大坝安全监测的内涵及扩展(标准版)
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大坝安全监测的内涵及扩展(标
准版)
Safety management is an important part of production management. Safety and production are in
the implementation process
大坝安全监测的内涵及扩展(标准版)
众所周知，大坝是一种特殊建筑物，其特殊性主要表现在如下3个方面：①投资及效益的巨大和失事后造成灾难的严重性；②结构、边界条件及运行环境的复杂性；③设计、施工、运行维护的经验性、不确定性和涉及内容的广泛性。以上特殊性说明了要准确了解大坝工作性态，只能通过大坝安全监测来实现，同时也说明了大坝安全监测的重要性。事实上，大坝安全监测已受到人们的广泛重视，我国已先后颁布了差阻式仪器标准及监测仪器系列型谱、《水电站大坝安全检查实施细则》、《混凝大坝安全监测技术规范》、《水库大坝安全管理条例》、《土石坝安全监测技术规范》等，同时，国际大坝会议也多次讨论过大坝安全问题［1］。
大坝安全监测是人们了解大坝运行性态和安全状况的有效手段。随着科学技术的发展、管理水平的提高及人们观念的转变，大坝安全监测的内涵也进一步加深。为此，笔者从分析影响大坝安全
的因素入手，对大坝安全监测的若干问题进行探讨。
1影响大坝安全的因素
影响大坝安全的因素很多，据国际大坝会议“关于水坝和水库恶化”小组委员会记录的1100座大坝失事实例，从1950年至1975年大坝失事的概率和成因分析中得出大坝失事的频率和成因分别为：30%是由于设计洪水位偏低和泄洪设备失灵引起洪水漫顶而失事；27%是由于地质条件复杂，基础失稳和意外结构事故；20%是由于地下渗漏引起扬压力过高、渗流量增大、渗透坡降过大引起；11%是由于大坝老化、建筑材料变质(开裂、侵蚀和风化)以及施工质量等原因；12%是不同的特有原因所致。
通过上面的数值可以作如下分析：大坝失事的原因很多、涉及范围也很广，但大致可以分成3类。第一类是由设计、施工和自然因素引起，它没有一个从量变到质变的过程，而是一旦大坝建成就已确定了的，如设计洪水位偏低、混凝土标号过低、未考虑地震荷载等；第二类是在运行、管理过程中逐步形成的，有一个从量变到质变的发展过程，如冲刷、浸蚀、混凝土的老化、金属结构的锈蚀
等；第三类是上述两种混合情况，即设计、施工中的不完善在运行中得不到改正，或者说随着时间的推移和运行管理的不力使设计、施工中的隐患发展为破坏。就目前而言，大坝安全监测主要是针对后两种情况。下面将从设计、施工、运行维护3个阶段来讨论，着重强调目前大坝安全监测容易忽视的一些方面。
1.1设计阶段
众所周知，在设计阶段，坝址的确定决定了地形、地质、地震发生频率及水文条件等；枢纽的总体布置、坝型及结构、材料选择和分区、水文资料的收集及洪水演算、地质勘探等都将影响大坝的安全。1980年6月19日，乌江渡水库泄洪水雾引起开关站出线相间短路跳闸、引出线烧断、工地停电，类似情况1980年6月23日在黄龙滩、1986年9月3日在白山等也曾发生。以上事故的发生引起工地停电和泄洪闸门不能开启的严重后果，均是由于整体布置不合理，对泄洪水雾飘移危害认识不够所致。喀什一级大坝位于高地震烈度区，粘土斜墙坝的抗震性能差，而设计又将防渗膜放在斜墙下游侧，形成潜在的最薄弱滑裂面，因而在1985年大地震时，迎水面
滑落库中，其原因是坝体结构设计不合理。综上所述，大坝的许多安全隐患是由设计阶段留下的，特别是水文计算及地质勘探和处理两个方面，如纪村坝基红层问题，前期勘探工作不够是重要原因之一［2］。
1.2施工阶段
施工阶段能否贯彻设计意图、确保施工质量，特别是有效解决施工中发现的新问题是确保大坝安全的关键因素之一，如混凝土坝的温控措施、土石坝的碾压及防渗排水结构的施工、有关泄洪建筑物的机电安装等都将直接影响大坝的安全。喀什一级大坝在1982年施工中，其坝体及防渗墙都未进行碾压，致使密实度降低，在强震时容易液化和沉陷，这也是1985年地震时引起大坝整体破坏原因之一。
1.3运行管理
运行管理涉及水库调度、大坝及附属机电设施检查、监测手段及资料分析方法、大坝安全状况评价等，其中每一环节都事关大坝的安全。。佛子岭大坝1969年发生的漫顶事故，其重要原因就是因
混凝土大坝安监测技术规范
