Establishment of the automated system of geodetic monitoring for structures of Tereble-Ritska HPP

Abstract

У статті показані аспекти історичного розвитку моніторингу Теребле-Ріцької ГЕС, які спричинили необхідність переходу до автоматизованої системи геодезичного моніторингу (АСГМ) деформацій напірного трубопроводу та інших споруд ГЕС. З 2018 року систему автоматизували та розширили її інструментальну частину. Так, станом на 2022 рік інструментальна частина АСГМ включає в себе три основні компоненти, а саме: лінійно-кутові виміри з визначенням метеорологічних параметрів, супутникові ГНСС-вимірювання, п’єзометричні вимірювання. У цій статті з метою моніторингу деформацій показані результати роботи АСГМ. Також наведені переваги застосування АСГМ у порівнянніз класичними вимірюваннями, які перш за все дають можливість постійного визначення координат в режимі реального часу з підвищенням точності виявлення просторових деформацій до рівня 2 мм (по горизонталі) і 3 мм (по висоті) на площі 2 км2. Також передбачена можливість інформувати служби технічного обслуговування об'єкта моніторингу, коли отримана деформація перевищує встановлені пороги. За результатами часових серій лінійно-кутових вимірювань можна стверджувати, що напірний трубопровід зазнає сезонних зміщень, які проявляються у горизонтальному зміщенні опор в сторону будівлі ГЕС з зимового до літнього періоду, і навпаки, зміщуються в сторону водосховища з літнього періоду до зимового. На сьогодні для сукупного аналізу лінійно-кутових вимірів з визначенням метеорологічних параметрів, ГНСС-вимірювань та п’єзометричних вимірювань даних недостатньо. З накопиченням масиву даних важливим буде встановити взаємозв’язки між цими параметрами.

The article presents the aspects of historical development of monitoring of Tereble-Ritska hydroelectric power station (HPP), which led to the need of establishing an automated system of geodetic monitoring (ASGM) of deformations of the water pipeline and other structures. Since 2018, the system has been automated and the instrumental part continues to be expanded. Thus, as of 2022, the instrumental part of ASGM includes 3 main components, namely: linear-angular measurements with the determination of meteorological parameters, satellite GNSS measurements, and piezometric measurements. This article presents the results of ASGM work in order to monitor deformations. There are also some advantages of using ASGM in comparison with classical measurements, which first of all allow determining of coordinates in real-time and increase the accuracy of spatial deformation detection to 2 mm (horizontal) and 3 mm (height) on an area of 2 km2 . It is also possible to inform the maintenance services of the monitored object when the received deformation exceeds the established limits. According to the results of the time series of linear-angular measurements, it can be stated that the pipeline undergoes seasonal displacements which are manifested in the horizontal displacement of supports towards the HPP building from winter to summer, and vice versa from summer to winter. To date, the amount of special data for the aggregate analysis of linear-angular measurements with the determination of meteorological parameters, GNSS measurements and piezometric measurements is insufficient. As data accumulates, it will be important to establish relationships between these parameters.