液體靜力水準(zhǔn)儀及其應(yīng)用 （平裝）

書 名:液體靜力水準(zhǔn)儀及其應(yīng)用

作 者: 陳德福,聶磊

出 版 社: 地震出版社

出版日期: 2008-9-1

本書在全面總結(jié)介紹國內(nèi)外液體靜力水準(zhǔn)儀研制概況的基礎(chǔ)上，重點介紹作者主持研制的液體靜力水準(zhǔn)儀與三代水管傾斜儀的工作原理、功能指標(biāo)、儀器結(jié)構(gòu)、安裝調(diào)試、日常觀測以及觀測環(huán)境的技術(shù)要求。此外還介紹了液體靜力水準(zhǔn)·傾斜觀測在地球科學(xué)與精密工程等垂直位移(或傾斜)監(jiān)測中的應(yīng)用及其觀測數(shù)據(jù)處理分析實例。本書是作者畢生的研究結(jié)晶和工作積累，集腋成裘，獻(xiàn)于世人。

本書內(nèi)容翔實、論述清晰，實用性強、科考價值高，可供從事防震減災(zāi)、地球物理、地球動力學(xué)、固體潮汐、地震、地質(zhì)以及電站大壩、核屯站、地鐵、隧道、電子對撞機等精密工程監(jiān)測研究領(lǐng)域的科技工作者，臺站與管理人員閱讀參考，也可作大專院校相應(yīng)專業(yè)的師生學(xué)習(xí)研究的參考教材。

第一章 概況

1.1 國外液體靜力水準(zhǔn)儀的研制狀況

1.1.1 用作幾何水準(zhǔn)測量的靜力水準(zhǔn)測量系統(tǒng)的研制

1.1.2 用于測定測點間傾斜角的水管傾斜儀的研制

1.2 我國液體靜力水準(zhǔn)儀的研制狀況

1.2.1 用作常規(guī)水準(zhǔn)測量的液體靜力水準(zhǔn)儀研制

1.2.2 用于測定兩點間傾斜角的水管傾斜儀研制

1.3 小結(jié)

第二章 液體靜力水準(zhǔn)測量

2.1 液體靜力水準(zhǔn)測量基本原理

2.1.1 沉降點問沉降量的測量原理

2.1.2 固定點問的高差或傾斜角測量原理

2.2 液體靜力水準(zhǔn)液面的運動方程

2.2.1 內(nèi)力作用下的液面運動方程

2.2.2 外力作用下的液面運動方程

2.2.3 由液面運動引起的浮子運動

2.3 可移動式液體靜力水準(zhǔn)測量的主要誤差來源

2.3.1 儀器誤差

2.3.2 環(huán)境條件影響誤差

2.4 固定式浮子型液體靜力水準(zhǔn)儀的溫度補償

2.4.1 液體靜力水準(zhǔn)的溫度影響

2.4.2 固定式液體靜力水準(zhǔn)儀的溫度效應(yīng)

2.4.3 空間溫度均勻變化的影響

2.4.4 儀器兩端溫差影響及溫度補償

2.4.5 溫度補償?shù)挠行?/p>

第三章 儀器主機及數(shù)傳系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計與原理

3.1 傳感器

3.1.1 差動變壓器

3.1.2 磁傳感器

3.1.3 CCD(電荷耦合器件--固態(tài)圖像)傳感器

3.1.4 電容式傳感器

3.2 儀器主體結(jié)構(gòu)

3.2.1 液體靜力水準(zhǔn)遙測主體結(jié)構(gòu)

3.2.2 目視水管儀本體結(jié)構(gòu)

3.2.3 自記水管儀主體結(jié)構(gòu)

3.2.4 數(shù)字化水管儀主體結(jié)構(gòu)

3.3 簧片中心導(dǎo)向裝置

3.4 標(biāo)定裝置

3.4.1 方法與原理

3.4.2 液體靜力水準(zhǔn)儀的標(biāo)定裝置

3.4.3 水管儀的手動標(biāo)定裝置

3.4.4 水管儀的自動標(biāo)定裝置

3.5 MCU與IP采集控制器

3.5.1 MCU

3.5.2 DZC-4型數(shù)據(jù)采集標(biāo)定系統(tǒng)

3.5.3 EP-Ⅲ型IP采集控制器

第四章 我國的液體靜力水準(zhǔn)儀和三代水管傾斜儀

4.1 JSY-1型液體靜力水準(zhǔn)遙測儀

4.1.1 基本原理

4.1.2 主要技術(shù)指標(biāo)

