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大坝溃堤引发洪灾,结构健康监测至关重要
来源: | 作者:市场部 | 发布时间: 2020-06-29 | 759 次浏览 | 分享到:


美国当地时间5月19日,密歇根州中部由于连日大雨水位上涨,导致米德兰县的伊登维尔(Edenville)和桑福德(Sanford)两座大坝溃堤,提塔巴瓦西河(Tittabawassee)沿岸街区造成了灾难性的洪水和破坏,居民被紧急疏散。



伊登维尔大坝建于1924年,于2018年被密歇根州评定为不合格状态,之后被联邦能源管理委员会列入高风险大坝名单,大坝所有者收到了安全警告。5月19日,提塔巴瓦西河达到了严重的洪水水位,并继续上涨,伊登维尔大坝的崩塌导致洪水冲进桑福德湖并致桑福德大坝垮塌,淹没了米德兰市区。



几十年来,美国的一些桥梁建筑界专家一直关注并且警告,城市中不断老化的基础设施将导致各种类型的灾难发生。美国土木工程师协会(ASCE)在其城市基础设施报告中指出,美国9万座水坝的平均使用年限为56年,由于人口密度的不断增加,“高危”水坝的数量已上升至至少15500座,17%的大坝被认为是高风险隐患。美国61.4万座桥梁中有40%的建筑年龄已超过50年,1/9的桥梁存在结构缺陷。美国一半以上的船闸已使用超过50年,通过这些船闸的船只中有将近一半会出现延误。


从老旧结构到在建工程,实时、主动地监测环境状况和结构健康对大坝桥梁的长期安全和运行至关重要。大坝和桥梁的不同特点和安全需求取决于大坝的建造位置等诸多因素,而不能仅仅依靠理论模型计算来评估。


高速准分布式光纤传感技术使用单台仪器可利用多种光纤传感器提供快速、准确和可靠的大型建筑结构健康监测。LUNA公司坚固耐用的光纤光栅传感系统,可连续、持久、可靠、准确地测量数百个光纤温度、应变、加速度和位移传感器响应情况。


LUNA公司的结构健康监测技术在大坝监测领域的一个典型应用案例,就是成功地应用于全天候监测罗克韦尔(Rockwell)湖Akron溢洪道大坝的裂缝和墙体弯曲。罗克韦尔湖是美国俄亥俄州阿克伦市30多万人饮用水来源的三大水库之一,占地800多英亩,溢洪道两岸长280英尺。



LUNA公司的监测系统包括光纤光栅传感解调仪和长标距应变传感器,能够更好地测量大跨度桥梁支墩间的应力损失和应变能力,通过光纤加速度计、温度传感器和倾角计测量其它关键因素。该系统持续监测溢洪道的完整性和性能,以确定是否存在可能的故障或损坏

Akron溢洪道大坝:传感器布局


Akron溢洪道大坝:传感器布局


Akron溢洪道大坝:测试系统组成


Akron溢洪道大坝:测试系统组成

Akron溢洪道大坝:软件界面


Akron溢洪道大坝:软件界面


LUNA公司在光纤传感领域拥有几十年的产品研制和技术实施经验,助力业界对大型桥梁建设项目实施健康监测,如港珠澳(HZMB)大桥和伦敦地铁。