Ứng dụng thuật toán bình sai lưới tự do của mittermayer đánh giá độ ổn định mốc không chế cơ sở trong lưới quan trắc chuyển dịch công trình thủy điện tuyên quang

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ ỨNG DỤNG THUẬT TỐN BÌNH SAI LƯỚI TỰ DO CỦA MITTERMAYER ĐÁNH GIÁ ĐỘ ỔN ĐỊNH MỐC KHÔNG CHẾ CƠ SỞ TRONG LƯỚI QUAN TRẮC CHUYỂN DỊCH CƠNG TRÌNH THỦY ĐIỆN TUYÊN QUANG NGUYỄN VĂN KHỎE CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT TRẮC ĐỊA – BẢN ĐỒ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS ĐINH XN VINH HÀ NỘI, NĂM 2017 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MƠI TRƯỜNG HÀ NỘI Cán hướng dẫn chính: TS Đinh Xuân Vinh Cán chấm phản biện 1: TS Nguyễn Việt Hà Cán chấm phản biện 2: TS Nguyễn Xuân Bắc Luận văn thạc sĩ bảo vệ tại: HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI Ngày …… tháng …… năm 2017 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết nghiên cứu trình bày luận văn hồn tồn trung thực, tơi, khơng vi phạm điều luật sở hữu trí tuệ pháp luận Việt Nam Nếu sai, tơi hồn tồn chịu trách nhiệm trước pháp luật Hà Nội, ngày …… tháng …… năm 2017 TÁC GIẢ LUẬN VĂN Nguyễn Văn Khỏe ii LỜI CẢM ƠN Luận văn hồn thành theo chương trình đào tạo Cao học Khoa Trắc địa đồ, chuyên ngành Kỹ thuật trắc địa đồ, khóa Trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội Để thực luận văn này, nỗ lực thân, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Đinh Xuân Vinh, người trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ, đóng góp nhiều ý kiến quý báu trình thực đề tài Em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, phòng Đào tạo tồn thể thầy, khoa Trắc địa - Bản đồ, trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội tạo môi trường tốt cho chúng em hồn thành luận văn Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới gia đình đồng nghiệp, người bên tôi, khuyến khích, động viên, giúp đỡ tạo điều kiện để thực luận văn cách tốt Tôi xin chân thành cảm ơn! iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT LUẬN VĂN ix MỞ ĐẦU 1 Cơ sở khoa học tính thực tiễn đề tài Mục tiêu đề tài Phương pháp nghiên cứu Nội dung nghiên cứu CHƯƠNG TỔNG QUAN ĐÁNH GIÁ ĐỘ ỔN ĐỊNH CỦA MỐC KHỐNG CHẾ CƠ SỞ 1.1 CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ NGHIÊN CỨU VỀ ĐÁNH GIÁ ĐỘ ỔN ĐỊNH CỦA MỐC KHỐNG CHẾ CƠ SỞ 1.2 VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN VĂN 11 1.2.1 Xác định vấn đề cần nghiên cứu 14 1.2.2 Nội dung nghiên cứu quan trắc biến dạng 15 1.2.3 Quan trắc phân tích biến dạng Việt Nam 16 1.2.4 Phương pháp bình sai lưới tự đánh giá điểm sở ổn định Việt Nam 17 1.2.5 Mục tiêu đề tài 22 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP BÌNH SAI LƯỚI TỰ DO VÀ PHÂN TÍCH ĐỘ ỔN ĐỊNH ĐIỂM GỐC 24 2.1 TỔNG QUAN VỀ BÀI TỐN BÌNH SAI LƯỚI TRẮC ĐỊA 