中华人民共和国能源部、水利部 混凝土大坝安全监测技术规范 SDJ 336-89 （试行） 主编部门：《混凝土大坝安全监测技术规范》编制组 批准部门：中华人民共和国能源部、水利部 试行日期：1989年10月1日 水利电力出版社 1989北京 能源部、水利部文件 关于颁发《混凝土大坝安全监测技术规范》SDJ336－89（试行）的通知 能源技[1989]577号 《混凝土大坝安全监测技术规范》（编号： SDJ336－89）由水利电力部在一九八五年底组织有关单位开始编制，于一九八八年底前完成，一九八九年一月在能源部主持下由能源、水利两部共同审定，现已交水利电力出版社出版，于一九八九年十月一日颁发试行。 这是我国首次编制的包括有设计、施工、运行各阶段监测工作较系统的技术规范。试行中有何意见。，请函告能源部科技司或水利部科教司。 一九八九年三月二十日 简要说明 本规范是根据原水利电力部科学技术司（83）技水电字第273号文进行编制的。 在原水利电力部科学技术司、电力生产司及水利水电建设总局（水利水电规划设计院）的组织领导下，由水利水电科学研究院、华东勘测设计院、原西南电业管理局、中国水力发电工程学会、东北勘测设计院、南京自动化研究所、长江流域规划办公室勘测总队、天津勘测设计院、西北勘测设计院、上海勘测设计院、长江科学研究院、水电部第七工程局、葛洲坝工程局、葛洲坝水电厂、新安江水电厂、刘家峡水电厂等16个单位派员组成编制组。水利水电科学研究院、华东勘测设计院、原西南电业管理局为编制组组长单位。 本规范在编制过程中，得到了有关勘测设计、施工、运行、管理、科研、高等院校等单位的大力支持；进分了广泛的调查研究；总结了我国30多年来混凝土大坝安全监测时实践经验；参考了《混凝土重力坝设计规范》（SDJ 21－78）、《混凝土拱坝设计规范》（ SD145－85）、《水电站大坝安全管理暂行办法》，以及其他有关规范的内容。在编制过程中，曾先后召开了六次全国性的专题讨论会，相应地进行了七次修改。 参加本规范编制的主要人员有：叶丽秋、李光宗、唐寿同、庄万康、夏诚、胡其裕、储海宁、赵志仁、柳载舟、舒尚文等同志；参加编制的还
大坝安全监测仪器简介
大坝安全监测仪器简介 一、大坝安全监测仪器选型的基本原则 二、监测仪器的检验 三、监测仪器及监测系统的验收 四、监测仪器分类 五、两种主要监测仪器的基本原理 六、主要监测仪器简介 七、国内外数据自动化采集设备
一、大坝安全监测仪器选型的基本原则 1、总原则 大坝安全监测系统的监测项目、测点布置及系统的功能、性能应满足《土石坝安全监测技术规范》（SL60-94）、《土石坝安全监测资料整编规程》（SL169-96）和《混凝土坝安全监测技术规范》（DL/T5178-2003）要求，如建立自动化监测系统，还应满足《大坝安全自动化监测系统设备基本技术条件》（SL268-2001）的要求。 2、监测任务、测量范围的界定及仪器技术性能分析 首先，应明确监测仪器的任务，是变形监测，渗流监测，压力应力监测还是环境量监测？一次还是二次？ 其次，应根据工程实际情况，预测并确定仪器的量程、范围；根据仪器量程范围、工程对监测精度的要求以及相关规范规定，确定仪器精度等级。 第三，选择仪器型式。仪器型式的选择最重要的是仪器的可靠性，在可靠性的前提下，再考虑仪器的精确度或准确度。 第四，技术经济评价。对不同型式的仪器、不同厂家的同类型仪器，比较其采购、运输、室内检测/校准、现场检验、安装方式、可维护性及维护程序、施工期观测及数据处理、（如建立自动化监测系统）占用系统资源等，进行技术、经济评价，选择合适的性价比。 3、监测设施的布设 首先，划分监测项目。 其次，根据监测项目及监测目的，确定监测设施安装/埋设位置（包括平面坐标、高程及相应层位），仪器、设施、设备工程编号（唯一性），并以表、平面图、断面图等形式逐一标注。 4、监测设施的安装/埋设 根据坝的性质（混凝土坝/土石坝？在建坝/已建坝？混凝土坝『重力坝、拱坝、砌石坝』？土石坝『均质坝、心墙坝<宽心墙坝、窄心墙坝？>、斜墙坝、堆石面板坝、复合坝型』？）设计合适的安装方式及施工工艺。 5、监测仪器选型原则 ①监测仪器应采用可靠性好，并经过长期现场考验的仪器设备；大坝安全监测和管理自动化系统，推荐采用分布式自动化数据采集系统。 ②监测仪器应尽可能实现人工比测。
【大坝方案】水库工程大坝安全监测方案
XXX水库 大坝安全监测工程 施 工 方 案 工程名称： XXXXXXXXXXXXXXXX水库工程 合同编号： 承包人： XX建设工程有限公司 XX水库工程项目部 项目经理： 日期： 20XX 年 XX 月 XX 日
目录 1、工程概况 (1) 2、监测工作内容 (1) 3、编制依据 (1) 4、仪器设备采购、检验、及保管 (2) 4.1 主要仪器设备选型 (2) 4.2 仪器设备采购 (2) 4.3电缆连接 (2) 5、监测仪器程序和埋设方案 (3) 5.1 施工程序 (3) 5.2监测仪器埋设方案 (3) 6、观测 (10) 6.1 总则 (10) 6.2施工期观测及成果提交.........................错误!未定义书签。 7、监测资料整理分析和反馈 (13) 7.1 资料搜集 (13) 7.2 资料整理分析 (14) 7.3监测资料反馈 (14) 8、资源配置.........................................错误!未定义书签。 8.1 主要施工机械设备计划表.....................错误!未定义书签。 8.2 主要施工人员配置计划表.....................错误!未定义书签。 9、施工质量控制措施 (16) 10、安全、文明施工管理 (17) 11、环境保护措施 (18) 12、施工进度计划 (18) 附件及附表1～9 ................................................ 19～29
