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一、溪洛渡庫區(qū)地災(zāi)監(jiān)測項(xiàng)目綜述

溪洛渡水電站是國家“西電東送”骨干工程，位于四川和云南交界的金沙江上。大壩高285.5米，為世界泄洪量最大的大壩；總裝機(jī)容量1386萬千瓦，年均發(fā)電571.2億千瓦時，裝機(jī)容量與原來世界第二大水電站——伊泰普水電站（1400萬千瓦）相當(dāng)，是中國第二、世界第三大水電站。壩址位于四川省和云南省永善縣接壤的溪洛渡峽谷內(nèi)，距雷波縣和永善縣分別為20km和7km。

溪洛渡水電站是一座以發(fā)電為主，兼有防洪、攔沙河改善下游航運(yùn)條件等綜合水電工程，裝機(jī)容量1386萬千瓦。大壩為混凝土雙曲拱壩，壩頂高程610m，最大壩高285.5m，水庫正常蓄水位600m，死水位540m，庫容126.7億m3。水庫沿金沙江干流全長199km，沿金沙江支流西蘇角河、溜筒河、牛欄河、西溪河等累計長度35km，涉及四川省的寧南、布拖、金陽、昭覺、雷波和云南省的巧家、魯?shù)?、昭陽、永善等九縣區(qū)。

溪洛渡水電站工程蓄水劃分為“下閘～560m高程”和“560m高程～600m高程”兩個階段，其中，第一階段540m、580m高程保持短期水位不變以便于觀測分析。溪洛渡水電站于2013年5月下閘蓄水，至8月上旬水位上升至550m左右。由于水位不斷抬高，一些不穩(wěn)定的巖體在水的浸泡下，連同表明覆蓋層開始下滑，隨著雨季的來臨，各位移體存在加速下滑的危險，下滑大的地方已經(jīng)形成裂縫，而且每天都在變化，用肉眼都可分辨，隨時都可能出現(xiàn)滑坡的危險。

為了能夠及時掌握各滑坡體的狀態(tài)，成勘院組織相關(guān)專家對整個庫區(qū)的不穩(wěn)定巖體進(jìn)行現(xiàn)場勘察，經(jīng)過分析確定首期選取5個位移較大的滑坡體進(jìn)行全天候的自動化監(jiān)測，實(shí)時獲得監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析滑坡體的狀態(tài)，以便采取措施。

二、溪洛渡庫區(qū)地災(zāi)監(jiān)測項(xiàng)目內(nèi)容

1．系統(tǒng)整體架構(gòu)

如圖1所示，各個滑坡體的觀測點(diǎn)原始數(shù)據(jù)，通過無線網(wǎng)橋傳輸至滑坡體子控制中心；由子控制中心進(jìn)行數(shù)據(jù)解算后，再通過3G無線路由器將解算結(jié)果轉(zhuǎn)發(fā)至總控制中心的服務(wù)器，在總控制中心即可對各滑坡體的形變情況進(jìn)行監(jiān)測。

2．滑坡監(jiān)測內(nèi)容

溪洛渡水電站庫區(qū)地災(zāi)監(jiān)測系統(tǒng)，共布設(shè)監(jiān)測點(diǎn)55個，其中基站10個，位移監(jiān)測點(diǎn)45個?；麦w5個，如監(jiān)測點(diǎn)布置示意圖2-1、2-2、2-3、2-4、2-5。

三、溪洛渡庫區(qū)地災(zāi)監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測成果

GNSS監(jiān)測系統(tǒng)中，解算軟件實(shí)時解算出高精度坐標(biāo)數(shù)據(jù)，通過分析軟件輸出各種監(jiān)測結(jié)果。包括：數(shù)據(jù)輸出、圖表輸出、報警信息輸出、報表輸出、矢量地圖輸出等。

1．?dāng)?shù)據(jù)成果輸出

數(shù)據(jù)成果包括監(jiān)測點(diǎn)三維坐標(biāo)，以及三維方向偏移量，水平偏移量、方位角，空間三維偏移量，并能根據(jù)查詢結(jié)果導(dǎo)出數(shù)據(jù)到EXCEL文件中。

(1) 任意時間段內(nèi)詳細(xì)監(jiān)測數(shù)據(jù)輸出；

(2)1小時、3小時、6小時、12小時、24小時、30天高精度數(shù)據(jù)輸出；

(3)監(jiān)測點(diǎn)的速度、加速度數(shù)據(jù)輸出。

2．圖表成果輸出分析軟件根據(jù)數(shù)據(jù)，可實(shí)時繪制各種成果曲線，實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)圖表分析以及面狀圖表析。