4.1.3 主機系統(tǒng)儀器結(jié)構(gòu)

4.1.4 電子遙測系統(tǒng)

4.1.5 儀器布設(shè)

4.1.6 儀器的安裝和調(diào)試

4.2 MSQ型目視水管傾斜儀

4.2.1 工作原理與基本公式

4.2.2 主要技術(shù)指標(biāo)

4.2.3 儀器結(jié)構(gòu)

4.2.4 臨界阻尼與臨界管徑

4.2.5 儀器墩布設(shè)

4.2.6 儀器的安裝調(diào)試

4.2.7 日常觀測

4.3 FSQ型浮子水管傾斜儀

4.3.1 整機外觀與主要技術(shù)指標(biāo)

4.3.2 工作原理

4.3.3 基本公式

4.3.4 儀器結(jié)構(gòu)

4.3.5 儀器的安裝調(diào)試

4.3.6 日常觀測

4.4 DSQ型短基線水管傾斜儀

4.4.1 整機概貌與主要技術(shù)指標(biāo)

4.4.2 工作原理與基本公式

4.4.3 儀器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

4.4.4 儀器的洞室條件與墩位布設(shè)

4.4.5 安裝調(diào)試與日常觀測

4.4.6 儀器性能測試結(jié)果

4.5 小結(jié)

第五章 液體靜力水準(zhǔn)觀測場地與傾斜潮汐形變臺站洞室的環(huán)境條件

5.1 液體靜力水準(zhǔn)儀觀測場地的環(huán)境條件

5.1.1 儀器安裝于大壩廊道的環(huán)境條件要求

5.1.2 儀器安裝于大壩壩頂?shù)沫h(huán)境條件要求

5.2 水管儀傾斜潮汐觀測臺站觀測環(huán)境技術(shù)要求

5.2.1 基本要求

5.2.2 地震地質(zhì)條件

5.2.3 地形地貌條件

5.2.4 環(huán)境技術(shù)要求

5.3 傾斜潮汐形變臺站的洞體條件

5.3.1 空腔效應(yīng)、地形效應(yīng)與地質(zhì)效應(yīng)

5.3.2 洞體覆蓋厚度

5.3.3 坑道洞室開挖與儀器室布局

5.3.4 儀器墩及其全包式小腔體密封設(shè)施

5.3.5 坑道密封門--船艙水密門

5.4 傾斜潮汐形變臺站防雷保護及接地改進(jìn)

5.4.1 各種雷擊危害的典型事例

5.4.2 雷電對潮汐形變臺站的干擾與危害分析

5.4.3 綜合治理是地震前兆臺站防雷保護的必由之路

5.4.4 防雷保護效能

5.5 傾斜潮汐形變臺站洞室溫度隨緯度變化的物理意義

5.5.1 問題提出

5.5.2 日照對傾斜潮汐形變臺站溫度影響方程

5.5.3 傾斜潮汐形變臺站洞室溫度隨緯度變化的擬合方程

5.6 傾斜潮汐形變臺站主要干擾源

5.6.1 降雨與抽水(注水)干擾

5.6.2 鐵路公路、江河湖庫、載荷變遷、振動爆破干擾

5.6.3 海潮影響

5.6.4 氣候場地環(huán)境類干擾及其輔助觀測

第六章 靜力水準(zhǔn)·傾斜觀測在地球科學(xué)中的應(yīng)用

6.1 地殼與斷層垂直運動的觀測

6.1.1 地殼垂直運動觀測

6.1.2 斷層垂直運動觀測

6.2 傾斜潮汐形變的觀測與研究

6.2.1 潮汐現(xiàn)象的形成及其分類

6.2.2 傾斜潮汐形變的觀測

6.3 地震、火山的監(jiān)測預(yù)報

6.3.1 地傾斜測量是國際公認(rèn)的預(yù)測地震的前兆之一

6.3.2 地傾斜測量作地震、火山監(jiān)測預(yù)報的原理

6.3.3 水管儀的傾斜及潮汐形變觀測在地震監(jiān)測預(yù)報中的應(yīng)用實例

6.3.4 水管傾斜儀在火山監(jiān)測中的應(yīng)用

6.4 同震階躍與同震形變波的測定

6.4.1 同震階躍與同震形變波動特征

6.4.2 同震階躍與同震形變波響應(yīng)特征的研究意義與作用

6.4.3 同震階躍與同震形變波動測定舉例

第七章 靜力水準(zhǔn)儀在大壩、核電站、電子對撞機與城鐵隧道的垂直位移監(jiān)測中的應(yīng)用

7.1 靜力水準(zhǔn)儀在大壩垂直位移自動監(jiān)測中的應(yīng)用

7.1.1 福建尤溪水東水電站大壩壩頂靜力水準(zhǔn)監(jiān)測系統(tǒng)