1、工程概况 万营水库位于珠江流域红水河水系北盘江的一级支流万营河上，隶属水城县新街乡马路、大元村。水库坝址距水域县城约75KM，距新街乡驻地约lOKM乡村公路通往库区左岸炭山小学附近，交通较为方便。 万营水库工程任务是灌溉、乡镇供水，可向发耳乡提供灌溉水量205万m3，乡镇供水量185万m3。 万营水库正常蓄水位1575m，总库容为313万m3，正常蓄水位以下库容为252万m3，兴利库容221万m3，年可供灌溉水量205万m3(P=80%)、乡镇供水185万m3(P=95%)。工程规模为小（Ⅰ）型，工程等别为Ⅳ等。 本工程主要建筑物有万营水库土坝（坝高41.1m，坝长95.64m）、岸边开敞式溢洪道、右岸导流洞（洞型为城门洞型，洞长227m）兼环境生态放水管及放空管、罗家坝重力坝（坝高10.5m，坝长20m）、炭山取水隧洞（洞型为城门洞型，洞长1559m）及从万营水库引水至马场水库的东瓜林输水隧洞（洞型为城门洞型，洞长4787m）。 2、监测工作内容 万营水库大坝安全监测项目主要包括：大坝变形观测、坝基渗压计、测压管内渗压计渗透压力观测等。 本监测工程主要工程量详见表1-1。 表1-1 大坝监测项目工程量汇总表 主要工作内容有：监测仪器设备的采购、检验、安装埋设、调试、电缆牵引、看护保管、
土石坝施工技术规范
SDJ213-83 《碾压式土石坝施工技术规范》 SL260-98 《堤防工程施工规范》 SL38-92 《水利水电基本建设工程单元工程质量等级评定标准（七）》 SL239-1999 《堤防工程施工质量评定与验收规程》 3 、施工准备 3.1 对合同及设计文件进行深入具体条件编好施工组织设计。 3.2 做好各项技术准备，并做好“四通一平”临建工程，各种设备和器材的准备工作。导流及引排水工程已完成。 3.3 测量放样工作已验收合格，对主要测点已埋设牢固的标架、基石、坝（堤）身放样已按设计预留沉降量。 3.4对土料场进行现场核查，贮量应大于需用量的1.5-2.5 倍。土质及天然含水量符合设计要求。 3.5 施式机械、试验设备到位，已做防渗体土料碾压试验，基础清理已完成并经过验收。 4 、施工操作要求 4.1 土料开挖 4.1.1 料场开挖前应划定开挖范围，清除树根乱石及妨碍施工的一切障碍物，排除场内积水，开好排水沟。 4.1.2 土料的天然含水量接近施工控制下值时，采用立面开挖，含水量偏大时，采用平面开挖。 4.1.3 当层状土料有需剔除的不合格料层时，用平面开挖，当层状土料允许掺混时，用立面开挖。4.1.4 冬季施工宜用立面开挖。 4.1.5 取土坑壁应稳定，立面开挖时严禁掏底施工。 4.2 铺料 4.2.1 防渗体土料铺筑应平行堤轴线顺次进行，分段作业和长度不应小于100m ，人工作业时不小于50m。 4.2.2 作业面宜分成铺土、碾压、检验三段，以利流水作业，应分层统一铺土，统一碾压，专人取样检验，严禁出现界沟。 4.2.3 相邻施工段的作业面需均衡上升，若不可避免出现高差时，要以1：3-1：5 的斜坡连接。 4.2.4 土料宜用进占法卸料，用推土机或人工铺至规定部位，严禁将砂砾料或其他透水料与粘性土料混杂。 4.2.5 铺土厚度及块置直径限制尺寸如下表：铺土厚度和土块直径限制尽寸表 压实功能类型压实机具种类铺土厚度（cm）土块限制直径（cm） 轻型人工夯、机械夯15-20 20-25<5 <8 中型12T--15T 平碾斗容2.5m3 铲运机5T-8T 振动碾25-30 < 10 重型斗容大于7 m3 铲运机10T-16T 振动碾加载汽胎碾30-50 < 15 4.2.6 铺料至堤边时，应在设计边线外侧各超镇一定余量，人工铺料为10cm ，机械铺料 为 30cm。 4.2.7 通过保持填土面平整，算方上料，及时检测厚度等措施控制铺土厚度。土厚度允许误差为+0-5cm 。 4.3 碾压 4.3.1 碾压机械行走方向应平行于提轴线。分段分片碾压时相邻作业面的碾压搭接宽度，平 行提轴线方向不应小于0.5m，垂直堤线方向不应小于3cm。 432碾压机械进行碾压时，采用进退错距法作业。碾压搭接宽度大于10cm。铲运机兼作压
大坝安全监测的内涵及扩展参考文本
大坝安全监测的内涵及扩 展参考文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
大坝安全监测的内涵及扩展参考文本使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 众所周知，大坝是一种特殊建筑物，其特殊性主要表 现在如下3个方面：①投资及效益的巨大和失事后造成灾 难的严重性；②结构、边界条件及运行环境的复杂性；③ 设计、施工、运行维护的经验性、不确定性和涉及内容的 广泛性。以上特殊性说明了要准确了解大坝工作性态，只 能通过大坝安全监测来实现，同时也说明了大坝安全监测 的重要性。事实上，大坝安全监测已受到人们的广泛重 视，我国已先后颁布了差阻式仪器标准及监测仪器系列型 谱、《水电站大坝安全检查实施细则》、《混凝大坝安全 监测技术规范》、《水库大坝安全管理条例》、《土石坝 安全监测技术规范》等，同时，国际大坝会议也多次讨论 过大坝安全问题［1］。
