Ing. Ondřej Böhm, Ing. Filip Antoš, Ing. Jan Havrlant, Ph.D. Ústav teorie informace a automatizace AV ČR, v.v.i. Geodézie Ledeč nad Sázavou s.r.o. Určování deformací betonové přehradní hráze Orlík pomocí pozemního InSAR Ing. Milan Talich, Ph.D., Ing. Michal Glöckner, Ing. Ondřej Böhm, Ing. Filip Antoš, Ing. Jan Havrlant, Ph.D. 11. Setkání geodetů, 5. 6. – 6. 6. 2014

Základy GB InSAR Radarová interferometrie Souvislá frekvenční stupňovitá vlna SAR (synthetic Aperture Radar)

„Line of sight“ pohyby a skutečné pohyby d=dp·R/h

Přístrojové vybavení - IBIS-L výrobce: Ingegneria Dei Sistemi S.p.A., Italy Pozemní interferometrický radar mikrovlnné spektrum se střední frekvencí 17 GHz vzorkovací frekvence od 10 do 200 Hz maximální efektivní vzdálenost je 4 km standardní odchylka dle výrobce je 0.1 mm rozlišení je 0.75 m v podélném směru a 4.3 mrad x vzdálenost v příčném směru

Vodní nádrž Orlík Je jednou z nejvýznamnějších českých údolních nádrží a její hráz je tou největší. Těleso hráze je přímé, gravitační, betonové. Výška hráze 90,5 m, délka 450 m. Bezpečnostní přeliv tvoří tři pole šířky 15 m, o výšce segmentových uzávěrů 8 m.

Vodní nádrž Orlík Měření probíhalo nepřetržitě od 20. 8. do 13. 9. 2013 (24 dní) Interval měření: 30 min (13 dní), 5 min (11 dní) Střední vzdálenost radar - přehrada byla cca 350 m Atmosférická data byla převzata z nejbližší veřejné meteostanice Data o výšce hladiny poskytnuta provozovatelem nádrže

Výsledky Základní výsledek zpracování GB InSAR měření je 2D mapa určených posunů všech sledovaných pixelů zájmové oblasti za celou dobu měření (24 dní) Pro snazší identifikaci pixelů je umístěna na 3D model přehradní hráze jako její textura

Výrazné neočekávané pohyby vzhledem okolí Body na koruně hráze, které jsou ovlivněny pohybem kovových lamp veřejného osvětlení a zábradlí. Body v místech, kde jsou do hráze ukotveny vodící dráty elektrického vedení z elektrárny. Body na budově elektrárny ovlivněné radarovými odrazy od řady transformátorů a k nim vedoucích elektrických vedení.

Určení a analýza vývoje pohybů jednotlivých bodů Pohyby bodů č. 1, 3, 5, 7, 11 a 13 za celou dobu měření (3591 etap)

Určení a analýza vývoje pohybů jednotlivých bodů Pohyby bodů č. 1, 3, 5, 7, 11 a 13 detail za vybrané tři dny (830 etap)

Detekce celkových pohybů jednotlivých částí stěny hráze Hráz byla rozdělena na tři přibližně stejně velké vodorovné oblasti Pro každou část byly určeny její průměrné pohyby (průměrné pohyby horní, střední a spodní části hráze)

Detekce celkových pohybů jednotlivých částí stěny hráze Průměrné pohyby horní, střední a spodní části hráze (3591 etap)

Analýza pohybů tří deskových uzávěrů bezpečnostních přelivů Na každém uzávěru byly vybrány k vyhodnocení dva body nacházející se symetricky od jeho svislé osy v jiné části uzávěru

Analýza pohybů tří deskových uzávěrů bezpečnostních přelivů Pohyby bodů č. 5 a 6 ze třetího uzávěru za celou dobu měření za celou dobu měření (3591 etap)

Analýza pohybů tří deskových uzávěrů bezpečnostních přelivů Pohyby bodů č. 5 a 6 ze třetího uzávěru detail za 4 vybrané dny (1 106 etap)

Závěr Měřením bylo ověřeno, že technologií GB InSAR je možno úspěšně sledovat vodorovné pohyby hrází údolních přehrad. Měření však může být ovlivněno vícenásobnými odrazy signálu, nebo odrazy od různých rušivých součástí hráze. Byly detekovány denní periodické pohyby v závislosti na různých vnějších vlivech, jako jsou teplota, oslunění přehradní zdi, změna výšky hladiny vypouštěním vody atd. o velikostech cca 0,9 mm. Při analýze pohybů tří deskových uzávěrů bezpečnostních přelivů se detekovaly opět denní periodické pohyby jednotlivých bodů na těchto uzávěrech o velikostech až 1,5 mm. Rychlé snížení hladiny o cca 0,75 m během čtyř dní vyvolalo celkové pohyby horní části stěny hráze směrem po proudu vody o cca 0,9 mm.

Ústav teorie informace a automatizace AV ČR, v.v.i. Geodézie Ledeč nad Sázavou s.r.o. Tento příspěvek byl podpořen projektem: „Výzkum možností pozemního InSAR pro určování deformací rizikových objektů a lokalit“ č. FR-TI4/436 v programu TIP Ministerstva průmyslu a obchodu ČR. Příjemce podpory: Ústav teorie informace a automatizace AV ČR, v.v.i. Další účastník řešení: Geodézie Ledeč nad Sázavou, s.r.o. Kontaktní osoba: Ing. Milan Talich, Ph.D., tel: 603 942 104, e-mail: Milan.Talich@utia.cas.cz V prezentaci byly použity materiály a výsledky měření firem Geodézie Ledeč n/S s.r.o. a IDS S.p.A. Děkuji za pozornost