某水电站监测工程研究

       摘 要：某水电站建筑物中主要设计安装GPS监测系统、接缝变化监测、基础变形监测等观测项目。本文从水准点埋设、分项目分析了该水电站监测措施，并提出了合理的防治措施建议。 

　　关键词：水电站；监测工程 

　　监测工作是一项控制施工、保证运行、验证和校核设计、积累科研资料的重要工作，为此，在该水电站建筑物中设计安装GPS监测系统、接缝变化监测、基础变形监测等观测项目。其中GPS监测系统主要用来监测库区滑坡体的变形趋势，接缝变化监测主要用来观测坝体接缝变化，基础变形监测主要用来监测坝基基岩的变形情况。 

　　1 水准标点埋设 

　　水准测点选用B-2水准标点，每100～200 m左右设一个，整个测量线路单程约2.0km，共设置12个水准网点。工作基准选用B-2水准点。水准原点是沉陷观测的起算基准点，必须保证稳定不变和长久保存。水准原点布置在下游距坝轴线约1.5km处，此处远离大坝沉陷区，设1组3点式深埋岩石标。1组3点式的优点在于自检的灵敏度高，在3点等距的地方设置固定测站，经常观测三点间的高差，可判断水准基本点的高程有无变化。 

　　2GPS监测系统 

　　该水电站的库区滑坡采用GPS一机多天线技术，它由控制中心、数据通信、GPS多天线接收单元和供电系统构成。普通的全站仪由于其内部的光电局限使得它不能工作在雨雪夜环境下作业，再者蓄水后也无方便的 交通 和固定的基准测站。GPS技术由于其全天候作业的特点不但可以取代传统的测量作业方式，而且可以将GPS信号传输到控制中心，实现数据自动化传输、管理和分析处理。当GPS用于滑坡监测时对具有代表性的区域建立变形观测点，要通过观测整体的微小变形量，构造统计分析模型，预测变形体长期的变化趋势，为以后的分析决策提供依据。 

　　滑坡变监测需要实时传送数据，并不断更新，达到监控的目的，不同于常规GPS观测结果处理，由于GPS一机多天线系统其分时操作的特点，对观测文件需要按时间进行切割，要用专用软件对接收机采集的数据进行处理。 

　　采用以下措施提高GPS的观测精度。 

　　①选择合适的高度截止角。对受边坡遮挡的监测点，变换不同的高度角，观测各条基线长，与当地的常规全站仪测量得出的坐标（假定为真值）反算得出的基线长进行比较。取15°到20°左右可以达到最好的观测效果。一定要考虑是否有其他地物遮挡的问题，对于滑坡位移监测，这样的精度已经能够满足要求，可以容许高度截止角在一定范围内的变化来避开被遮挡的天空。 

　　②选择最佳观测时段。考虑到用GPS观测不同于普通的全站仪，需要先对天空中可见卫星进行信号锁定， 计算 出卫星的整周模糊度，根据卫星的分布计算几何精度因子，评价GPS定位的精度水平。当接收机失去对卫星的锁定时（比如遮挡或者卫星飞离可视天空），需要重新锁定新出现的卫星，比较并使用最优卫星空间结构计算天线位置。在坝区进行变形监测，使用双频接收机可以达到较好的效果。经以往观测证明，90min观测与45min观测结果接近，所以从提高工作效率节省工作时间方面考虑，45min已经能够达到GPS滑坡监测的要求。 

　　③采用双频GPS接收机。由于双频接收机可以连续观测L1、L2两个频段的载波和测距码，增加了观测量，可以更好的消除信号在大气中传播造成的误差。