大坝安全监测是人们了解大坝运行性态和安全状况的有效手段。随着科学技术的发展、管理水平的提高及人们观念的转变，大坝安全监测的内涵也进一步加深。为此，笔者从分析影响大坝安全的因素入手，对大坝安全监测的若干问题进行探讨。 1 影响大坝安全的因素 影响大坝安全的因素很多，据国际大坝会议“关于水坝和水库恶化”小组委员会记录的1100座大坝失事实例，从1950年至1975年大坝失事的概率和成因分析中得出大坝失事的频率和成因分别为：30%是由于设计洪水位偏低和泄洪设备失灵引起洪水漫顶而失事；27%是由于地质条件复杂，基础失稳和意外结构事故；20%是由于地下渗漏引起扬压力过高、渗流量增大、渗透坡降过大引起；11%是由于大坝老化、建筑材料变质(开裂、侵蚀和风化)以及施
《混凝土大坝安全监测技术规范》修订意见
《混凝土大坝安全监测技术规范》修订意见的讨论 谭恺炎杨怀祖 （葛洲坝股份有限公司试验中心，宜昌443002） 摘要：根据国内安全监测实施的发展现状，结合多年施工经验，在整理大量检测数据的基础上，对《混凝土大坝安全监测技术规范》SDJ336-89（试行）应力应变及温度监测提出几点修订意见进行讨论，并对振弦式仪器率定检验的方法和技术要求进行了阐述。 关键词：规范应力应变率定检验质量控制差动电阻式振弦式 1 概述 《混凝土大坝安全监测技术规范》SDJ336-89（试行）（以下简称“规范”）自颁发实施10年以来，对我国混凝土大坝安全监测工作起到了很好的指导作用。统一规范了国内混凝土大坝安全监测包括设计、施工、运行各方面的工作，提高了监测数据的准确度和可比性，为我国水利水电工程建设做出了应有的贡献。但由于历史条件限制，“规范”还很不完善。随着我国经济建设步伐的不断加快，许多大、中型水利水电工程相继开工建设，安全监测技术水平有了很大提高，从传感器、仪表到整个测试系统都有很大改变，尤其是近几年来振弦式传感器在工程上的大量应用，都给规范提出了新的要求，对“规范”进行修订已迫在眉睫。作者结合三峡工程安全监测实施情况对“规范”中应力应变及温度监测提出几点修订意见进行讨论。 2仪器埋设 2.1仪器埋设施工 (1) 单向应变计埋设仅规定了表层仪器埋设，对于深层仪器埋设，为了保证仪器角度及位置误差满足要求，宜在前一层混凝土上预埋锚筋，将仪器绑扎固定在锚筋（锚筋用沥青麻布包裹）上埋设。 (2) 应变计组埋设时应特别强调剔除大于仪器标距1/4～1/5粒径的骨料。这是因为应变计埋设在混凝土内，对混凝土内部应变产生影响，一般来说混凝土中最大骨料粒径小于仪器长度的1/4～1/5，仪器所测应变可代表混凝土内点应变。 (3) 无应力计埋设时宜大口朝下，但在埋设时,应在振捣后将上盖打开并用干棉纱将筒内混凝土泌水吸干。无应力计筒大口朝上时，虽然湿度可保持与周围混凝土一致，但上覆混凝土荷载将对筒内应力产生一定影响。 (4) 测缝计埋设时，为使仪器获得最大量限，又保证仪器埋设时不致超量程损伤，宜针对不同种类测缝计，视不同坝型、部位和监测目的，在设计技术要求上对仪器埋设时的状态进行明确规定。 2.2电缆施工及保护 目前差动电阻式仪器系统均为五芯观测系统，采用恒流源进行测量的数字读数仪已取代了水工比例电桥，观测精度受电缆影响大为降低，所以“规范”中对水工观测电缆的芯线电阻及其差值要求应作适当修改。具体指标可参考机械工业部通讯电缆的技术要求。 近几年来塑套电缆在水工观测上应用已较普遍，“规范”中要求使用专用橡皮电缆应予以修改。电缆联接工艺对观测仪器的成活率和观测数据精度有很大影响，对于橡皮电缆宜采用硫化接头，亦可采用机械套管或热缩接头，塑套电缆应采用机械套管或热缩接头，一般采用机械套管（内填密封胶，两端O型止水）较热缩接头质量好，且易控制。 “规范”对电缆牵引作了较具体的规定，但尚需补充几点要求： (1) 电缆水平牵引应沿钢筋引线，并加以保护，若有条件可加槽钢保护。因为混凝土在下料平仓振捣过程中，会给电缆产生较大的水平推力使电缆被拉断。 (2) 电缆牵引路线除与上、下游坝面距离应大于1.5米外，与坝体纵横缝及永久结构面距离应大于10厘米，以保护电缆不
碾压式土石坝设计规范,sl2742001
碾压式土石坝设计规范,sl2742001
碾压式土石坝设计规 范,sl2742001 篇一：碾压式土石坝施工规范 碾压式土石坝施工规范 1 范围 本标准给出了碾压式土石坝施工的技术要求和安全监测、质量控制等内容。 本标准适用于1、2、3级碾压式土石坝的施工，4、5级土石坝应参照执行。坝高超过70m的碾压式土石坝，不论等级均应按本标准执行。 对于200m以上的高坝及特别重要和复杂的工程应作专门研究。 2引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB6722-1986 爆破安全规程
