Файл: Дипломная работа соответствует установленным требованиям и направляется в гэк для защиты.docx
Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 486
Скачиваний: 26
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Рисунок 6 – Общий вид автоматизированного гидростатического нивелира ASW101N
Применяются переносные и стационарные гидростатические системы. Стационарный гидростатический нивелир, расположенный в продольной галерее (продольный гидростатический нивелир), позволяет определить эпюру осадки секций плотины в направлении берегов. По расположении марок не менее двух на секцию определяется их наклон. Наклон плотины по направлению потока определяется по поперечным гидростатическим нивелирам.
Для определения вертикальных смещений секций высоких плотин используются стационарные гидростатические системы. Около 0,02 мм составляет СКП измерений превышений.
1.4 Автоматизированная система мониторинга
Составной частью системы мониторинга гидротехнических сооружений является автоматизированная система диагностического контроля. Она представляет собой интегрированную систему, в которую входят: информационно-диагностическая система (сбор, хранение, обработка и анализ результатов измерений по КИА, диагностика и оценка безопасности сооружений), автоматизированная система опроса КИА с использованием датчиков и передачи результатов измерений на сервер сбора данных. В соответствии с требованиями [13] автоматизированная система должна быть установлена на всех высоких плотинах. Мониторинг гидротехнического сооружения на рисунке 7.
Рисунок 7 – Мониторинг на гидротехническом сооружении
Автоматизированная система диагностического контроля обеспечивает:
– автоматический опрос;
– накопление и хранение данных наблюдений;
– обработку данных измерений по КИА (первичная и вторичная);
– визуализацию данных наблюдений;
– доступ к данным наблюдений;
– графические схемы размещения КИА;
– контроль работоспособности измерительных приборов.
В настоящее время наиболее популярны автоматизированные системы контроля компаний Leica GeoSystems, Topcon и Trimble. Отсутствие модульной системы у автоматизированной системы компании Trimble делает ее менее гибкой в работе. В отличии от компании Trimble компания Topcon предлагает различные модули, например, для мониторинга гидротехнических сооружений (плотин), тоннелей и других.
Одним из достоинств автоматизированного мониторинга является нахождение координат в реальном времени с помощью приемников ГНСС, которые встроены в автоматизированную систему.
Одной из автоматизированных систем, которая широко используется в мире для определения деформаций является Leica GeoMoS, предназначенная для постоянного наблюдения за подвижками объектов, таких как плотины, дамбы и т.д.
GeoMoS состоит из двух основных компонентов: Monitor и Analyzer. Сетевое аналитическое программное обеспечение GeoMoS Adjustment корректировки и деформации дополняет компонент Analyzer.
GeoMoS проверяет измерения относительно задаваемых пользователем допусков на деформации. Если допуск был превышен, то отправляется пользователю сообщение по внутренней или внешней сети. В систему подключаются различные геодезические приборы и геотехнические датчики Leica .
Система также содержит:
– редактор циклов измерений;
– редактор установки различных методов связи между сервером и датчиками (кабель, магистральная система, радио, LAN, WLAN, GSM/GPRS, UMTS и WiMax);
– средства для визуализации измерений и результатов в графическом и числовом виде.
GeoMoS Monitor предназначен для обслуживания датчика, измерения, вычисления и хранения данных. Графический интерфейс пользователя GeoMos Monitor достаточно прост и требует минимального времени для настройки программы для работы.
Строка меню программы GeoMos Monitor включает в себя 7 модулей (рисунок 8) файл; вид; настройки, службы, инструменты, справка.
Рисунок 8 – Общий вид меню GeoMos Monitor
В меню «Вид» входят модули , представленные на рисунке 9.
Рисунок 9 – Окно меню «Вид» GeoMos Monitor
В меню настройки входят следующие модули:
- управлениеComBox (настройка программы для передачи данных интернету);
- управление датчиками (датчики добавляются, проверяются и задаются параметры связи, а также устанавливаются и другие параметры);
- редактор положения датчика (выбирается тип прибора и вводятся координаты точки стояния);
- редактор точек (добавляется необходимое для работы количество точек с указанием названия точки, класса допуска и режима наблюдения);
- редактор групп точек (объединение необходимых точек в одну группу);
- редактор циклов измерений (устанавливается время начала и конца измерений и длительность цикла);
- редактор классов допусков (устанавливаются предельно допустимые ошибки);
- редактор профилей (предназначен для вычисления проекции смещений по координатным осям).
Меню настроек показана на рисунке 10.
Рисунок - 10 Окно меню Настройки GeoMos Monitor
На рисунке 11 представлены опции окна «Измерения».
Рисунок - 11 Окно меню «Измерения» GeoMos Monitor
В модуле программы GeoMoS Analizer выполняется анализ накопленного массива данных на основе заранее заданных критериев. Анализ выполняется либо на весь собранный массив данных за весь период наблюдений, либо за заданный интервал времени. В результате анализа большого объема данных, собранных за длительный период времени, отслеживают в реальном времени и прогнозируют на более длительный период либо кратковременные процессы деформаций, которые связанны с суточным нагревом или остыванием объекта, либо длительные процессы, которые связаны с разнообразными причинами.
Строка меню программы GeoMoS Analyzer включает в себя 6 модулей и представлена на рисунке 12.
GeoMoS Adjustment - ответственно за автоматический сетевой анализ корректировки и деформации. У этого также есть сетевые возможности моделирования.
