[发明专利]监测高堆石坝变形的方法

说明书

本发明涉及一种监测高堆石坝变形的方法，包括：在高堆石坝上方设置星载InSAR，利用其对大坝整体监测以获取重点监测区域；在重点监测区域布设地基SAR以及船载SAR，利用地基SAR和船载SAR对重点区域进行进一步观测，获取相关的形变信息；在高堆石坝面板下部平行于面板方向设置变形管道及在高堆石坝内部沿高度方向设置多根水平的变形管道，利用管道机器人在变形管道中来回运动巡测获取高堆石坝的大坝面板扰度以及沉降信息；高堆石坝监测预警管理云平台获取上述的形变信息后，再结合高面板堆石坝的变形规律和三维模型实时生成高堆石坝相关的变形信息图。本发明可以对高堆石坝进行全天候、由整体到局部、由低精度到高精度、由外到内的全方位变形监测。

技术领域

本发明涉及坝体监测的技术领域，具体涉及一种监测高堆石坝变形的方法。

背景技术

目前传统的水利水电工程的变形技术已十分成熟，近些年来大部分水利水电工程的变形监测也在朝着自动化方向发展，国内许多大坝的监测系统都完成了自动化监测改造。随着面板堆石坝高度由100m级提升至200m，相应的监测技术也不断发展，我国的高面板堆石坝安全监测已经形成了可以观测200m级高面板堆石坝坝体变形、应力等项目的一系列安全监测技术。但是，随着我国面板堆石坝高度由200m向300m级迈进，面板堆石坝的监测技术明显滞后于筑坝技术的发展，不少监测仪器的耐久性、适应性及监测精度等方面已经不能满足300m级堆石坝安全监测的需要。

合成孔径雷达干涉测量技术(InSAR)是一种以同一地区两张SAR图像为出发点，最终从干涉条纹中获取地形高程数据的空间对地观测新技术。与传统的监测技术相比，SAR干涉测量技术可以实现大范围、高精度、全天候、全天时、快速准确的对地观测，有利于获取观测区域的变形分布和变形发展规律。InSAR作为一种在大范围微小变形监测方面应用广泛的技术，在多个领域均扮演着重要的角色，但在水利水电工程尤其是大坝变形监测方面的应用只出现在少数大型水电站中，并未得到大范围推广。随着堆石坝朝着巨型化方向发展，InSAR技术在高堆石坝形变监测上的优势更加明显。由于星载InSAR受天气等因素影响较大，对高堆石坝的全天候观测难以实现，对重点区域观测的精度和时效性略显不足，同时InSAR技术对坝体内部变形不具备观测能力，因此需要提出一种在大范围长时序观测的基础上又能兼顾重点区域高精度观测和坝体内部形变观测的监测新方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种监测高堆石坝变形的方法，该方法能够全方位、有重点、高精度监测高堆石坝的形变。

本发明解决上述技术问题所采用的方案是：

一种监测高堆石坝变形的方法，包括如下步骤：

在需要监测的高堆石坝上方设置可以对其进行监测的星载InSAR，利用星载InSAR对大坝整体进行监测以获取高堆石坝发生变形的重点监测区域；

在重点监测区域布设地基SAR以及船载SAR，利用地基SAR和船载SAR对重点区域进行进一步观测，获取重点监测区域的形变信息；

在高堆石坝面板下部平行于面板方向设置变形管道以在及高堆石坝内部沿高度方向设置多根水平的变形管道，坝体内部水平的变形管道沿水体水流方向设置，利用管道机器人在变形管道中来回运动巡测获取高堆石坝的大坝面板扰度以及沉降的形变信息；

高堆石坝监测预警管理云平台获取星载InSAR、地基SAR、船载SAR以及管道机器人的形变信息后，再结合高面板堆石坝的变形规律和高堆石坝三维模型实时生成高堆石坝相关的变形信息图。