GB50201-1994防洪标准 GB50290-1998土工合成材料应用技术规范 DL / T5128-2001混凝土面板堆石坝施工规范 SD220-1987 土石坝碾压式沥青混凝土防渗墙施工规范SDJ12-1978 水利水电枢纽工程等级划分及设计标准（山区、丘陵区部分）SDJ17-1978 水利水电工程天然建筑材料勘察规程 SDJ217-1987 水利水电枢纽工程等级划分及设计标准（平原、滨海部分）（试行）SDJ218-1984 碾压式土石坝设计规范 SDJ336-1989 混凝土大坝安全观测技术规范 SDJ338-1989 水利水电工程施工组织设计规范（试行）SL52-1993 水利水电工程施工测量规范 SL60-1994 土石坝安全监测技术规范 SL62-1994 水工建筑物水泥灌浆施工技术规范 SL169-1996土石坝安全监测资料整编规程 SL174-1996水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范 SL237-1999土工试验规程 3总则 3.0.1 为了反映近年来土石坝施工技术的重大进展，对SDJ213-83《碾压式土石坝施工技术规范》进行修订， 以适应当前土石坝建设的需要。
大坝安全监测
论述大坝安全监测分析与数值模拟在水工结 构中的应用及新进展 一、大坝安全监测分析 1.大坝监测的内容 大坝安全监测的范围应根据坝址、枢纽布置、坝高、库容、投资以及失事后果等确定，根据具体情况由坝体、坝基、坝肩，推广到库区及梯级水库大坝；监测的时间应从设计时开始至运行管理；监测的内容包括坝体结构、地质状况、辅助机电设备及消洪泄能建筑物等。 1.1大坝安全监测的分类 1．1.1 仪器监测 仪器监测是选择有代表性的部位或断面，按需要使用或安装、埋设仪器设备，对某些物理量进行系统的观测，取得反映建筑物性状变化的实测数据。仪器监测的项目主要有“变形监测”、“渗流监测”、“应力、应变及温度监测”和“环境量监测”。随着监测范围的扩展，诸如水力学监测、地震监测、动力监测等一些新兴监测项目不断涌现。 1.1.2 巡视检查 监测技术人员通过目视或借助一些专用设备（如在某些部位安装摄像头，辅设人工巡视专用栈道等）对建筑物现场包括坝体、坡脚、坝肩、廊道、排水设施、机电设备、船闸、航道、高陡边坡等部位进行查看、比较、分析，进而发现建筑物在施工、挡水、运行中可能危及工程安全的异常现象。它弥补了监测仪器仅埋设在指定部位的不足。而且能直观
地发现某些监测仪器不易监测到的非正常现象．提供有关建筑物安全等一些重要信息，是监测系统的组成部分。巡视检查和仪器监测是不可分割的。巡视检查也要尽可能利用当今的先进仪器和技术对大坝特别是隐患进行检查，以早发现早处理。如土石坝的洞穴、暗缝、软弱夹层等很难通过简单的人工检查发现，因此，必须借用高密度电阻率法、中间梯度法、瞬态面波法等进行检查．从而完成对其定位及严重程度的判定。因此，在大坝监测中多数采用两种监测手段结合起来的方法。 1.2大坝安全监测的目的和意义 1.2.1掌握大坝的工作状态。 指导工程的运行管理通过大坝的安全监测及时获取大坝安全的第 一手资料．掌握大坝工作状态，实现对大坝的在线、实时安全监控。在发生异常现象时，分析产生的原因和危险程度，预测大坝的安全趋势。及时采取措施，把事故消灭在萌芽状态中，保证工程安全。 1．2.2 验证坝工设计理论和选用参数的合理性 到目前为止。因实际情况复杂多变，水工建筑的设计尚不能完全与实际情况相吻合，作用在建筑物上的荷载除水压力和自重力，都难以精确计算。因此在水工设计中不得不采用一些经验系数和简化公式进行计算。通过大坝安全监测认识监测物量变化规律，检验坝工基本理论的正确性、设计方法和计算参数的合理性。验证施工措施、材料性能、工程质量的效果。
大坝防渗技术要求..
1 总则 （1）本技术要求适用于霍林河水库大坝混凝土防渗墙、搭接灌浆、基础帷幕灌浆等施工。本技术要求在执行过程中，设计单位可根据实际情况补充修改。 （2）施工过程中应按照本技术要求，未尽事项按以下规范要求执行。 《水利水电工程施工测量规范》（SL52-93） 《水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范》（SL174-96）； 《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（SL62-94） 《碾压式土石坝施工技术规范》（SDJ213-83）； 《水利水电工程施工质量检验与评定规程》(SL176-2007)； 《水利水电建设工程验收规程》（SL223-2008）； 《土石坝安全监测技术规范》（SL60-94）； （3）施工单位应根据发包单位通过监理工程师转交的大坝施工控制网中的平面控制点和水准点，作为施工放样的依据。开工前施工单位应施测大坝纵、横断面，按设计图设置桩号，一般取整数，桩距以20～50m为宜。当实际地形有变化时，应以实际地形测算，并取得监理单位认可。施工期间所有施工放样定线、竣工等测量的原始记录、计算成果和绘制的图纸，均应及时整理，妥为保存，工程完工后移交发包单位。
