垂直位移监测评价方法在泵站监测中的应用

针对目前泵站等水工建筑物垂直位移监测评价方法单一、缺乏各部位间沉降均匀性评价这一问题,采用二等水准测量的方法对天津市某泵站进行为期100 d的垂直位移监测,并提出新的垂直位移监测评价方法,即将百日沉降速率与建筑物各部位间的沉降差相结合,对垂直位移监测结果进行评价。结果表明,该泵站在监测周期内稳定且各部位沉降均匀。该垂直位移监测评价方法客观反映了建筑物的稳定性以及沉降的均匀性,可应用于泵站等水工建筑物沉降监测。

南水北调泗洪站工程垂直位移优化分析方法研究

通过对南水北调泗洪站开展垂直位移观测试验,分析使用不同类型垂直位移工作基点对观测成果准确性的影响,提出优化垂直位移观测成果分析方法。结果表明,垂直位移工作基点的稳定性直接影响观测结果的准确性,利用基于垂直位移工作基点优化改正计算公式,极大限度地提升了观测成果分析的准确性,保障了后续工程安全评价的准确性。

利用GPS垂直位移反演区域陆地水储量变化的TSVD-Tikhonov正则化方法

利用GPS垂直位移反演区域陆地水储量变化(TWSC)属于典型的病态问题,其关键是如何进行稳定求解并提高反演结果的精度和可靠性.本文引入TSVD-Tikhonov组合正则化方法对利用GPS垂直位移反演区域TWSC的病态问题进行求解,并以四川省TWSC反演为例进行分析与验证.首先,通过数值模拟对TSVD、Tikhonov和TSVD-Tikhonov正则化方法采用不同正则化参数选取策略(RMSE最小准则、GCV法和L-curve法)进行反演,结果显示基于TSVD-Tikhonov正则化反演的TWSC比单独使用TSVD或Tikhonov正则化反演结果的精度和可靠性更高,这三种正则化方法反演2005年1月至12月的TWSC差值的平均STD分别为14.97 mm、7.03 mm和5.04 mm.其次,利用中国地壳运动观测网络(CMONOC)的72个GPS测站的垂直位移数据,基于TSVD-Tikhonov正则化反演了四川省2010年12月至2021年2月的TWSC时间序列,结果表明GPS反演的TWSC与GRACE/GFO Mascon模型(JPL、CSR和GSFC)的空间分布特征及季节性变化符合较好,但其TWSC信号的振幅比GRACE/GFO Mascon模型更强.最后,采用广义三角帽方法(GTCH)融合不同类型的降水、蒸散发和径流数据,并根据水量平衡方程计算的dTWSC/dt序列(PER-dS/dt)对GPS反演的dTWSC/dt序列(GPS-dS/dt)和GRACE/GFO Mascon模型融合的dTWSC/dt序列(GRACE/GFO-dS/dt)进行验证,结果表明这三类dTWSC/dt序列的季节性变化符合较好,平滑后GPS-dS/dt和GRACE/GFO-dS/dt序列与PER-dS/dt序列的相关系数分别为0.78和0.87,但GPS相比GRACE/GFO对降水变化的响应更为敏感.本文研究证明了TSVD-Tikhonov组合正则化方法能够提高GPS垂直位移反演区域TWSC的精度和可靠性,同时也表明GPS观测数据对局部水质量负荷变化更为敏感,可作为GRACE/GFO反演区域TWSC的有益补充.

水库大坝垂直位移统计模型及变形分析——以白莲崖水库大坝为例

白莲崖水库最大坝高104.6 m,是安徽省唯一一座百米高坝。采用典型小概率法原理对大坝的水平位移和垂直位移的监控指标进行分析,综合评价大坝安全监测系统工作状态,提出运行管理监测建议。分析得出坝体垂直位移主要受温度、水压变化及时效的影响:温度是影响坝体垂直位移的主要因素,尤其对河床测点;水压分量对坝体垂直位移有影响,对靠近两岸的坝块有显著影响;时效分量对垂直位移影响较小,对岸坡测点垂直位移的影响相对于其它部位测点要大。总体而言,垂直位移变化规律基本正常。

EAST垂直位移快速控制的模拟与输出优化

EAST(Experimental Advanced Superconducting Tokamak)等离子体垂直位移快速控制系统在保障等离子体平稳运行、获得高性能等离子体方面起到重要的作用。目前EAST垂直位移控制算法集成在等离子体控制系统PCS(Plasma Control System)中,利用反射内存卡将控制命令传输到快控电源从而进行控制,这种方案具有较长的系统间通信延迟以及输出读写延迟。基于PCS中控制算法,设计一套独立的垂直位移控制算法,使得系统从PCS中剥离,减少系统通信延迟,并提出一种算法模拟方案,利用历史数据实现算法模拟。同时引入一种新型输出机箱替代原有的输出方式,通过光纤传输,缩短输出延迟,提高系统响应速度,满足控制需求。