24 2.1.1 Lý thuyết thống kê phương pháp bình phương nhỏ 24 2.1.2 Bình sai lưới tự quan trắc biến dạng 29 2.1.3 Nguyên lý bình sai lưới tự khuyết hạng 30 2.2 PHƯƠNG PHÁP MITTERMAYER GIẢI BÀI TỐN BÌNH SAI TRẮC ĐỊA 34 2.2.1 Dùng ma trận nghịch đảo tổng quát để giải hệ phương trình tuyến tính 34 2.2.2 Nghiệm bình phương nhỏ hệ phương trình khuyết hạng 36 iv 2.2.3 Nghiệm chuẩn nhỏ phương trình chuẩn khuyết hạng 37 2.2.4 Ước tính độ xác 41 2.3 PHÂN TÍCH ĐỘ ỔN ĐỊNH ĐIỂM GỐC XÉT BIẾN DẠNG 41 2.3.1 Thực bình sai lưới tự khuyết hạng 41 2.3.2 Xác định điểm sở không ổn định cực tiểu hóa chuẩn bậc vector dịch chuyển chúng 46 2.3.3 Ước lượng kiểm định thống kê điểm sở không ổn định điểm kiểm tra biến dạng 49 CHƯƠNG ỨNG DỤNG THỰC NGHIỆM TẠI CƠNG TRÌNH THỦY ĐIỆN TUN QUANG 52 3.1 KHÁI QUÁT KHU ĐO VÀ CƠ SỞ DỮ LIỆU 52 3.1.1 Khái quát khu đo 52 3.1.2 Cơ sở liệu 59 3.2 ỨNG DỤNG THUẬT TOÁN MITTERMAYER VÀ BIẾN ĐỔI TRỌNG SỐ 61 3.2.1 Ứng dụng thuật tốn Mittemayer bình sai lưới độ cao tự 61 3.2.2 Ứng dụng thuật tốn Mittermayer bình sai lưới sở đo cạnh thủy điện Tuyên Quang 66 3.2.3 Tính tốn biến dạng thuật tốn biến đổi trọng số 80 3.3 ĐÁNH GIÁ VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ 88 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 90 v DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1 Kết đo chu kỳ 60 Bảng 3.2 Kết đo chu kỳ 61 Bảng 3.3 Kết đo chu kỳ 61 Bảng 3.4 Bảng số liệu đo (Chiều dài tuyếnđo nhau) 62 Bảng 3.5 Kết bình sai 65 Bảng 3.6 Số liệu đo chu kỳ 67 Bảng 3.7 Tọa độ điểm 67 Bảng 3.8 Hệ sốA L phương trình 68 Bảng 0.1 Ma trận N 68 Bảng 3.10 Tính ma trận N.N 69 Bảng 3.11 Ma trận M 69 Bảng 3.12 Tính nghịch đảo [NN]- 69 Bảng 3.13 Tìm nghịch đảo chuẩn nhỏ 𝐍𝐦 − 70 Bảng 3.14 Ma trận𝐍𝐦 −∙ 𝐀𝐓 70 Bảng 3.15 Nghiệm phương trinh 71 Bảng 3.16 Ma trận hiệp trọng số đảo Qxx 71 Bảng 3.17 Tọa độ cuối tính 71 Bảng 3.18 Số liệu đo chu kỳ 72 Bảng 3.19 Tọa độ gần cácđiểm 72 Bảng 3.20 Hệ sốA L phương trình 73 Bảng 3.21 Ma trận hệ phương trình chuẩn N 73 Bảng 3.22 Ma trận NN 74 Bảng 3.23 Ma trận M 74 Bảng 3.24 Ma trận(NN)- 74 Bảng 3.25 ma trận𝐍𝐦 − 75 Bảng 3.26 Nghiệm phương trình𝐗 = 𝐍𝐦 − 𝐀𝐓𝐥 75 Bảng 0.2 Ma trận hiệp trọng sốđảo Q xx 75 Bảng 3.28 Tọa độ cuối tính 76 vi Bảng 3.29 Số liệu đo chu kỳ 76 Bảng 3.30 Tọa độ gần điểm 77 Bảng 3.31 Hệ số A L phương trình 77 Bảng 3.32 Ma trận hệ phương trình chuẩn N 77 Bảng 3.33 ma trận NN 78 Bảng 3.34 Ma trận M 78 Bảng 3.35 Ma trận (NN)- 78 Bảng 3.36 Ma trận 𝐍𝐦 − 79 Bảng 3.37 Nghiệm phương trình 𝐗 = 𝐍𝐦 − 𝐀𝐓𝐥 79 Bảng 3.38 ma trận hiệp trọng số đảo 𝐐𝐱𝐱 79 Bảng 3.39 Tọa độ cuối tính 80 Bảng 3.40 Tổng hợp kết bình sai ba chu kỳ 80 Bảng 3.41 Kết lần tính lặp thứ 82 Bảng 3.42 Kết tính tốn vịng lặp lần thứ 84 Bảng 3.43 Giá trị chuyển dịch xuất phát từ Qxx 86 Bảng 3.44 Kết tìm Pd 86 vii DANH MỤC