(1) 根據(jù)詳細(xì)數(shù)據(jù)、高精度小時數(shù)據(jù)繪制監(jiān)測點(diǎn)曲線；

(2)根據(jù)斷面情況，可組合繪制斷面曲線，實(shí)現(xiàn)斷面分析功能；

(3)對曲線建立多種參數(shù)模型，對曲線進(jìn)行趨勢擬合，繪制擬合線，并可對擬合線數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出；

(4)查詢后的圖表，可進(jìn)行圖表成果的導(dǎo)出；

(5)圖表操作方便，可進(jìn)行數(shù)據(jù)捕捉、平移、放大縮小等功能；

(6)曲線屬性可編輯，根據(jù)喜好對曲線顏色、粗細(xì)、線型等進(jìn)行編輯。

3．報警成果輸出

(1)遠(yuǎn)程通訊報警，可采用短信息、網(wǎng)頁彈窗、聲音、email報警方式；

(2)有位移量、速度、加速度等方式報警；

(3)分級別報警，可設(shè)置3級報警模式；

(4)對設(shè)備故障、通訊故障進(jìn)行報警；

(5)報警信息查詢、輸出等功能。

4．報表成果輸出

報表可以根據(jù)各種分析結(jié)果，歸納出變化速率，最大變形值，最小變形值，各監(jiān)測點(diǎn)的穩(wěn)定性，整體變形趨勢都信息。根據(jù)需要提供趨勢報表，周期對比報表等。

(1) 位移對比報表

(2)分析報表

(3)周期報表

5．矢量地圖成果輸出

監(jiān)測系統(tǒng)可根據(jù)監(jiān)測區(qū)域情況，對監(jiān)測滑坡體進(jìn)行標(biāo)記，矢量地圖通過箭頭、顏色表示滑坡體或者監(jiān)測點(diǎn)的移動方向、移動量、沉降量等。

(1)矢量地圖可顯示監(jiān)測點(diǎn)的水平方向、水平位移量、沉降方向、沉降量等信息；

(2)矢量地圖可放大縮小、平移、編輯等功能；

(3)矢量地圖上可實(shí)時顯示監(jiān)測點(diǎn)、監(jiān)測滑坡的數(shù)據(jù)信息。

四、溪洛渡庫區(qū)地災(zāi)監(jiān)測項(xiàng)目特點(diǎn)

●國內(nèi)首個也是目前唯一使用支持三星八頻解算的GNSS接收機(jī)，可以接收并聯(lián)合處理北斗 B1 \ B2 \ B3、GPS L1 \ L2 \ L5、GLonASS L1 \ L2數(shù)據(jù)；

●高精度GNSS監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)毫米級精度監(jiān)測（水平3毫米，高程5毫米）；

●本系統(tǒng)監(jiān)測點(diǎn)采用太陽能供電方案、無線通訊方案，解決了滑坡體野外供電的問題。分控中心采用工控機(jī)，降低分控中心設(shè)備功耗，實(shí)現(xiàn)分控中心布設(shè)在野外，采用太陽能供電的方案；

●支持多基站，多基站不但提高了系統(tǒng)的可靠性，而且，根據(jù)多基站的觀測數(shù)據(jù)，可以建立電離層改正模型，提高長距離監(jiān)測的精度；同時，根據(jù)多基站的處理結(jié)果，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時獨(dú)立環(huán)網(wǎng)平差功能，提高監(jiān)測精度和可靠性；

●系統(tǒng)采用分布式計算方式系統(tǒng)架構(gòu)，采用子控制中心方式分別計算獲得高精度三維坐標(biāo)，通過3G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)實(shí)時數(shù)據(jù)集中存儲與變形分析應(yīng)用，數(shù)據(jù)集中存儲在總控制中心，形成一體化的變形監(jiān)測數(shù)據(jù)庫；

●區(qū)域監(jiān)測內(nèi)采用原始的衛(wèi)星星歷數(shù)據(jù)，在子控制中心進(jìn)行統(tǒng)一的坐標(biāo)解算，僅需傳輸解算后的三維坐標(biāo)信息至總控制中心。分布式的坐標(biāo)解算減少了3G網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。系統(tǒng)支持網(wǎng)絡(luò)中斷后的坐標(biāo)數(shù)據(jù)續(xù)傳功能；

●分布式的坐標(biāo)解算大大提高了坐標(biāo)解算系統(tǒng)的可靠性。在觀測點(diǎn)數(shù)據(jù)量巨大、環(huán)境因素各不相同、參考點(diǎn)眾多的情況下，若采用集中式的坐標(biāo)解算，對軟硬件的可靠性要求非常高；

●滑坡軟件客戶端采用C/S和B/S混合架構(gòu)，客戶端可以遠(yuǎn)程運(yùn)行，同時也能滿足專業(yè)的需求，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程查詢、管理、報警。

●實(shí)現(xiàn)專業(yè)的數(shù)據(jù)分析功能、報表輸出、曲線分析、報警、矢量地圖顯示功能。