Chương 5 — Các họ thiết bị quan trắc cho bùn thải¶
5.1 Bộ công cụ trong nháy mắt¶
Giám sát bùn thải vận dụng bốn họ thiết bị. Các liên kết dưới đây trỏ đến tài liệu Dunnicliff và FHWA để biết quy trình lắp đặt chi tiết.
| Họ | Đo cái gì | Thiết bị đại diện |
|---|---|---|
| Khảo sát | Vị trí bề mặt, cao độ, chuyển động | Máy kinh lý toàn đạc, GNSS, đo cao hình, ảnh chụp quang từ UAV |
| Địa kỹ thuật | Áp lực nước lỗ rỗng, biến dạng trong lòng | Áp kế, thiết bị đo nghiêng, thiết bị đo biến dạng sâu, cảm biến đo độ nghiêng |
| Thủy văn | Mực hồ, lưu lượng thấm | Thước đo mực, tràn đo, lưu kế, lượng mưa |
| Viễn thám | Biến dạng diện rộng, tỷ lệ mm | InSAR vệ tinh, LiDAR trên không, ảnh nhiệt |
5.2 Thiết bị khảo sát¶
Các mốc khảo sát trên đỉnh, bãi bùn và chân đập bộc lộ lún, chuyển động ngang và trượt sụt. Các chương trình hiện đại kết hợp:
- Máy kinh lý toàn đạc tự động để giám sát lăng kính suốt ngày đêm tự động.
- GNSS để định vị tuyệt đối nơi khó có tầm nhìn thông thủy.
- Ảnh chụp quang từ drone (UAV) để có mô hình bề mặt nhanh, lặp lại và lập bản đồ hình học bãi bùn.
5.3 Thiết bị địa kỹ thuật¶
- Áp kế (Piezometer) (Chương 6) đo áp lực nước lỗ rỗng — tham số quan trọng nhất đối với nguy cơ hóa lỏng và xói ngầm.
- Thiết bị đo nghiêng (inclinometer) và thiết bị đo biến dạng sâu (extensometer) (Chương 8) phát hiện trượt cắt trong lòng đất đá và độ lún sâu.
- Cảm biến đo độ nghiêng (tiltmeter) cảm nhận sự xoay góc của đỉnh đập hoặc kết cấu công trình.
5.4 Thiết bị thủy văn¶
Mực hồ, siêu cao an toàn và lưu lượng thấm thì đơn giản nhưng rất quan trọng. Thước đo mực, cảm biến mức kiểu bọt khí hoặc áp lực, tràn đo hình chữ V và mưa kế thùng nghiêng định lượng cân bằng nước chi phối hầu hết các dạng phá hoại.
5.5 Viễn thám (InSAR và hơn thế)¶
Giao thoa radar vệ tinh (InSAR / A-DInSAR) đo chuyển dịch mặt đất trên toàn cơ sở và địa hình xung quanh ở độ chính xác milimet, không cần thiết bị tại hiện trường. Nó đặc biệt có giá trị để phát hiện chuyển động diện rộng hoặc bất ngờ và cho các cơ sở ở vùng xa xôi. Nó bổ trợ — nhưng không thay thế — thiết bị điểm và kiểm tra.
Không một thiết bị đơn lẻ nào là đủ
Sự dự phòng quan trọng với các cơ sở hậu quả cao. Kết hợp các phương pháp độc lập (ví dụ, áp lực nước lỗ rỗng bằng cả dây rung và ống đứng, chuyển động bằng cả khảo sát và InSAR) để một hỏng hóc hay lỗ hổng đơn lẻ không tạo ra điểm mù.
5.6 Lựa chọn thiết bị¶
Việc lựa chọn cân nhắc độ chính xác, dải đo, độ bền, nguồn, viễn truyền và chi phí so với dạng phá hoại và quyết định mà dữ liệu hỗ trợ. Các đánh đổi chi tiết nằm trong các chương thiết bị Dunnicliff và tài liệu FHWA.
5.7 Điểm mấu chốt¶
- Bốn họ: khảo sát, địa kỹ thuật, thủy văn, viễn thám.
- Áp lực nước lỗ rỗng và biến dạng là ưu tiên địa kỹ thuật.
- InSAR vệ tinh thêm phủ toàn cơ sở mà không cần cảm biến tại hiện trường.
- Kết hợp các phương pháp độc lập để dự phòng cho các cơ sở hậu quả cao.