（4）为了掌握地层岩性及确定防渗底线高程，沿防渗轴线每隔约20～30m间距布设一个先导孔，先导孔深应超过10Lu线以下5m，局部透水性较大部位适当加密。先导孔应取芯样，且基岩段应做压水试验，并根据先导孔做地质钻孔柱状图，防渗轴线地质剖面图，以便指导施工。 （5）混凝土防渗墙、水泥灌浆、基础帷幕灌浆施工期应适当降低库水位，以确保工程施工质量，库水位控制应报水库管理单位审批。正式施工前，应择合适位置进行生产性试验，试验计划应报项目法人和监理单位审批。根据生产性试验取得有关施工工艺参数，经业主批准后方可正式开展施工作业。 （6）施工前，施工单位应根据批准的设计文件编制施工组织设计；施工中应建立健全施工质量保证体系，加强质量控制，确保工程质量。 （7）在已完成施工区域附近30m范围内，不得进行爆破作业，如遇特殊情况需爆破时，必须采取必要的防震措施，以确保工程安全。 （8）施工过程中应采取必要的工程措施，降低废水、废浆、扬尘、弃渣、噪音对周边环境的不利影响。 （9）施工过程中出现的异常情况，应及时报告有关单位，以便根据工程实际情况及时进行必要的处理。 （10）大坝防渗加固施工时，不得破坏大坝原坝基混凝土防渗墙、坝体沥青混凝土防渗墙、坝体防渗土工膜、泄洪洞结构。
水库大坝安全监测系统
水库大坝安全监测系统 1. 监测内容、方法及仪器 a. 大坝区降雨强度和雨量监测 采用翻斗式雨量计测量降雨量和降雨强度。 b. 大坝浸润线及坝基渗压监测 通过埋设渗压计来观测坝体的渗流压力分布情况和浸润线位置以及坝基渗 流压力分布情况。 c. 大坝上下游水位监测 通过安装浮子式、振弦式水位计观测大坝的上下游的水位。 d. 大坝坝体位移监测 采用全站仪自动极坐标测量系统监测大坝变形，内外业一体化的工程测量系统可实现无人值守及自动监测。 e. 大坝渗流量监测 在大坝下游设置量水堰，安装量水堰计以监测大坝渗流量。 2. 传感器 可根据实际需求，在监测范围内安装各种传感器。一般常用的有：渗压计、混凝土应变计、应力计、多点位移计、测缝计、水位计、钢筋计、倾角计、测力计、气压计、温度计、压力盒等。 3. 自动监测系统 a. 系统简介 随着计算机技术和电测技术的发展，使得以电测传感器技术为基础的监测项目能实现全天候自动监测。同样，监测系统也具备人工观测条件，通过观测人员携带读数仪或笔记本电脑到各监测站读取数据，并可由人工输入计算机，进入相关数据库。 连续的自动监测可以记录下监测对象完整的数据变化过程，并且实时得到数据，借助于计算机网络系统，还可以将数据传送到网络覆盖范围内的任何需要这些数据的部门。 b. 系统组成 本系统由三部分组成： 1）现场量测部分 2）远程终端采集单元MCU 3）管理中心数据处理部分 c. 系统网络结构 水库大坝安全监测数据采集系统采用分层分布开放式结构，运行方式为分散控制方式，可命令各个现地监测单元按设定时间自动进行巡测、存储数据，并向安全监测中心报送数据。系统MCU之间以及MCU与监控计算机之间的网络通信采用光缆。 安全监测数据采集系统可通过光缆将位于本工程各个监测站内的监测数据 采集上来，然后通过光缆传送到位于管理所的监测中心内的监控主机内。
混凝土大坝安全监测技术规范(试行)SDJ336—89
简要说明 第一章总则 第二章巡视检查 第三章变形监测 第四章渗流监测 第五章应力、应变及温度监测 第六章监测资料的整理、整编和分析 附录一总则 附录二巡视要求 附录三变形监测 附录四渗流监测 附录五应力、应变及温度监测 附录六监测资料的整理、整编和分析 打印 刷新 混凝土大坝安全监测技术规范(试行) SDJ336—89 主编单位：《混凝土大坝安全监测技术规范》编制组 批准部门： 试行日期：1989年10月1日 关于颁发《混凝土大坝安全监测技术规范》 SDJ336—89(试行)的通知 能源技[1989]577号 《混凝土大坝安全监测技术规范》(编号：SDJ336—89)由水利电力部在一九八五年底组织有关单位开始编制，于一九八八年底前完成，一九八九年一月在能源部主持下由能源、水利两部共同审定，现已交水利电力出版社出版，于一九八九年十月一日颁发试行。 这是我国首次编制的包括有设计、施工、运行各阶段监测工作较系统的技术规范。试行中有何意见，请函告能源部科技司或水利部科教司。 1989年3月20日 简要说明 本规范是根据原水利电力部科学技术司(83)技水电字第273号文进行编制的。 在原水利电力部科学技术司、电力生产司及水利水电建设总局(水利水电规划设计院)的组织领导下，
由水利水电科学研究院、华东勘测设计院、原西南电业管理局、中国水力发电工程学会、东北勘测设计院、南京自动化研究所、长江流域规划办公室勘测总队、天津勘测设计院、西北勘测设计院、上海勘测设计院、长江科学研究院、水电部第七工程局、葛洲坝工程局、葛洲坝水电厂、新安江水电厂、刘家峡水电厂等16个单位派员组成编制组。水利水电科学研究院、华东勘测设计院、原西南电业管理局为编制组组长单位。 本规范在编制过程中，得到了有关勘测设计、施工、运行、管理、科研、高等院校等单位的大力支持；进行了广泛的调查研究；总结了我国30多年来混凝土大坝安全监测的实践经验；参考了《混凝土重力坝设计规范》(SDJ21—78)、《混凝土拱坝设计规范》(SD145—85)、《水电站大坝安全管理暂行办法》，以及其他有关规范的内容。