水库水雨情安全监测

水库水电站安全运行监测预警/水库水电站大坝变形监测：
目前大坝的表面变形监测主要采用gnss监测方法比较适合。
gnss（全球定位系统）监测系统主要由空间部分（人造地球卫星）、地面监控部分（分布在地球赤道上的若干个卫星监控站、注入站和主控站）和用户部分（用于接收卫星信号的设备）三部分组成。gnss监测系统主要包括天线、接收机、通讯系统及相关解算、坐标转换及分析处理软件等组成部分。gnss具有速度快、精度高、全天候等优点，除在飞行器导航成功应用外，还在大地测量、精密工程测量、地壳形变监测等领域得到成功应用。gnss用于形变监测，监测的区域一般不是很大，但变形监测点布设比较密集。当gnss用于大坝形变监测或滑坡监测时，往往是对一定范围内具有代表性的区域建立变形监测点，在远方距离监测点合适的位置（如稳固的基岩上）建立基准点。在基准点架设gnss接收机，根据其高精度的已知的三维坐标，经过几期监测从而得到变形点坐标（或者基线）的变化量。根据监测点的形变量，建立安全监测模型，从而分析滑坡、大坝等的变形规律并实现及时的反馈。
gnss技术具有全天候作业的特点不但可以自动化采集数据，而且可以将gnss信号传输到中心，实现数据自动化传输，通过监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。总体来说gnss的主要体现在以下三个方面：
定位精度高：应用实践已经证明，gnss相对定位精度在50km以内可达10-6m，100-500km可达10-7m，1000km可达10-9m。在300-1500m工程精密定位中，1小时以上监测的解其平面位置误差小于1mm，与me-5000电磁波测距仪测定得边长比较，其边长校差为0.5mm，校差中误差为0.3mm。
监测时间短：随着gnss系统的不断完善，软件的不断更新，目前20km以内相对静态定位，仅需15-20分钟；快速静态相对定位测量时，当每个流动站与基准站相距在20km以内时，流动站监测时间只需1-2分钟，然后可随时定位，每站监测只需几秒钟。
全天候实时监测：目前的gnss监测系统可以通过设置进行自动化数据采集，进行24小时全天候作业。
根据水库实际情况，通过设备选型，确定水库监测系统监测以gnss监测系统为主，实施自动化监测，为满足水库达标建设要求，在建立gnss监测系统的同时，恢复人工观测，建立人工观测数据档案，通过对两种监测方式采集的数据的后处理，综合分析计算，提高坝体表面位移的监测精度。
gnss系统在不增加建设成本的同时提供垂直位移监测数据，数据上传至大坝安全监测管理系统，为水库关键部位增加预警频次，补充人工观测频次少的缺陷。
监测点位布置
对水库水电站坝高超过15m以上或下游影响较大的土石坝，坝高超过50m或下游影响大的重力坝、混凝土坝、拱坝、砌石坝，宜设置表面变形监测设施。对出现异常变形的，根据情况设置表面变形监测断面或监测点；对坝体裂缝、输泄水建筑物开裂根据情况设置开合、错位、倾斜监测；对影响工程运行安全的近坝岸坡，根据情况设置变形监测点。
（1）土石坝以表面垂直位移监测为主，重力坝、拱坝、混凝土坝、砌石坝以表面水平位移监测为主。变形监测断面根据坝型、坝高、坝长等情况设置，宜在坝顶下游侧设置1个变形监测纵断面，对土石坝必要时可增设1个监测纵断面, 测点间距，当坝轴线长度小于300m时，宜取20~50m；坝轴线长度大于300m时，宜取50~100m。表面垂直位移及水平位移监测，宜共用一个测墩，并兼顾坝体内部变形监测断面布置。表面变形监测基准点应设在不受工程影响的稳定区域，工作基点可布设在工程相对稳定位置，各类监测点应与坝体或岸坡牢固结合。基准点、工作基点和监测点均应建有可靠的保护设施。
详细技术方法：
在集中连片的监测项目区域，选择半径20km覆盖监测项目区域最多的一个点，在该点建设gnss基准站； 在每个监测项目依据设计要求，建设gnss监测站即可； gnss基准站及gnss监测站均以15s/次（可配置）发送rtcm32数据至gnss解算软件，由gnss解算软件自动分配基准站差分数据给各监测站进行静态解算； 为了保障水利监测系统对于精度要求，建议6小时解算一次，精度可满足水利监测规范要求； gnss建站要求：
gnss基准站应部署在稳定处，并充分考虑共用基准站，位置距离监测项目的距离宜在20km范围内；距易产生多影响效应的地物（如高大建筑、树木、水体和易积水地带等）和大功率无线电发射源（如电视台、电台、微波站等发射塔架）的距离应大于200m；应有视野开阔且具备15°以上地平高度角的卫星通视条件，能够接收可靠的卫星信号；应进行连续24h以上的实地环境测试，基准站数据可用率应大于85%，多路径效应小于0.5；选择年平均下沉和位移小于2mm的稳固位置，避开易产生振动的地带；考虑未来规划和建设，选择周围环境变化较小的区域进行建设；便于人员维护和站点长期保存； gnss监测站应布设在监测体变形量较大、稳定性状态差处；应保证搜星条件良好，监测点位位置空旷，在±15°高度截止角上空不能有成片障碍物，以便于接收卫星信号，周围无高压电线、变电站等电磁干扰源。