基于YOLOv5目标检测模型和视觉的垂直位移测量方法

基于视觉的结构位移测量方法具有低成本、高精度、多点测量等优点,在实际工程中得到了广泛的应用。提出基于YOLOv5目标检测模型和视觉的封闭空间建筑物垂直位移测量方法,该方法利用YOLOv5目标检测模型识别和提取标志物兴趣区域,减少了后续标志物定位与跟踪的计算量。以基准点反算CCD相机架设的观测点位移量,并归算由相邻帧间标志物圆心像素变化转化的垂直位移值,实现观测点移动状态下封闭空间建筑物位移测量。实验结果表明,该方法得到的垂直位移测量的最大误差小于0.16 mm,能够满足工程结构垂直位移测量与监测的需要。

全效监测基坑水平位移及垂直位移监测形场管控措施

为了改善传统基坑水平与垂直位移监测容易出现误报的问题,提出一种新的基坑水平与垂直位移监测方法。通过分析基坑水平与垂直位移机理,布设基坑水平与垂直位移监测点,对基坑水平与垂直位移监测数据进行处理,并对所监测的基坑水平与垂直位移进行读取,最终对基坑水平与垂直位移的检测结果进行可视化处理。结合实例分析可知,设计方法监测误报警率显著低于传统方法,可在一定程度上改善了传统基坑水平与垂直位移监测误报警率高的问题。

杨湾闸垂直位移观测方法

水闸建成以后由于建筑物内部应力、自重、外部水压力、风力及地下水位的升降的作用,将会产生垂直位移、水平位移等各方面的变形。因此需要对水闸进行周期性的变形监测,以判断其运行状况是否正常,并根据观测中发现的问题,分析原因并及时采取必要的措施以保证水闸的安全运行。

深基坑邻近天然气长输管道垂直位移监测方法

针对邻近天然气长输管道垂直位移不能实现全角度铰孔,导致精度过低的问题,以黄土高原丘陵沟壑区黄土塬邻近天然气长输管道为研究对象,监测深基坑开挖下长输管道垂直位移.分析工程管道结构,计算测量准则参数,布置监测位置.构建数据管理方程式,设置多个监测点,分析垂直位移变化量,根据形变控制方程式研究位移过程中所受的弹性形变程度,实现天然气长输管道异常数据定性检测,根据定量分析模型,得到不同影响因素下的管道垂直位移距离,实现天然气长输管道异常数据定量检测.通过数值模拟计算输出的参数数据,确定天然气长输管道渗流结构有限元模型,根据得到的天然气初始孔隙水压力云图调整参数,实现位移监测.实验结果表明,研究的垂直位移监测方法能够实现360°、5 km^(2)的监测,监测量程不限,输出数据为三维数据,监测精度可以达到5 mm.

汶川M_S8.0地震北川附近同震和震后垂直位移特征

利用北川附近震前水准数据,以及2008年和2010年两条一等水准数据,得到了北川附近同震和震后垂直位移量,获得如下结果:北川附近的北川—映秀断裂的同震垂直位移量为4.711m,断层上下盘最大位错量为5.1m,然而,位于平武县境内的青川断裂同震位错仅有0.064m.2008—2010年,汶川MS8.0地震后北川附近的北川—映秀断裂震后垂直位移速率为5—27mm/a,江油县大康镇附近的江油—广元断裂震后垂直位移速率为20.6mm/a,而古城区附近的青川断裂垂直位移速率仅为0.2—1.3mm/a.

苏北沿海地区大中型水闸垂直位移异常变化成因分析

项目深入研究了江苏苏北沿海地区闸站的异常垂直位移现象,分析了水闸沉降的原因;建立了典型水闸三维有限元模型,初步探讨了上浮的安全阈值;开展了基于InSAR、北斗/GNSS融合技术和常规水准监测技术结合的辅助监测体系研究。成果对完善大中型水闸等工程监测手段具有重要意义,为指导水闸安全运行管理提供了技术支撑。

温度变化对我国GPS台站垂直位移的影响

地表温度变化可以引起GPS台站上安装GPS天线的地表水泥墩内部温度变化,还可以通过热传导的方式引起GPS台站基岩温度变化,从而引起GPS台站垂直位移变化.在中国区域,由GPS台站基岩温度变化引起GPS台站垂直位移变化的周年振幅最大可以达到1 mm;在长江以北地区,此周年振幅一般大于0.5 mm.在我国地壳运动观测网络中的23个GPS基准站中,温度变化对GPS台站垂直位移总影响的周年振幅最大值为2.8 mm,其中13个GPS基准站垂直位移的周年振幅变化大于1 mm.因此,温度变化是引起GPS台站垂直位移周年变化的一个不可忽视因素.

