[發明專利]一種庫岸邊坡穩定性監測系統及其施工和使用方法

在審

• 申請號: 202110571236.0
• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號: CN113447069A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 朱延濤;顧昊;徐利福;黃瀟霏;呂宗桀
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 青島致嘉知識產權代理事務所(普通合伙) 37236
• 代理人: 李浩成

本發明公開了一種庫岸邊坡穩定性監測系統及其施工和使用方法，綜合利用多種監測設備對影響庫岸邊坡穩定性的環境因素和反映庫岸邊坡穩定性的自身結構狀態參數進行監測，獲得監測位置庫岸邊坡穩定性的綜合評價結果。另外，基于對庫岸邊坡的長期實時監測數據，開展庫岸邊坡穩定性綜合分析，并根據參數監測結果對河庫岸邊坡穩定性進行預警。該裝置的特點是將圖像識別技術與滲壓、應力等設備監測結合，實現對庫岸邊坡監測點多項環境因素及自身結構狀態參數的實時綜合監測，進而完成對庫岸邊坡穩定性的實時綜合評價。另外，基于對庫岸邊坡多測點的長期監測數據的分析，推演臨界狀態參數值，發布庫岸邊坡穩定性預警信息。

技術領域

本發明涉及庫岸邊坡監測領域，尤其涉及一種庫岸邊坡穩定性監測系統及其施工和使用方法，用于實時監測反映庫岸邊坡穩定性的多項參數，并基于監測結果進行庫岸邊坡穩定性預警。

背景技術

庫岸邊坡是水利工程中常見的結構體之一，對庫岸邊坡的穩定性監測是保證水利工程安全長效運行的一項重要工作。庫岸邊坡長期經歷天然降水、庫水位升降等狀況，其穩定性易受上述因素影響，而一旦庫岸邊坡失穩，將在庫區產生超高涌浪，造成庫區淤塞等嚴重后果。因此，對上述環境因素進行實時監測，同時開展對庫岸邊坡自身結構狀態的監測評價，尋求出一種更為全面、科學的庫岸邊坡穩定性監測系統以及使用方法對于保障邊坡以及水利工程建筑物的穩定安全有重大的意義。

目前，庫岸邊坡的安全監測主要針對邊坡結構的運行狀態，主要有表面位移監測和內部位移監測，對于不同監測項目設置不同的監測點，然而，庫岸邊坡的穩定性同時受到諸多環境因素，例如降水量以及水位升降狀態等的影響。因此，環境影響因素監測布設的缺乏導致對庫岸邊坡的穩定性評價不夠全面。此外，過去對庫岸邊坡穩定性的監測僅停留在監測數據采集，再基于監測數據的異常變化對管理人員進行提示的階段，而面對復雜多變的自然條件和水庫運行調度情況，庫岸邊坡的管理人員需要掌握其實時穩定性狀態，并期望通過定性的監測預警指標指導相關管理人員的對庫岸邊坡的穩定性狀態進行評估并采取相應的應急相應措施，傳統的非即時監測數據處理模式無法面對靈活多變的實際工程狀況。

針對上述問題，本發明旨在提供一種庫岸邊坡穩定性監測系統及其施工和使用方法，實現對庫岸邊坡穩定性進行實時監測，并結合多項監測結果對庫岸邊坡即時發布穩定性預警的集成裝置。

發明內容

本發明的目的在于提供一種庫岸邊坡穩定性監測系統及其施工和使用方法，綜合利用多種監測設備對影響庫岸邊坡穩定性的環境因素和反映庫岸邊坡穩定性的自身結構狀態參數進行監測，獲得監測位置庫岸邊坡穩定性的綜合評價結果。另外，基于對庫岸邊坡的長期實時監測數據，開展庫岸邊坡穩定性綜合分析，并根據參數監測結果對河庫岸邊坡穩定性進行預警。為了達到上述目的，本發明公開了一種庫岸邊坡穩定性監測系統及其施工和使用方法，首先根據邊坡形態確定監測點布設網絡，對于每一監測點設置地上監測系統和地下監測系統，地下監測系統分為橫向和縱向兩向監測。地上監測系統記錄監測點的降水量、表面位移以及水位線狀態，地下監測系統包括內部位移監測和滲壓監測兩個模塊。其中，位移監測模塊通過應力傳感器測量埋入土體的內壁轉軸的位移實現對土體位移的監測，滲壓監測模塊通過埋設在滲壓鉆孔中的振弦式滲壓計對庫岸邊坡滲壓進行監測。最后，根據各項監測數據對庫岸邊坡穩定性進行綜合分析，并通過人機接口發布穩定性預警信息。該裝置的特點是將圖像識別技術與滲壓、應力等設備監測結合，實現對庫岸邊坡監測點多項環境因素及自身結構狀態參數的實時綜合監測，進而完成對庫岸邊坡穩定性的實時綜合評價。另外，基于對庫岸邊坡多測點的長期監測數據的分析，推演臨界狀態參數值，發布庫岸邊坡穩定性預警信息。