守护世界海拔最高堰塞湖大坝安全

本文转自：西安日报

守护世界海拔最高堰塞湖大坝安全

陕西北斗系统发展成果服务共建“一带一路”国家经济社会建设

萨雷兹湖乌索伊大坝北斗变形监测应用系统的一个监测站点。 （受访者供图）

■记者 关颖

每天，在世界海拔最高的堰塞湖大坝——塔吉克斯坦萨雷兹湖畔，由中方牵头、中国与塔吉克斯坦多家单位联合建成的萨雷兹湖乌索伊大坝北斗变形监测应用系统都在平稳运转。

自2021年起，北斗实时毫米级可靠定位技术，便时刻监测着萨雷兹湖大坝的变形情况,守护着中亚地区民众的生产生活安全。该系统的建成，不仅是中科院科技力量海外应用的典型案例，也是北斗系统高质量服务全球、造福人类的成功案例，体现了中国智慧和中国力量。

以毫米级精度 守护萨雷兹湖安澜

位于塔吉克斯坦东部帕米尔高原地区的萨雷兹湖，是世界上海拔最高的堰塞湖。由于塔吉克斯坦地处地震活跃地带，国际社会对萨雷兹湖堤坝崩溃决堤一直抱有强烈的担忧，一旦发生由地震引发的决堤，将殃及塔吉克斯坦及其周边国家、地区，造成的损失不可估量。

位于西安市的中国科学院国家授时中心，是“北京时间”的发出地。作为“中国北斗”最重要、最成熟的应用方之一，具备强劲的北斗应用研发能力。2020年7月，北斗三号全球卫星导航系统正式开通，并开始向全球提供连续稳定的导航定位授时服务，为应急救援和减灾防灾提供了新手段。

中国科学院中亚生态与环境研究中心（以下简称“中亚中心”），让北斗走进塔吉克斯坦成为可能。它是对接国际援助和国际合作的重要桥梁，可通过组织协调引进国内技术、方案和力量，联合当地部门实现具体工作的实施落地，从而最终实现国际援助和减灾合作。“基于坝区现实状况和北斗技术的特色优势，依托中亚中心的组织协调，2021年，中国科学院国家授时中心将北斗带到塔吉克斯坦。”中国科学院国家授时中心研究员涂锐介绍。

中塔联合团队通过集成式一体化采集装备研制和复杂环境下数据组网通信策略攻关，结合北斗高精度定位数据处理与变形分析技术研究，“最终建立了一套适用于萨雷兹湖特定条件的北斗变形监测系统，为大坝的变形提供实时毫米级精度的监测,为塔吉克斯坦防灾减灾工作提供了重要支撑。”涂锐说。

2023年5月，中国-中亚峰会在西安召开，“塔吉克斯坦萨雷兹湖大坝北斗变形监测应用” 作为中国-中亚共建“数字丝路”、共襄“数字经济”合作的典范，受到了广泛关注，也成为见证中国方案、中国技术、中国智慧“走出去”的重要例证。

攻破重重难关 成功建立变形监测系统

“在萨雷兹湖建立监测系统，困难远比想象的要大得多。”涂锐介绍说，萨雷兹湖位于塔吉克斯坦军事禁区，环境条件恶劣，最大困难就是没有交通，没有供电，没有网络，要想建立相关的监测系统，必须要自行解决电的问题以及网络的问题。除此之外，所研发的硬件系统还要便于运输与安装，才能在恶劣的自然环境下，顺利完成相关科研任务。

在准确分析团队所面临的科研难题之后，涂锐便带领团队开始了一系列科研攻关。

“萨雷兹湖大坝变形监测系统，是针对塔吉克斯坦萨雷兹湖大坝特殊恶劣环境定制的大坝变形实时监测系统，由北斗一体化监测终端、太阳能光伏供电模块、区域网络传输和VSAT卫星网络通信模块、实时数据精密解算模块4部分构成，具备北斗数据的实时采集、传输、解算与分析功能，进而实现坝区基准站的稳定性监测和坝体监测点的变形监测服务，为大坝的安全提供重要科学参考。”涂锐介绍说。

2021年4月初，萨雷兹湖大坝变形监测系统项目组在我国新疆阜康建设部署模拟测试系统。4月26日，该系统正式运行，进入集成测试阶段。其间，涂锐带领团队模拟了长时间断电、通信链路丢失与自动恢复、供电系统远程监测、数据实时传输与精密解算等，分析测试期间故障原因，改进、升级与完善监测系统的软硬件。联合团队经过国内模拟测试、国外联合调试、大坝实地集成等环节，最终建成了萨雷兹湖 Usoi大坝首个毫米级变形监测系统并实时开通运行。

萨雷兹湖大坝变形监测系统的建成，不仅是“中国北斗”走向国际的成功案例，更是助推中国与中亚国家合作全面深化发展的里程碑。“团队研制并推出的‘一带一路’北斗泛在变形监测服务平台，可为用户提供北斗实时高精度变形监测数据解算技术服务，该服务方案可以广泛应用于大坝、建筑、滑坡和交通等重要领域。”涂锐表示。除了萨雷兹湖大坝项目外，该成果在吉尔吉斯斯坦高速公路边坡监测、塔吉克斯坦雪崩监测方面也进行了技术推广示范，对推动北斗国际应用和促进共建“一带一路”国家经济和社会发展具有重要意义。

针对中亚地区泥石流、雪崩、边坡等地质灾害繁多的情况，该系统能够实现应用，服务共建“一带一路”国家建设与发展，为推动构建人类命运共同体提供北斗智慧。

同时，中国还与共建“一带一路”国家举办北斗技术与应用国际培训班，帮助更多国家培养先进技术人才。未来，更多源自古丝绸之路起点陕西的北斗系统发展成果，将继续服务共建“一带一路”国家经济社会建设，造福当地人民。