InSAR與北斗技術(shù)監(jiān)測水庫壩體表面變形研究

王明洲 深圳市水務規(guī)劃設計院股份有限公司

1.引言

根據(jù)2014年全國水利發(fā)展統(tǒng)計公報，我國已建成各類水庫約9.7萬座，其中約90%為土石壩，于此同時，大壩事故中土石壩的比例高達70%。土石壩建成后的安全運行維護成為當前重要任務，其使用期長達幾十年，有的甚至上百年，疲勞效應與突發(fā)效應、材料老化、環(huán)境侵蝕和荷載的長期效應等災害因素的耦合作用將不可避免地導致壩體結(jié)構(gòu)損傷，如何及時的發(fā)現(xiàn)壩體結(jié)構(gòu)的變化并及時采取措施，則需要相關(guān)的安全監(jiān)測手段提供依據(jù)。土石壩表面變形監(jiān)測是安全監(jiān)測的重要內(nèi)容。變形監(jiān)測傳統(tǒng)的技術(shù)手段為全站儀和水準儀對壩體表面設計的特定觀測墩開展季度或年度的觀測監(jiān)測，變形監(jiān)測所需的參考點和基準點通常需要設立在壩體周邊的基巖上并且需要與觀測墩之間具有良好的通視條件。

雷達干涉測量技術(shù)(Interferometric Synthetic Aperture Radar，InSAR)已成地表變形監(jiān)測的一種有效方法。與傳統(tǒng)監(jiān)測手段相比，雷達干涉測量技術(shù)具有全天候、高精度、大范圍、面覆蓋等監(jiān)測優(yōu)勢。已有若干學者對利用雷達衛(wèi)星影像對大壩變形監(jiān)測開展了研究，王騰等采用3 米分辨率TerraSAR-X影像對三峽大壩表面進行變形時序分析研究，研究表明InSAR時間序列可以mm級精度提取到大壩的變形。

北斗技術(shù)在實時性和三維高精度變形監(jiān)測方面具有優(yōu)勢。在大壩北斗/GNSS變形監(jiān)測方面，目前已有較多的成功案例。1998年，劉經(jīng)南等利用GPS獲取了清江隔河巖大壩的受洪水壓力導致的變形結(jié)果，很好的指導了滯洪與壩體安全評估工作。……