مانیتورینگ سدها، معمولا متغیرهای زیست محیطی متشکل از سطح آب و دما و نیز اثر این متغیرها را نظیر تغییر شکل، ترک خوردگی و نشت در بر می گیرد. داده مانیتورینگ می تواند بر روندهای این متغیرها در طول زمان تاثیر بگذارد. این اطلاعات برای مدیریت وضعیت سدها و تامین امنیت آنها اهمیت بالایی دارد.

در مباحث مربوط به مانیتورینگ، یک مدل مانیتورینگ متغیرهای محیط زیست را مستقل و متغیرهای اثر را وابسته درنظر می گیرد. با مطالعه واکنش ها بین متغیرها، روند تغییرات پیش بینی و محاسبه می شود. شاخص مانیتورینگ برای نشان دادن هشدارها و تشدید ارزش با در نظر گرفتن تغییرات قبلی در متغیرهای اثر برای تعیین ایمنی تغییرات آتی، ایجاد می شود. شناسایی ارزش غیرطبیعی نیز روشی مهم از یافتن تغییرات غیرطبیعی در محل سد است.

روش های مانیتورینگ سدها

سیستم های مانیتورینگ بی سیم امنیت سدها را بالا می برند. شکستگی های سدها، یکی از خطرناک ترین اتفاقات محتمل است که سلامت و حیات را با مشکل مواجه می سازد. در طول تاریخ صنایع معدنی با دشواری هایی در زمینه شکستگی در سدها مواجه شده است. تا دهه ها سد ها از طریق سیستم های مانیتورینگ دستی بررسی و مانیتورینگ می شدند. این امر شامل بازدید دوره ای از نقاط انتخابی در امتداد سدها است. اندازه گیری های دستی با طیف متنوعی از دستگاه ها شامل مترهای سطح آب، فشارسنج یا شیب سنج انجام می شود.

این نوع اندازه گیری ها در صورتی که خوانش ها دستی انتخاب شوند، داده مناسبی به دست نمی دهد. بنابراین برخی از شکستگی ها حاصل از تاثیر سرعت در ساخت سد و نگهداری و مانتورینگ ضعیف دستی یا سیمی است. بنابراین، سیستم مانیتورینگ بی سیم، ابزاری کلیدی برای مدیریت ایمنی دیواره هاست.

این روش دانش از بحرانی ترین مکانیزم های شکست را ارتقا می دهد. شکست سدها می تواند ناشی از بارگذاری بیش از حد، رفتار ناهنجار مواد استفاده شده برای ساخت سد یا مشکلات مربوط به مکانیزم های آببندی باشد که موجب افزایش فشار آب منفذ می شود و در نتیجه مقاومت از دست می رود.

از طرفی، این رویکرد شرایطی را که می تواند موجب شکستگی در سد شود، شناسایی می کند. به این علت، سیستم های مانیتورینگ بی سیم موجب تسریع در اندازه گیری صحیح می شوند پیش از آنکه هیچ حادثه ای رخ دهد.

این روش، به عنوان ابزاری برای طراحی رشد سد درنظر گرفته می شود. به عنوان بخشی از یک راهکار هوشمندانه عملیاتی، داده مانیتورینگ بیسیم، می تواند برای تبدیل به فرمت دیجیتال بخشی از سد یا تمام سایت برای مدل کردن فعالیت های آتی در یک نسخه بازی ویدئویی از محیط استفاده شود.

تکنیک مذکور، یک پایه صوتی برای ثبت و اجرای پاسخ مناسب در مورد شکست شامل خطرات انسانی پدید می آورد. از طرفی مانیتورینگ طولانی مدت با نگهداری بسیار کوتاه، انجام می گیرد. نگهداری دستی از حسگرها و نقشه برداران داده، فرایندی با ریسک بالاست یعنی نگهداری از راهکار مانیتورینگ باید به حداقل رسد.

روش های نوین مانیتورینگ سدها از راه دور، بر مبنای حسگرهای رادار:

• روش اول استفاده از داده برداشتی از حسگر SAR (Synthetic Aperture Radar) برای تصویربرداری دوبعدی برای تهیه تخمین های جابجایی با دقت زیر میلی متر، در روش های تداخل سنجی
• تکنیک دوم اعمال داده RAR (Real Aperture Radar) برداشت شده از دستگاهی مشابه برای اندازه گیری و مانیتورینگ متغیرهای ساخت دست ساز بشر نظیر سدها در پروفیل یک بعدی

روش های ژئوفیزیکی در مانیتورینگ سدها

توانایی مانیتورینگ سدها از طریق بهره مندی از روش های ژئوفیزیک نظیر مقاومت الکتریکی، لرزشی و خودالقایی  (SP) تحولی بزرگ در امنیت و سلامت این سازه ها ایجاد کرده است. دو روش الکترومغناطیس و توموگرافی مقاومت الکتریکی در مانیتورینگ سدها مورد استفاده قرار می گیرند. ابزارها بر اساس سیگنال های الکترومغناطیس می توانند روشی بدون تماس، مقرون به صرفه و سریع را برای دستیابی به ساختارهای زمین فراهم آورند. حسگرهای الکترومغناطیس، میدانی بین دو الکترود در طیف فرکانسی ثابت تولید می کنند که وابسته به ویژگی های الکتریکی و مغناطیسی خاک است. نسبت بین میدان اولیه و ثانویه الکترومغناطیس خوانش مقایسه پذیری را از هدایت واضح خاک به دست می دهد.

هدایت خاک می تواند در ادامه برای ایجاد سطوح رطوبت لایه های خاک سد استفاده شود و مبین تغییرات در فشار آب منفذ القا شده توسط شرایط مختلف جریان نشت باشد. توموگرافی مقاومت الکتریکی روشی ژئوفیزیکی است که اجازه می دهد ویژگی های الکتریکی بخشی از زمین با اندازه گیری قطره براساس جریان الکتریکی اعمال شده، مشخص شوند.

با توجه به کاربرد روش های الکترومغناطیس در بررسی و مانیتورینگ سدها و نیز در راستای پیش بینی و یافتن شکستگی ها، گروه فناوری بِم قادر است با کمک روش منحصر به فرد بِم، ضمن کاهش هزینه ها، در بازه زمانی کوتاه تر و با دقت بالاتر به مانیتورینگ سدها بپردازد. این روند مطالعه، به بررسی وضعیت سدها می انجامد که نسبت به روش های دستی و سیمی مزیت دارد. دقت این روش به واسطه به دست آوردن اطلاعات دقیق تر و بیشتر، در سطح بالاتری نسب به دیگر روش ها قرار دارد. از طرفی جلوگیری از شکستگی ها و یا پیشگیری از شدت یافتن آن ها، با کمک این روش امکان پذیر است. کسب اطلاعات درباره علل وقوع شکستگی، دیگر مزیت فناوری بِم محسوب می شود.