BẢNG Hình 2.1 Biểu diễn ước lượng lý thuyết thống kê 25 Hình 2.2 Lưới khống chế độ cao 33 Hình 2.3 Điểm sở B dịch chuyển khiến cho điểm kiểm tra biến dạng bị dịch chuyển .41 Hình 2.4 Quy trình đánh giá độ ổn định điểm khống chế trắc địa 51 Hình 3.1 Thủyđiện Tuyên Quang 2007 56 Hình 3.2 Tồn cảnh nhìn từ hạ lưu cuối năm 2007 57 Hình 3.3 Bản mặt bê tông thượng lưu đấp đá nện 57 Hình 3.4 Mốc khống chế sở quan trắc chuyển dịch ngang đập thuỷ điện Tuyên Quang 59 Hình 3.5 Sơ đồ lưới trắc địa sở thủy điện Tuyên Quang 60 Hình 3.6 Mốc quan trắc chuyển dịch đập thủy điện Tuyên Quang 60 Hình 3.7 Sơ đồ lưới đo cao tự .61 Hình 3.8 Đồ hình lưới sở thủy điện Tuyên Quang 66 viii DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Biểu diễn ước lượng lý thuyết thống kê .25 Hình 2.2 Lưới khống chế độ cao .33 Hình 2.3 Điểm sở B dịch chuyển khiến cho điểm kiểm tra biến dạng bị dịch chuyển .41 Hình 2.4 Quy trình đánh giá độ ổn định điểm khống chế trắc địa 51 Hình 3.1 Thủyđiện Tuyên Quang 2007 56 Hình 3.2 Tồn cảnh nhìn từ hạ lưu cuối năm 2007 57 Hình 3.3 Bản mặt bê tông thượng lưu đấp đá nện 57 Hình 3.4 Mốc khống chế sở quan trắc chuyển dịch ngang đập thuỷ điện Tuyên Quang 59 Hình 3.5Sơ đồ lưới trắc địa sở thủy điện Tuyên Quang 60 Hình 3.6 Mốc quan trắc chuyển dịch đập thủy điện Tuyên Quang 60 Hình 3.7 Sơ đồ lưới đo cao tự 61 Hình 3.8 Đồ hình lưới sở thủy điện Tuyên Quang .66 80 Bảng 3.39 Tọa độ cuối tính Chu kỳ X' (m) Y' (m) QT6 0.001 0.001 QT3 956.711 0.001 QT1 1024.956 606.804 QT5 -184.899 426.217 3.2.3 Tính tốn biến dạng thuật toán biến đổi trọng số Trước tính tốn giá trị chuyển dịch điểm sở, tổng hợp kết bình sai chu kỳ tính độ lệch điểm sở theo thời gian quan trắc Ta nhận thấy, kết bình sai phương pháp Mittermayer xác định hầu hết điểm không ổn định, bao gồm điểm gốc QT6 Chu kỳ so với chu kỳ 1: Độ lệch lớn thuộc điểm QT1 (6,2 mm) Chu kỳ so với chu kỳ 2: Độ lệch lớn thuộc điểm QT1 (3,5 mm) Chu kỳ so với chu kỳ 1: Độ lệch lớn thuộc điểm QT1 (5,1 mm) QT3 (4,7 mm) Bảng 3.40 Bảng 3.40 Tổng hợp kết bình sai ba chu kỳ Chu kỳ X' Y' X Y x2-x1 = dx y2-y1 = dy QT6 0.001 0.001 2473000.0000 437900.0000 0.0000 0.0000 QT3 956.715 0.000 2472043.2851 437900.0003 0.0027 0.0002 QT1 1024.951 606.806 2471975.0493 437293.1952 -0.0062 -0.0006 QT5 -184.900 426.219 2473184.9003 437473.7821 0.0011 -0.0002 Chu kỳ X' Y' X Y x3-x2 = dx y3-y2 = dy QT6 0.001 0.001 2473000.0000 437900.0000 0.0000 0.0000 QT3 956.713 0.001 2472043.2878 437900.0005 0.0020 0.0000 QT1 1024.958 606.807 2471975.0432 437293.1946 0.0017 0.0031 QT5 -184.901 426.219 2473184.9014 437473.7818 -0.0012 0.0027 Chu kỳ X' Y' X Y x3-x1 = dx y3-y1 = dy QT6 0.001 0.001 2473000.0000 437900.0000 0.0000 0.0000 QT3 956.711 0.001 2472043.2898 437900.0005 0.0047 0.0002 QT1 1024.956 606.804 2471975.0448 