7.1.2 葛洲壩、丹江口、南河大壩的壩體或壩基的靜力水準(zhǔn)監(jiān)測系統(tǒng)

7.1.3 絕對垂直位移監(jiān)測系統(tǒng)

7.2 靜力水準(zhǔn)儀在正負(fù)電子對撞機與加速器工程中的應(yīng)用

7.2.1 北京正負(fù)電子對撞機工程液體靜力水準(zhǔn)測量系統(tǒng)

7.2.2 蘇聯(lián)埃里溫同步加速器的液體靜力水準(zhǔn)系統(tǒng)

7.3 靜力水準(zhǔn)儀在大亞灣核電站核島安全殼結(jié)構(gòu)監(jiān)測中的應(yīng)用

7.3.1 核島安全殼結(jié)構(gòu)監(jiān)測的靜力水準(zhǔn)系統(tǒng)

7.3.2 常規(guī)島16m平臺靜力水準(zhǔn)監(jiān)測系統(tǒng)

7.4 靜力水準(zhǔn)儀在德國比伯利斯汽輪發(fā)電機組持續(xù)監(jiān)測中的應(yīng)用

7.4.1 汽輪發(fā)電機組液體靜力水準(zhǔn)為主的持續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)

7.4.2 汽輪發(fā)電機組持續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的信息采集、傳輸、處理與變形預(yù)報?

7.5 靜力水準(zhǔn)儀在地下鐵與過江隧道監(jiān)測中的應(yīng)用

7.5.1 北京城鐵垂直形變監(jiān)測靜力水準(zhǔn)系統(tǒng)

7.5.2 上海城鐵浦江隧道靜力水準(zhǔn)監(jiān)測系統(tǒng)

第八章 靜力水準(zhǔn)·傾斜潮汐形變觀測資料處理及地震前兆異常識別

8.1 形變觀測數(shù)據(jù)的產(chǎn)出、傳送與管理

8.1.1 數(shù)據(jù)產(chǎn)出及其預(yù)處理

8.1.2 數(shù)據(jù)的通訊

8.1.3 數(shù)據(jù)的管理

8.2 應(yīng)用于大壩安全與地震監(jiān)測的觀測數(shù)據(jù)常規(guī)處理分析

8.2.1 砼大壩垂直位移的基本規(guī)律與地震前后應(yīng)變階段性特征曲線

8.2.2 大壩垂直位移與地殼傾斜形變觀測數(shù)據(jù)的常規(guī)分析方法

8.3 傾斜潮汐形變觀測數(shù)據(jù)的調(diào)和分析

8.3.1 潮汐觀測數(shù)據(jù)的中井(Nakai)預(yù)處理檢驗法

8.3.2 維尼狄可夫調(diào)和分析法

8.3.3 利用天頂距計算公式算傾斜固體潮理論值

8.3.4 我國國產(chǎn)水管儀傾斜固體潮長系列調(diào)和分析結(jié)果

8.4 傾斜潮汐形變震前異常的識別與提取

8.4.1 潮汐因子系統(tǒng)偏離法

8.4.2 契比雪夫擬合預(yù)估法

8.4.3 卡爾曼濾波法

8.4.4 維納濾波法

8.4.5 加卸載響應(yīng)比法

8.4.6 小波分析法

參考文獻(xiàn)

附錄

附錄Ⅰ 《巖土工程安全監(jiān)測手冊》推薦的常用液體靜力水準(zhǔn)儀的規(guī)格及技術(shù)參數(shù)表

附錄Ⅱ CZY-2垂直形變監(jiān)測儀

附錄Ⅲ 我國三代水管傾斜儀跨距與臨界管徑、固有周期、固有頻率、阻尼常數(shù)關(guān)系表

附錄Ⅳ 傾斜(應(yīng)變)潮汐形變臺站觀測環(huán)境干擾例證

附錄Ⅴ 氣象要素輔助觀測儀器

附錄Ⅵ 利用實際潮汐形變觀測資料反演獲取勒夫數(shù)

附錄Ⅶ 傾斜(應(yīng)變)潮汐形變臺站天文方位角的測定

彩色插頁