在编制过程中，曾先后召开了六次全国性的专题讨论会，相应地进行了七次修改。 参加本规范编制的主要人员有：叶丽秋、李光宗、唐寿同、庄万康、夏诚、胡其裕、储海宁、赵志仁、柳载舟、舒尚文等同志；参加编制的还有林长山、金虎城、刘爱光、郎桂香、吕彤彦、张俊永等同志。 本规范共分六章，七个附录。 这是一本包括设计、施工、运行各阶段较系统的《混凝土大坝安全监测技术规范》，目前尚无先例可循，由于经验不足，缺点在所难免，请批评指正。 《混凝土大坝安全监测技术规范》编制组 1989年3月 第一章总则 第1.0.1条适用范围 一、本规范适用于一、二、三、四级混凝土大坝的安全监测工作；五级混凝土坝可参照执行。 二、大坝安全监测范围，包括坝体、坝基、坝肩，以及对大坝安全有重大影响的近坝区岸坡和其他与大坝安全有直接关系的建筑物和设备。 第1.0.2条本规范与其他规范的关系 大坝的级别划分应按《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(山区、丘陵部分)》(SDJ12—78)执行；涉及大坝安全管理工作时应符合《水电站大坝安全管理暂行办法》的要求；重力坝和拱坝观测设计应符合《混凝土重力坝设计规范》(SDJ21—78)和《混凝土拱坝设计规范》(SD145—85)的有关要求；混凝土大坝安全监测技术工作应按照本规范执行。 第1.0.3条各阶段的监测工作 一、初步设计阶段： 应提出：安全监测系统的总体设计方案；主要监测仪器及设备的数量；监测系统的工程概算。 二、技施设计阶段： 应提出：监测仪器设备清单；各主要监测项目的测次；各监测项目的施工详图及安装技术要求；监测系统的工程预算。 三、施工阶段： 应作好：仪器设备的检验、埋设、安装、调试、维护及竣工报告的编写；施工期的监测工作及监测报告的编写。 四、第一次蓄水阶段： 应制定：第一次蓄水的监测工作计划和主要的安全监控技术指标；做好监测工作，并对大坝工作状态作出评估。 五、运行阶段： 应进行：日常的及特殊情况下的监测工作；定期对全部监测设施进行检查、校正，对埋设的仪器作出鉴定，以确定该仪器是否应报废、封存或继续观测；监测系统的维护、更新、补充、完善；监测成果的整编和分析；监测报告的编写；监测技术档案的建立。 第1.0.4条大坝工作状态的评估 负责大坝安全监测的单位，应定期对监测结果进行分析研究，从而按下列类型对大坝的工作状态作出评估：
土石坝施工技术探讨
土石坝施工技术探讨 摘要：土石坝是用石料、泥土、石灰石或者混合土质材料通过堆积、辗压和抛 填方式修成的水坝，是我国农村和山区常见的一种积水坝。土石坝主要是用于修 建小型水库和养殖使用的一种坝，普遍存在于广大的农村地区，比较适合当地的 经济现象，投资成本比较低。本文就对水利工程中的土石坝技术进行简单的分析。 关键词：水利水电；土石坝；施工技术 土石坝指的是利用当地的土料和石料或者混合料等，在经过了抛填和碾压等 方法之后堆筑成的一种挡水坝。如果坝体的材料主要是土和砂砾石为主的时候， 就将其称为堆石坝，如果两类材料都占有相当的比例的时候，就将其称之为土石 混合坝。土石坝的优点就是可以就地取材，对于坝基的地质条件等要求并不是很高，并且结构简单，同时易于施工等。现在随着大型机器的运用以及坝体的防渗 技术的改进，在施工中用到的人数正在减少，施工工期也在进一步缩短等，这些 都明显的降低了施工的成本费用等。 1 土石坝的优缺点 土石坝的优点。土石坝是历史上存在于很久的一种坝，自从有了人类的活动 就有这种坝型。土石坝施工的材料来源也比较简单，常常是就地取材，对材料要 求也比较简单，土石是土石坝的主要材料，在修坝时，钢材、木材和水泥等材料 很少使用，从而减少了运输成本和修坝的费用。而且土石坝修筑的工序比较少， 技术要求简单，如果有机械参与施工，施工的周期可大大缩短。土石坝的修建方 式简便，便于后期的扩建、维修。 土石坝的缺点。土石坝的坚固性比较差，由于坝的主要材料是土石，没有粘性，不能有效的预防洪涝灾害，而且粘性土料在温度和水分的影响下失去粘性， 而且坝体上的土石长期经过雨水冲击，逐渐流向坝中形成淤泥，不便清理。施工 导流方面较为不便，渗流是土石坝施工建设中最大的危害。 2.土石坝施工工艺技术分析 2.1料场布置 在土石坝施工过程中料场的规划与使用对坝体的施工质量、工期和工程投资，工程的生态环境和国民经济其他部门都会产生重要的影响，所以必须科学合理的 规划料场布置，施工的前期准备工作，应从空间、时间、质与量等方面进行全面 规划。 所谓料场的空间规划，是指对料场的位置与高程进行恰当的选择、合理布置。时间规划是指，料场布置要充分的考虑到施工强度与坝体填筑部位的变化情况。 质与量的规划，是指料场的选址要对地质成因、产状、埋深、储量以及各种物理 力学指标具有全面的把握。料场的布置要充分的满足料场总储量满足坝体总方量 的要求，和施工各个阶段最大上坝强度的要求。料尽其用，充分利用永久和临时 建筑物基础开挖碴料。 2.2土石料加工 第一，土料加工。清除表层及不合格料后的上山料场的土料均可上坝填筑， 但由于粘土颗粒小，比表面积大，亲水性强，水对土料工程性能影响大，填筑压 实有最佳状态的最优含水率问题，鉴于有此特点，要求对土料的含水率进行控制，必要时按规范进行水份调节处理，保证在填筑压实时含水率在最优含水率±2%左 右为合格料。调整土料含水量有两种方法：一是将自然蒸发、烘烤、掺料、翻晒 等方法运用到挖装运卸中，来降低土料含水量。二是通过在料场加水，料堆加水，
