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路易斯安那州: 滑坡预警系统的核心是 污水坑监控

2020-05-08 13:36:13      点击:

2012年8月,RESPEC签约在路易斯安那州拿破仑维尔盐穹顶西侧一个发育中的污水坑中提供现场仪表和预警监测服务。一个深层的地下盐卤洞穴经历了结构性破坏,使周围的沉积物流入该洞穴,在地表上造成了下陷,并从受干扰的沉积物中释放出气体。随着时间的流逝,污水坑的面积扩大到40英亩以上,最大深度超过400英尺。

RESPEC工程师部署了实时预警系统,以持续监控正在开发的污水坑周围的倾斜度和水位。污水坑位于沿海柏树沼泽中,因此监控系统必须在恶劣的条件下(例如,高温,极端湿度,飓风和大雨以及昆虫)运行,且维护最少。该系统由Campbell Scientific数据记录仪,倾斜仪,倾角仪和水位传感器组成。

遍布沼泽的30多个CR206X记录器不断收集数据,并通过RF401A无线电将其实时传输到CR800,CR1000和CR6路由器和基站。基站配备了LS300和RV50蜂窝调制解调器,并将数据发送到安全服务器,然后发送到实时可视化软件Vista Data Vision。

遥测网络允许双向通信,以便可以远程收集数据,并且可以从办公室对现场的数据记录器和传感器进行重新编程或重新配置。

仪器和数据收集的目的是双重的。其主要目的是开发一种预警系统,该系统将在大批泥土流失并沉入下水道之前,通知当地响应人员即将来临的灾难性地面移动。利用前几个月的数据,项目工程师确定,在泥石流事件之前通常会发生几天的轻微地面倾斜。然后通过设置警报阈值来实现预警,该阈值来自位于污水坑外围和附近基础设施上的设备的倾斜读数。当倾斜度超过警报阈值时,Vista Data Vision软件将向项目工程师和现场人事经理发送文本警报。

另一个项目要求是确定污水坑周围沼泽地区的沉降率。如果不是唯一可行的方式,从提供通向污水坑周围沼泽区域的唯一途径的汽船上执行常规的光学水准线测量方法将是困难的。

RESPEC开发了一种新颖的沉降监测系统,该系统使用差分水位数据来测量地面沉降,每年的沉降量在6毫米(0.02英尺)以内。为此,将2英寸的钢柱打入沼泽底部10英尺,以将设备固定在每个站点。压力传感器安装在每个位置,并由CR206X数据记录仪读取,该数据记录仪通过中继器将数据通过中继器传输到带有蜂窝调制解调器的基站。

每个站都配备了一个工作人员仪表,以验证和调整传感器随时间的偏移。来自沼泽的水位监测器的差分水位数据与InSAR数据以及来自道路和护堤的传统高程测量数据相结合,以在很大的范围内创建沉降率等值线。使用这些技术,工程师们能够计算出每年大约十分之一英寸低的污水坑周围沼泽区域的沉降率。

其他项目方面还包括使用Campbell记录仪通过DGSI制造的就地测斜仪管柱监测深层沉积物的倾斜度,使用Modbus与深井贝克-休斯压力工具进行通讯,以及测量排气井的气体流速。在第一种情况下,倾斜数据用于确定为防止下沉水进入附近的河口而建造的护堤的风险和影响。

该项目在政治和公共部门受到了严格的审查,需要与客户,多个顾问和政府机构密切合作,并且由于条件的迅速变化而要求高度的灵活性。超过40年的沼泽地安装了40多个Campbell Scientific数据记录器。在这段时间内,他们只输了三场。两个沉入下沉坑,另一个遭到雷电直接击中!

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