层松弛的范围和程度等。

　　CT技术在坝体的选址、施工和运营期间可以发挥重大作用，既减少了仪器设备的复杂性，又提高了大坝的安全度，同时对于大坝的内部性态检测、缺陷搜索和老化评判都将成为重要依据。

　　对于大坝数量居世界第一的中国，发展大坝CT技术会有更广阔的大地。

　　渗流热监测技术

　　根据低温和大量渗漏存在着联系，温度测值和抽水试验所得到的渗透系数有很好的负线性相关系数，可以认为温度分布图像可帮助发现渗漏较严重部位，即有效实现渗流异常报答。

　　渗流热监测于1965年由Jeseph.H·Birman发明。报告指出：温度测头可放置在结构物或地下一定深度只受气温年变化影响而下受气温短期变化影响处，精度达±0.1℃。这项技术在美国、前苏联、瑞典等国己成功应用。

　　由于温度监测费用不大，且目前坝体监测中大多安置了测温计，可以数据共享。根据能量守恒方程、质量守恒方程、渗流运动方程及初始条件;边界条件，推导出有关计算公式，设计数据计算方法及程序后，就可以把温度测得的数据代人，得出定量描述坝及地基中的热流和渗流场。

　　模拟计算表明，当心墙渗透系数小于(2～6)×10-7m/s时，坝温变化几乎是常数。当超过上值时;可通过分析温度变化较准确地估计其渗透性。

　　要在我国大坝监测中推广该法，关键在于根据具体坝况设计出合理的计算公式和数据处理程序软件。

　　光纤传感技术

　　光导纤维是以不同折射率的石英玻璃包层及石英玻璃细芯组合而成的一种新型纤维。

　　它使光线的传播以全反射的形式进行，能将光和图像曲折传递到所需要的任意空间。具有通信容量大，速度快，抗电磁干扰等优点。以激光作载波，光导纤维作传输路径来感应、传输各种信息。

　　凡是电子仪器能测量的物理量(如位移、压力、流量、液面、温度等)它几乎都能测量，其灵敏度，对位移达10-3cm，对温度达0.01℃。

　　在美国、德国、加拿大、奥地利、日本等国已应用于裂缝、应力、应变、振动等观测。

　　该技术具有以下几个优点1 将传感和数据通道集为一体、便于组成遥测系统，实现在线分布式检测。2 测量对象广泛，适于各种物理量的观测。3 体积小、重量轻、非电连接、无机械活动件，不影响埋设点物性。4 灵敏度高，可远距测量。5 耐水性、电绝缘好、耐腐蚀，抗电磁干扰。6 频带宽，有利于超高速测量。

　　所以，适用于坝体的裂缝、应力变、水平。

　　垂直位移等测量，可用于监测关键部位的坝体形变。尤其可以替代高雷区、强磁场区或潮湿地带的电子仪器。

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