437293.1977 -0.0045 0.0025 QT5 -184.899 426.217 2473184.9001 437473.7846 -0.0001 0.0025 81 3.2.3.1 Nhận xét: - Thuật tốn Mittermayer đưa điểm gốc lưới trắc địa sở trọng tâm mạng lưới theo cơng thức 𝑚 ∑ 𝑥𝑖 = (3.36) 𝑖=1 𝑚 ∑ 𝑦𝑖 = (3.37) 𝑖=1 𝑚 ∑(−𝑦𝑖0 𝑥𝑖 + 𝑥𝑖0 𝑦𝑖 ) = (3.38) 𝑖=1 Với 𝑥𝑖 , 𝑦𝑖 tọa độ điểm 𝑃𝑖 hệ tọa độ ban đầu; 𝑥𝑖0 , 𝑦𝑖0 tọa độ điểm 𝑃𝑖 hệ tọa độ trọng tâm lưới, tức gốc hệ tọa độ trọng tâm lưới Sau chứng minh thỏa mãn điều kiện chuẩn nhỏ tổng số nghiệm phương trình vơ số nghiệm theo cơng thức − T X = Nm A Pl ‖𝑋 ‖ = (3.39) (3.40) Vì vậy, thuật tốn Mittermayer thỏa mãn điều kiện giải tốn bình sai lưới tự có ma trận hệ phương trình chuẩn khuyết hạng với dạng tổng quát A− [Đào Bản Tảo, 2017] - Sau bình sai lưới hồn tồn tự do, hầu hết điểm lưới khơng ổn định, có điểm dịch chuyển nhiều, có điểm dịch chuyển ít, thân điểm cho gốc dịch chuyển - Dịch chuyển điểm khống chế sở chu kỳ so với chu kỳ lớn 6,2 mm; Chu kỳ so với chu kỳ lớn 3,5 mm; Chu kỳ so với chu kỳ lớn 4,7 mm Có thể kết luận: tất điểm lưới không ổn định 3.2.3.2 Xác định điểm chuyển dịch cực tiểu hóa chuẩn bậc vector dịch chuyển chúng Như kết luận, thấy tranh chuyển dịch điểm khống chế sở theo thời gian Thực có phải điểm QT3 dịch chuyển 4,7 mm hay điểm QT1 dịch chuyển 6,2 mm khơng? Bởi góc nhìn tới 82 điểm coi điểm gốc nơi ta đứng điểm QT6 Từ vị trí quan sát khác nhau, ta nhận thấy đối tượng chuyển dịch khác nhau, điều luôn Để giải vấn đề cách khách quan nhất, buộc phải quan sát đối tượng từ nhiều góc nhìn khác Góc nhìn cho ta chuyển dịch đối tượng quãng thời gian cho trước nhỏ ta lưu giữ lại Phương pháp nhà toán học tìm từ lâu hình học Euclide gần A Chrzanowski, Y.Q Chen, J.M Secord, Szostak cụ thể hóa tốn bình sai trắc địa Trước tiên cần định vị mạng lưới trung tâm sau hai chu kỳ đo 𝑑 = 𝑥̂2 − 𝑥̂1 = -0.0003 -0.0005 0.0003 -0.0003 -0.0014 0.0001 0.0014 0.0006 Tìm ma trận W, tính lặp lần thứ ta Bảng 3.41 Kết lần tính lặp thứ 3033.3399 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 2059.1592 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 2993.7703 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 3376.6002 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 707.2956 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 7087.2254 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 709.4821 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 1560.8123 83 Tìm 𝑑̃𝜏 khoảng dịch chuyển nhỏ chu kỳ chu kỳ theo 𝑑̃𝜏 ≃ [𝐼 − 𝐻𝜏 (𝐻𝜏𝑇 𝑊𝜏 𝐻𝜏 )−1 𝐻𝜏𝑇 𝑊𝜏 ]𝑑𝜏 ≃ 𝑆𝜏 𝑑𝜏 Đối với lưới bình sai tự chu kỳ Ta chuyển dịch 𝑑̃1 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 3.8699 5.7880 -3.8818 -1.2747 Đối với lưới bình sai tự chu kỳ Ta chuyển dịch 𝑑̃2 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 6.2294 9.3170 -6.2487 -2.0519 Tìm 𝑑̃𝜏 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 -2.3595 -3.5290 2.3668 0.7772 84 Vì chuyển dịch chưa cực tiểu hóa, nên phải tính lặp lại W lần thứ hai với cận 0,1 mm Bảng 3.42 Kết tính tốn vịng lặp lần thứ 10000.