Все измерения и результаты обработки Leica GeoMoS хранятся в открытой базе данных SQL. К этим данным можно обратиться через локальную сеть, либо удаленно, используя приложения Leica GeoMoS Analyzer, Leica GeoMoS Adjustment или иное программное обеспечение.
Рисунок 12 – Окно общий вид программы GeoMoS Analyzer
-
Анализ геодезических работ при мониторинге плотины гидроэлектростанции
-
Общие сведения о ГТС на объекте и видах геодезических
работ
В черте города на реке Обь выше 20 км расположен створ Новосибирской ГЭС. Гидроузел представляет собой низконапорную русловую гидроэлектростанцию, включающая: земляную плотину и дамбу, бетонную водосбросную плотину, шириной 17,5 м и длиной194,4 м, здание ГЭС шириной 53,76 м, длиной 178,45 м, высотой 38,0 м и судоходный шлюз. 4846 м составляет общая протяженность подпорных сооружений. На рисунке 13 - Новосибирская ГЭС.
Рисунок 13 – ГЭС г. Новосибирск
По натурным наблюдениям была составлена программа по определению относительных смещений блоков водосливной плотины и здания ГЭС, измерению общих осадок водосливной бетонной и земляной плотин.
В заранее установленные сроки должны выполняться отдельными циклами наблюдения за деформациями гидротехнических сооружений. Одновременно рекомендуется выполнять наблюдения за горизонтальными и вертикальными перемещениями. С учётом с требований особых условий эксплуатации сооружений составляют график наблюдений за гидротехническим сооружениями. График наблюдений является обязательным. Виды геодезических наблюдений и периодичность для Новосибирской ГЭС приведены в таблице 2.
Таблица 2
| Вид измерений | Периодичность |
| Контроль высотной основы | Периодичность наблюдений устанавливается в зависимости от устойчивости реперов, один раз в год, в первые три года после закладки фундаментальных реперов |
| Наблюдения за осадкой бетонных сооружений | (осенью) Один раз в 2 года |
| Наблюдения за наклонами агрегатных блоков | 4 раза в год |
| Наблюдения за осадкой земляной плотины | (осенью) один раз в 2 года |
| Наблюдения плановой опорной сети | (осенью) один раз в 2 года |
| Створные наблюдения на станционной и водосливной плотинах | (осенью) один раз в 2 года |
| Наблюдения за горизонтальными перемещениями гребня земляной плотины | (осенью) один раз в 2 года |
| Наблюдения за относительными перемещениями секций бетонных сооружений по межсекционным швам | (зимой) один раз в месяц (летом) 4 раза в месяц |
В основании бетонных сооружений (здание ГЭС и водосливная плотина) залегают коренные породы, представленные пластами песчаников и глинистых сланцев.
Сложность инженерно-геологических условий района ГЭС заключается в том, что коренные породы, служащие основанием бетонных сооружений, находятся в состоянии сильной тектонической раздробленности, особенно на участке расположения здания ГЭС, левобережного раздельного устоя.
В проекте и при строительстве для левобережной земляной плотины и правобережной дамбы был принят второй класс капитальности сооружений, но, учитывая расположение в 20 км ниже ГЭС города Новосибирска и его интенсивный рост, все основные гидротехнические сооружения в настоящее время переотнесены к первому классу капитальности в соответствии с указаниями СНиП 2.06.01-86.
-
Анализ определения горизонтальных смещений
низконапорной плотины
От величины деформаций зависит точность геодезических измерений гидротехнических сооружений.
Контрольно-измерительной аппаратура для геодезических наблюдений на Новосибирской ГЭС состоит из:
- опорных пунктов для закрепления опорных точек створов на водосливной и здании ГЭС;
- фундаментальных реперов;
- марок осадочных;
- плановых знаков для определения горизонтальных перемещений сооружений;
- марок поверхностных грунтовых;
- щелемеров трёхосных пространственных.
Ожидаемые расчетные наибольшие значения горизонтальных перемещений для здания ГЭС по бычкам нижнего бъефа составляют ± 2,5 мм.
Ожидаемые расчетные наибольшие значения горизонтальных перемещений для водосливной плотины по бычкам верхнего бъефа составляют ±6,5 мм, по бычкам нижнего бъефа ± 3,8 мм.
Задана средняя квадратическая погрешность определения абсолютных осадок и горизонтальных смещений ±1,0 мм, в соответствии расчетными значениями деформаций бетонных сооружений на скальных основаниях.
Опорная планово-высотная сеть создается для обеспечения высокоточных геодезических измерений горизонтальных и вертикальных перемещений гидротехнических сооружений относительно исходных пунктов. Пункты в сети должны быть в зоне минимального воздействия техногенных факторов, в том числе гидростатической нагрузки. Поэтому они удалены в сторону нижнего бъефа от 0,4 до 1 км.
Пункты должны соответствовать требованиям, устанавливаться на незатопляемых участках, иметь защитное устройство от случайных повреждений, обеспечение удобного и безопасного доступа для наблюдений с инструментом.
При возведении гидротехнических сооружений на сжимаемых основаниях практически не представляется возможным установить в натуре неподвижные опорные пункты створа. Для контроля горизонтальных перемещений сооружений Новосибирской ГЭС применяется комбинированный способ, представляющий собой сочетание способа створных измерений с линейно-угловой сетью.
С помощью линейно-угловой сети производятся наблюдения за горизонтальными смещениями опорных пунктов створа А,Б,В, расположенных на бетонной плотине и в здании ГЭС . В приложении А приведена схема линейно угловой сети. В приложении Б приведена схема размещения опорных и контрольных пунктов.