降雨型滑坡垂直位移方向率及其位移监测预警判据研究

针对降雨型滑坡位移量预测参数失稳判据的局限和不足,并根据滑坡全息论的基本原理,提出和确定了滑坡垂直位移方向率预测参数,且指出该参数是边坡稳定性演化分析与评价的一个有效位移动力参数,具有位移量或位移速率不可替代的评价和预测作用。同时,系统分析了降雨型滑坡位移与地下水位变化规律及其相互作用关系,对该类边坡稳定性的不同演化阶段的表层垂直位移方向率形成机制与变化规律进行了弹塑性力学分析与评价,分别确定了边坡压缩稳定变形阶段和塑性失稳变形阶段的表层垂直位移方向率与其稳定性演化的定量关系,并依此运用数理统计均方差基本原理,建立了该类滑坡垂直位移方向率的整体失稳监测预警判据。最后运用新滩滑坡A_3、B_3监测点垂直位移方向率对该滑坡稳定性演化过程与失稳规律进行了后验分析与评价,其分析预测结果与边坡实际变形失稳规律基本相吻合,表明该参数在该类滑坡预测预报与监测预警中具有一定的有效性与实用性。

1556年华县地震地表破裂带同震垂直位移

同震位移量作为地震地表破裂带的要素之一,其大小不仅反映了地震的震级,而且也影响到对地震断层滑动速率和大震重现间隔长短的估计。1556年华县8级地震造成了83万多人的死亡和失踪,是鄂尔多斯周缘断陷活动带活跃期造成地震灾害伤亡最严重的1次地震,但长期以来缺少该次地震地表破裂带准确的同震位移量。文中通过对华山山前断裂李家坡剖面和渭南塬前断裂蔡郭村等剖面地貌学、钻探及探槽等古地震研究手段,首次较准确地获得了1556年华县大地震时华山山前断裂带华县李家坡6m同震垂直位移、渭南塬前断裂带赤水蔡郭村7m及瓜底村6m的同震垂直位移。这是由断层两盘同一地层位错量测得到的同震垂直位移量,与以往仅通过地表断层陡坎量测估算的同震位移有一定的差别。

表面垂直位移和重力变化引起的大地水准面形变

在涉及表面垂直位移的地球物理正演和反演问题的研究中,表面真垂直位移等于表面视垂直位移和大地水准面高变化的和.本文从广义Bruns公式、广义stokes公式和广义Ve-ning-Meinesz公式出发,导出了用表面垂直位移和重力变化确定大地水准面形变的公式.讨论了表面垂直位移和重力变化对大地水准面高变化的影响.在此基础上,给出了表面荷载源、几种不同充填介质的膨胀源和位错源所引起的大地水准面高变化对视垂直位移影响的数值结果,分析了局部地球物理事件引起的大地水准面高变化的特点.最后给出了使用辽南地区的实际观测资料确定的局部大地水准面高变化以及对视垂直位移影响的计算结果.

新陈代谢GM(1,1)模型预测水闸垂直位移

简要介绍了新陈代谢GM(1,1)模型的概念及GM(1,1)的建模过程,在对黄河下游某水闸垂直位移数据进行定性分析的基础上,建立了相应的全数据GM(1,1)和新陈代谢GM(1,1)模型,并对其预测精度进行对比,结果表明,新陈代谢GM(1,1)模型预测精度较高,更符合水闸垂直位移的实际情况。

基于GM(1,1)模型的尾矿坝坝体垂直位移预测

尾矿坝坝体的不均匀沉降可严重影响尾矿坝的稳定性,因此有效地预测坝体各监测点的垂直位移能够及时发现潜在的安全隐患,对尾矿库的安全管理与维护意义重大。尾矿坝作为一个多元的动态系统,其坝体位移存在很多的不确定性,是典型的灰色系统。本文以监测到的某尾矿坝垂直位移数据为原始数据序列,建立了GM(1,1)模型,对坝体各监测点的垂直位移进行了短期预测,预测结果显示其预测值与实际监测值基本吻合,表明GM(1,1)模型在尾矿坝垂直位移预测中具有较好的可靠性和适用性。

小波分解AR-BP网络模型在大坝垂直位移预测中的应用

针对大坝内部垂直位移数据序列不仅具有周期性、平稳性,且在频域上存在高、低频,显著的多尺度等特性,本实验利用多尺度小波分析的原理与方法对数据序列进行分解,对低频序列和高频序列分别建立AR模型和BP神经网络模型并进行预测,最后叠加各个序列的预测值,得到数据序列的预测结果。该方法适用于大坝垂直位移的预测,结果与自回归模型及单BP神经网络模型相比,该模型具有更高预测精度。

某高拱坝初蓄水期垂直位移变化规律及其影响因素分析

为验证水工建筑物初蓄水期是否满足设计要求,通过分析某高拱坝初蓄水阶段的垂直位移观测资料、评价垂直位移变化规律建立了统计模型,并分析了各分量对垂直位移的影响。结果表明,水准点监测系统状态良好,拱坝垂直位移变化规律正常,符合一般高拱坝变化规律。

岩滩水电站混凝土重力坝垂直位移观测资料分析

以岩滩水电站混凝土重力坝为例,对其垂直位移监测资料的变化规律进行了定性、定量分析,提出了在回归建模时应从温度周期项和温度实测资料两方面考虑温度分量。据2008年的拟合效果比较可知,坝体垂直位移变化规律正常。