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 10000.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 10000.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.4238 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.2834 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.4225 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 1.2867 10000.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 Ta chuyển dịch 𝑑̃1 lần tính lặp thứ hai sau 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0023 0.0002 -0.0023 -0.0011 85 Và chuyển dịch 𝑑̃2 lần tính lặp thứ hai sau 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0037 0.0004 -0.0037 -0.0017 Tìm 𝑑̃𝜏 lần tính lặp thứ hai 𝑑𝑥𝑄𝑇6 0.0000 𝑑𝑦𝑄𝑇6 0.0000 𝑑𝑥𝑄𝑇3 0.0000 𝑑𝑦𝑄𝑇3 0.0000 𝑑𝑥𝑄𝑇1 -0.0014 𝑑𝑦𝑄𝑇1 -0.0001 𝑑𝑥𝑄𝑇5 0.0014 𝑑𝑦𝑄𝑇5 0.0006 Đây giá trị chuyển dịch điểm lưới xuất phát từ trung tâm mạng lưới với tiêu chuẩn cực tiểu hóa quan sát có sai số ±0,1 mm 86 Bảng 3.43 Giá trị chuyển dịch xuất phát từ Qxx 0.2848 0.0854 -0.0869 -0.0741 -0.0474 -0.0200 -0.1505 0.0854 0.3798 0.0607 -0.0907 -0.0179 -0.0265 -0.1282 -0.2625 -0.0869 0.0607 0.2838 -0.0581 -0.1420 -0.0451 -0.0549 0.0425 -0.0741 -0.0907 -0.0581 0.3197 0.1266 -0.2223 -0.0066 -0.0474 -0.0179 -0.1420 0.1266 0.2993 -0.0053 -0.1099 -0.1034 0.0056 0.0086 -0.0200 -0.0265 -0.0451 -0.2223 -0.0053 0.2360 0.0703 0.0129 -0.1505 -0.1282 -0.0549 0.0056 -0.1099 0.0703 0.3153 0.0523 0.0086 -0.0066 -0.1034 0.0129 0.0523 0.2562 0.0043 -0.2625 0.0425 Tìm 𝑃𝑑 trong𝑃𝑑 = 𝑁1 (𝑁1 + 𝑁2 )− 𝑁2 Bảng 3.44 Kết tìm Pd 0.1424 0.0427 -0.0434 -0.0370 -0.0237 -0.0100 -0.0753 0.0427 0.1899 0.0303 -0.0454 -0.0089 -0.0133 -0.0641 -0.1313 -0.0434 0.0303 0.1419 -0.0290 -0.0710 -0.0225 -0.0275 0.0212 -0.0370 -0.0454 -0.0290 0.1598 0.0633 -0.1112 -0.0033 -0.0237 -0.0089 -0.0710 0.0633 0.1497 -0.0026 -0.0549 -0.0517 0.0028 -0.0100 -0.0133 -0.0225 -0.1112 -0.0026 0.1180 0.0352 0.0065 -0.0753 -0.0641 -0.0275 0.0028 -0.0549 0.0352 0.1577 0.0262 0.0043 -0.0033 -0.0517 0.0065 0.0262 0.1281 -0.1313 0.0212 Sau xác định điểm có chuyển dịch nhiều ma trận định vị lưới 𝑐̂ = (𝐵𝑇 𝑃𝑑 𝐵 )−1 𝐵𝑇 𝑃𝑑 𝑑, bắt đầu với 𝐵𝑇 1 0 0 1 0 Đối với điểm QT5 Và điểm QT1 1 0 0 1 0 87 Tìm giá trị chuyển dịch 𝑐̂ , trước tiên cần tìm (𝐵 𝑇 𝑃𝑑 ) QT5 0.0753 0.0641 0.0275 -0.0043 0.1313 -0.0212 -0.0028 0.0549 -0.0352 -0.1577 -0.0262 0.0033 0.0517 -0.0065 -0.0262 -0.1281 Sau (𝐵𝑇 𝑃𝑑 𝐵)−1 QT5 6.5649 -1.3403 -1.3403 8.0789 Tiếp theo (𝐵𝑇 𝑃𝑑 𝐵)−1 𝐵𝑇 QT5 6.5649 -1.3403 6.5649 -1.3403 6.5649 -1.3403 0.0000 0.0000 -1.3403 8.0789 -1.3403 8.0789 -1.3403 8.0789 0.0000 0.0000 Và (𝐵𝑇 𝑃𝑑 𝐵)−1 𝐵𝑇 