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傳感器技術被用于日本堰塞湖監測過程中
2019-08-01
為減少堰塞湖所帶來的二次災害，日本國土交通省組織土木研究所等科研機構提出了《堰塞湖監測技術手冊》等指導性文件，建立了堰塞湖初步調查和詳細監測的兩階段應急監測流程，提出了堰塞湖各部位的監測科目和技術要求。
為確定由于堰塞體堵江導致上游淹沒情況，預測堰塞體頂部溢流的時間，需要監測堰塞湖湖區水位。日本監測人員一般采取24小時連續監測水位的方式，監測間隔為1小時。有的堰塞湖存在時間很短，無法在較短時間布設水位傳感器和Ku-SAT，也會采用水尺，通過目視對水位進行定期觀測。難以安裝水尺時，工作人員會使用下沉式水位標。在交通、公網通信中斷情況下，會使用直升機投送由日本土木研究所研發的投入式水位計進行水位監測。
進行入湖流量監測，一方面用于預測因堰塞體溢流而發生潰決造成洪水災害的時間，確定搶險施工的工期；另一方面，確定使用排水泵時的排水量以及預測潰決時的洪峰流量。堰塞湖上游河道有護岸等建筑物，日本監測人員會設置壓力式水位計和流速計推求流量。有橋梁等橫向構造物時，安裝非接觸式超聲波水位計或雷達水位計、流速計來測量。
此外，如果堰塞湖區已經設置了流量觀測器如水位計、流速計，則可直接利用這些數據。當難以設置固定式傳感器但確需連續觀測時，可使用走航式流速計(ADCP)測量洪水流速，同時利用浮標、攝像機等目視判讀水深及河流寬度，綜合推求入湖流量。
為掌握堰塞體變化情況，防止堰塞體潰決時發生泥石流，監測人員首先通過目視、地上測量、視頻站及傳感器等進行監測。當溢流侵蝕引發潰決時，通過視頻站定性監測壩體變化，或使用地面三維激光掃描等設備進行定量監測。當無法設置視頻站或緊急情況下，則使用簡易設備，如電子羅盤、激光測距儀等進行監測。
堰塞湖
在日本，為掌握堰塞湖整體情況，如果堰塞體規模較大，指揮中心無法通過設備看到整體，就通過現地調查和直升機實施調查，以實現對堰塞湖的整體監測。采用視頻監測設備時，會盡可能選用高清攝像機。視頻圖像采用衛星便攜站(Ku-SAT)實現遠距離實時傳送，也使用手機、衛星電話等通信手段傳送靜態照片。為確定由于堰塞體堵江導致上游淹沒情況，預測堰塞體頂部溢流的時間，需要監測堰塞湖湖區水位。日本監測人員一般采取24小時連續監測水位的方式，監測間隔為1小時。有的堰塞湖存在時間很短，無法在較短時間布設水位傳感器和Ku-SAT，也會采用水尺，通過目視對水位進行定期觀測。難以安裝水尺時，工作人員會使用下沉式水位標。在交通、公網通信中斷情況下，會使用直升機投送由日本土木研究所研發的投入式水位計進行水位監測。
進行入湖流量監測，一方面用于預測因堰塞體溢流而發生潰決造成洪水災害的時間，確定搶險施工的工期；另一方面，確定使用排水泵時的排水量以及預測潰決時的洪峰流量。堰塞湖上游河道有護岸等建筑物，日本監測人員會設置壓力式水位計和流速計推求流量。有橋梁等橫向構造物時，安裝非接觸式超聲波水位計或雷達水位計、流速計來測量。
此外，如果堰塞湖區已經設置了流量觀測器如水位計、流速計，則可直接利用這些數據。當難以設置固定式傳感器但確需連續觀測時，可使用走航式流速計(ADCP)測量洪水流速，同時利用浮標、攝像機等目視判讀水深及河流寬度，綜合推求入湖流量。
為掌握堰塞體變化情況，防止堰塞體潰決時發生泥石流，監測人員首先通過目視、地上測量、視頻站及傳感器等進行監測。當溢流侵蝕引發潰決時，通過視頻站定性監測壩體變化，或使用地面三維激光掃描等設備進行定量監測。當無法設置視頻站或緊急情況下，則使用簡易設備，如電子羅盤、激光測距儀等進行監測。
針對堰塞體潰決誘發的泥石流監測，檢測人員會采用水位計、振動傳感器、視頻監測站、斷線報警器、雨量計等設備。為確保現場搶險施工人員安全，避免因滑坡、泥石流造成的人員傷害，在監測滑坡區、周邊山體布設傳感器，設置預警指標。同時，在現場指揮部安裝回轉燈、大喇叭等報警設備，一旦發現監測指標超過預警指標，則立即中止施工同時撤離人員。
（文章來源：儀表網）
TAGS : 傳感器
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