𝑃𝑑 QT5 0.4999 0.2449 0.2088 -0.1358 0.9746 -0.2083 -0.0227 0.2913 -0.2222 -1.0000 0.0000 0.0304 -1.0000 0.3441 -0.0050 0.0000 Với ma trận dịch chuyển 𝑑̃𝜏 chu kỳ so với chu kỳ biết 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 -0.0014 0.0001 0.0014 0.0006 Ta tìm dịch chuyển điểm QT5 thơng qua phương trình tìm 𝑐̂ 𝑐̂𝑥 -0.0018 𝑐̂𝑦 -0.0011 88 Tương tự, tìm dịch chuyển điểm QT1 thơng qua phương trình tìm 𝑐̂ 𝑐̂𝑥 0.0021 𝑐̂𝑦 -0.0003 3.3 ĐÁNH GIÁ VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ - Sau thực bình sai phương pháp Mittermayer, thấy hầu hết điểm trắc địa sở khơng ổn định Lượng chuyển dịch thuộc điểm Qt6 Qt3 Các điểm Qt1 Qt5 chuyển dịch nhiều đạt giá trị max 6,2 mm định vị lưới vào điểm Qt6 Nếu quan trắc nhiều chu kỳ, lưới có điểm sở, chu kỳ đầu điểm QT6 ổn định, chu kỳ sau không điểm QT6 ổn định Như phải thay đổi điểm định vị lưới sau chu kỳ, làm cho kết cấu lưới khơng đồng nhất, khó làm để đánh giá biến dạng điểm mục tiêu quan trắc biến dạng cơng trình Chúng ta có chiến lược để xác định trung tâm ổn định lưới, lưới có bị chuyển dịch hầu hết điểm không ổn định (theo quy luật ngẫu nhiên, điểm không chuyển dịch hướng) Việc chọn mơ hình bình sai hợp lý trình bày kỹ chương Chúng ta thấy rằng, phương pháp Mittermayer giải Giả nghịch đảo ma trận phương trình chuẩn theo hai cách khác nhau, cho kết bình sai Hơn nữa, việc Cực tiểu hóa chuẩn bậc vector chuyển dịch cho điều kiện vững theo lý thuyết Thống kê vững mà Peter Huber đề xuất - Theo phương pháp bình sai lưới tự theo quy trình tính điểm dịch chuyển trước kia, dịch chuyển điểm quan trắc lưới chu kỳ hai so với chu kỳ 1, coi điểm QT06 gốc sau 𝑑𝑄𝑇6 = 0.0000 mm 𝑑𝑄𝑇3 = 0.0027 mm 𝑑𝑄𝑇1 = 0.0062 mm 𝑑𝑄𝑇5 = 0.0011 mm Sau định vị mạng lưới trung tâm, thuật tốn bình sai Mittermayer quy trình biến đổi trọng số, ta có chuyển dịch 89 𝑑𝑄𝑇6 = 0.0000 m 𝑑𝑄𝑇3 = 0.0000 m 𝑑𝑄𝑇1 = 0.0022 m 𝑑𝑄𝑇5 = 0.0021 m Dịch chuyển 0.0022 m xấp xỉ sai số đo lưới mặt Có thể thấy rằng, lưới trắc địa sở đập thủy điện Tuyên Quang xây dựng đá gốc ổn định Mọi dịch chuyển dường sai số đo 90 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Đập thủy điện Tuyên Quang xây dựng năm 2007 cơng trình đại, với kỹ thuật thi công tốt, mốc khống chế sở trắc địa xây dựng đá gốc, đảm bảo ổn định lâu dài.Q trình quan trắc biến dạng có số nhận định biến dạng mốc trắc địa này.Nhằm đánh giá độ ổn định mốc sở trắc địa lần Chúng tiến hành xử lý lưới quan trắc theo phương pháp Mittermayer thuật toán biến đổi trọng số, nhằm định vị (quan sát) điểm lưới từ trung tâm Sau sử dụng phép chuyển ma trận biến đổi trọng số lặp, tìm giá trị chuyển dịch cực tiểu hóa Đây mục tiêu đề tài Luận văn Các thuật toán sử dụng Luận văn công bố nhiều sách tham khảo cơng trình khoa học công nhận giới Do vậy, kết tường minh Nếu thực bình sai lưới tự theo chu kỳ đo, cho thấy giá trị chuyển dịch điểm lớn 6,2 mm hầu hết điểm không ổn định theo thời gian Tính theo phương pháp làsau định vị mạng lưới trung tâm, thuật tốn bình sai Mittermayer quy trình biến đổi trọng số, ta có chuyển dịch, giá trị chuyển dịch lớn 2,2 mm Giá trị 2,2 mm tương đương sai số đo lưới mặt với máy móc thiết bị có Việt Nam Do vậy, kết luận: Lưới trắc địa sở thủy điện Tuyên Quang xây dựng đá gốc với chất lượng ổn định chu kỳ quan trắc 2013 – 2014 Đánh giá quan trọng Chủ đầu tư nhà máy thủy điện Tuyên Quang, cơng trình trọng điểm quốc gia KIẾN NGHỊ Cần tiếp tục nghiên cứu phương pháp Mittermayer thuật toán Biến đổi trọng số với nhiều loại lưới trắc địa, nhiều khu vực cơng trình khác nhau, nhằm tổng hợp phương pháp phổ quát đưa vào ứng dụng thực tế sản xuất 91 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Hoàng Ngọc Hà, Trương Quang Hiếu (1999), Cơ sở toán học xử lý số liệu trắc địa, Nxb Giao thông vận tải, Hà Nội [2] Vũ Hồi (1987), Nghiên cứu biện pháp nhằm nâng cao độ xác xác định biến dạng cơng trình phương pháp chụp ảnh lập thể mặt đất thuật tốn thích hợp, Luận án PTS khoa học kỹ thuật, Trường đại học Mỏ Địa chất, Hà nội [3].Trần Khánh, Nguyễn Quang Phúc (2010) Quan trắc chuyển dịch biến dạng cơng trình Nhà xuất Giao thông vận tải Hà Nội [4] Nguyễn Quang Phúc (2007), Nghiên cứu biến dạng cơng trình phương pháp trắc địa, Bài giảng cho học viên Cao học ngành Trắc địa, Trường Đại học Mỏ - Địa chất [5] Tao Benzao (2017), Bình sai lưới tự phân tích biến dạng Nhà xuất Tài ngun – Mơi trường Bản đồ Việt Nam ISBN 978-604-952-156-0 [6] Đinh Xuân Vinh, 2012, Luận án tiến sĩ kỹ thuật Trắc địa ứng dụng, Trường đại học Mỏ Địa chất, Hà Nội [7] Đinh Xuân Vinh, Phan Văn Hiến, Nguyễn Bá Dũng (2016), Lý thuyết phương pháp phân tích biến dạng, Nhà xuất Tài nguyên - Môi trường Bản đồ Việt Nam ISBN 978-604-904-875-3 [8] Phan Văn Hiến, Đinh Xuân Vinh, Phạm Quốc Khánh, Tạ Thanh Loan, Lưu Anh Tuấn (2017), Lý thuyết sai số Bình sai trắc địa Nhà xuất Xây Dựng ISBN 978-604-82-2096-9 [9].Nguyễn Trọng Yêm, 2006, Báo cáo tổng kết đề tài, Nghiên cứu xây dựng đồ phân vùng tai biến môi trường tự nhiên lãnh thổ Việt Nam, Chương trình KC-08 Tiếng Anh [10] Anna Szostak, Adam Chrzanowski, 2008, Canadian Contributions to Monitoring and Physical Interpretation of Ground Subsidence, CCGE-2008 92 [11] O.Heunecke, W Welsch, 2008, Terminology and Classification of Deformation Models in Engineering Surveys, Journal of Geospatial Engineering, Vol 2, No.1, pp.35-44 [12] Heiner Kuhlmann, Volker Schwieger, Wolfgang Niemeier (Germany), Andreas Wieser (Switzerland), 2014, Engineering Geodesy - Definition and Core Competencies, FIG Congress 2014, Engaging the Challenges - Enhancing the Relevance, Kuala Lumpur, Malaysia 16 – 21 June 2014 [13] Luca Manetti, Daniele Inaudi, Branko Glisic (Switzerland), 2008, 3Demon Monitoring Platform: Examples of Applications in Structural and Geotechnical Monitoring Projects Symposium on Deformation Measurement and Analysis, LNEC, Lisbon 2008 May 12-15 [14] A.R Amiri-Simkooei, 2007, Least-Squares Variance Component Estimation: Theory and GPS Applications Delft institute of Earth Observation and Space systems (DEOS), Delft University of Technology [15] Adam Chrzanowski, Chen Yong-qi, 1983, Analysis of Deformation Surveys – A Generalized method, Technical Report No 94 Dept of Surveying Engineering University of New Brunswick, Canada [16] Juergen Schweitzer, Vitali Kochkine, Volker Schwieger and Fritz Berner, 2012, Quality assurance in building construction, based on engineering geodesy processes, FIG Working Week 2012, Knowing to manage the territory, protect the environment, evaluate the cultural heritage, Rome, Italy, 6-10 May 2012 [17] Heiner Kuhlmann, Volker Schwieger (Germany), Andreas Wieser (Switzerland) and Wolfgang Niemeier (Germany), 2014, Engineering Geodesy Definition and Core Competencies, FIG Congress 2014, Engaging the Challenges Enhancing the Relevance, Kuala Lumpur, Malaysia 16 – 21 June 2014 [18] Peter J Huber, 1981, Robust Statistics, Published by John Wiley & Sons, Inc [19] Peter S.Maybeck, 1979, Stochastic models, estimation and control, Printed in the United States of America ISBN 0-12-480701-1 (v 1) 93 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: Nguyễn Văn Khỏe Ngày tháng năm sinh: 01/10/1979 Nơi sinh: Hải Dương Địa liên lạc: P2004CT1B - Khu ĐT Tân Tây Đô - Tân Lập - Đan Phượng Hà Nội Quá trình đào tạo: - Từ 10/2005 ÷ 10/2010: Học Đại học Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội - Từ 12/2015 đến nay: Học Cao học Trường Đại học Tài ngun Mơi trường Hà Nội Q trình cơng tác: - Từ 10/2000 ÷ 10/2012: Làm việc Cơng ty Đo đạc Ảnh địa hình - Từ 10/2012 đến nay: Làm việc Trường ĐH Tài nguyên Môi trường Hà Nội 94 XÁC NHẬN QUYỂN LUẬN VĂN ĐỦ ĐIỀU KIỆN NỘP LƯU CHIỂU TRƯỞNG KHOA TRẮC ĐỊA - BẢN ĐỒ (Ký ghi rõ họ tên)(Ký ghi rõ họ tên) CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ... xuân Vinh Tên đề tài :Ứng dụng thuật tốn bình sai lưới tự Mittermayer đánh giá độ ổn định mốc không chế sở lưới quan trắc chuyển dịch cơng trình thủy điện Tuyên Quang Cơ sở khoa học tính thực... nghiên cứu đề tài: Ứng dụng thuật tốn bình sai lưới tự Mittermayer đánh giá độ ổn định mốc không chế sở lưới quan trắc chuyển 23 dịch cơng trình thủy điện Tun Quang Trong q trình nghiên cứu, đề... khống chế sở Chương Phương pháp Bình sai lưới tự phân tích độ ổn định điểm gốc Chương Ứng dụng thực nghiệm cơng trình thủy điện Tuyên Quang CHƯƠNG TỔNG QUAN ĐÁNH GIÁ ĐỘ ỔN ĐỊNH CỦA MỐC KHỐNG CHẾ CƠ