简述大坝安全监测技术探讨
简述大坝安全监测技术探讨 发表时间：2020-03-13T15:20:04.720Z 来源：《福光技术》2019年32期作者：李俊卓 [导读] 在大坝原型中通过利用观测仪器来进行现场测量，以此方式来获取大坝结构变化。本文作者探讨了大坝安全监测技术。 龙滩水电开发有限公司龙滩水力发电厂 547000 摘要：大坝安全监测系统作为一种新型技术，在大坝原型中通过利用观测仪器来进行现场测量，以此方式来获取大坝结构变化。本文作者探讨了大坝安全监测技术。 关键词：大坝；安全监测技术；观测仪器 引言 大型水电站坝址地质条件复杂，多处于高震区和高地应力区，一旦失事，将会给下游人民的生命和财产带来重大损失，因此，对大坝进行安全监测非常必要。为了保障大坝建设以及全生命周期运行过程中的长久安全，100 多年以来，人们一直在探索建设更好大坝的相关理念和技术，大坝的施工与运行管理模式经历了简易工具时代，大型机械化时代，直到今天的自动化、数字化、智能化时代。所谓智能大坝（Idam），是基于物联网、自动测控和云计算技术，实现对结构全生命周期的信息实时、在线、个性化管理与分析，并实施对大坝性能进行控制的综合系统 ; 其基本特征是施工、监测数据智能采集进入数据库，监测数据与仿真分析一体化、施工管理和运行控制实时智能化，减少在大坝结构建设运行过程中的人为干预。 1、工程概况 某水库建立于 1985 年，水库的占地总面积为 160.3 平方公里，并且水库的容量为 4780 万立方米。同时这个水库自从建成到至今，给附近的很多省份和市做出了很大的贡献。但是水库在运行的过程中，也出现了很多方面的问题，例如：在 2005 年，就发生了比较严重的管涌和集中渗漏，这样就很大程度的影响了水库运行的安全，倘若其发生安全事故，不仅会直接影响本市的供水情况，还会造成严重的经济损失。针对这样的现状，水利工作人员对水库进行了排险加固，并且完善了水库安全监测设施，与此同时还采用了比较先进的监测方式对大坝进行监测，这样就可以有效的满足水库大坝的安全监测要求，从而就能确保工程项目的顺利实施和开展。 2、大坝的监测内容 检查观测 检查监测是利用人员本身通过观察、手摸或者利用一些简单的工具对建筑物进行简单的观测。使用仪器观测虽然可以得到更为准确的信息，但一个建筑物的仪器安设点数是有限的，太多的仪器设备不利于经济方面的考虑，另外水工建筑物裂缝、渗水等缺陷部位也不一定反生在仪器设备的观测点上，所以人员的检查观测具有相当重要的地位。有利于及时的弥补仪器的不足，及时的发现异常情况的发生。检查观察主要检测建筑物有无裂缝，在坝脚、迎水坡部位有无塌陷、流土和沼泽化的现象，在伸缩缝部位是否有渗漏，混凝土表面有没有松软、侵蚀的危害，有泄水作用的部位检查有无磨损、剥落金属部位的焊缝、铆钉等是否生锈变形。 仪器的量测 仪器量测既是在相应的建筑部位预设仪器设备，通过规律性的采集数据，来判定建筑物的工作状态。 （1）变形观测变形观测是原型观测中较为重要的一部分，要对土工、混凝土、土坝等建筑物观测水平位移和垂直位移、地基的固结沉降情况、伸缩缝的变形等。（2）渗透观测对于土坝类的渗透观测，浸润线的位置变化情况可以通过孔隙水压力仪来确定，根据结构形式、工程等级以及施工方法和地质情况等定出观测断面，观测断面要能够反应出主要的渗流情况和问题可能发生的地点，根据断面的大小确定测量点数。其他还包括渗流量的观测、绕坝渗流观测、坝基渗压观测、土坝孔隙水压力观测以及渗水透明度观测。对混凝土建筑物的渗透观测还要包括坝基场压力观测和混凝土内部渗透渗透压观测。（3）应力与温度观测以混凝土坝的观测为例，通过在混凝土内部埋设应力应变计和无应力计，来观测混凝土内部因为温度、湿度、化学变化以及应力引起的总应变。无应力计主要用来量测温度、湿度以及化学变化引起的应变，总应变减去这一部分就可以得到有荷载引起的应变，换算成应力，既可得出想要的结果。温度对混凝土坝体也有重要的影响，温度观测要在坝体内布设温度计，在靠近坝体表面、在坝体钢管、宽缝、伸缩缝等附近要加大测点的布设密度，和坝体周围的水文地质条件结合起来，对坝体内部温度的出合理的观测处理。（4）水流的观测 主要对水流形态观测，从而得出水流带给建筑物的作用力，避免不利的水流影响。水流平面形态包括水流的流向、回流、旋窝、折冲水流、翻滚。观测时从泄水建筑物开始向上下游两端一直到水流正常的地方。对于高速水流，要着重观测水流引起的振动、压力以及负压进气量等，观测数据可以提供宝贵的经验资料，为维修维护建立有效的依据。 3、大坝安全监测技术 水库大坝的安全监测，首先应该设计科学的大坝安全监测网络系统，选择合适的测点定时定点对大坝坝体和周边地区进行监测，在洪涝季节，还应该加强人工的观察和巡查。对大坝安全监测进行科学的管理，及时对所测得的数据进行分析，及时发现大坝存在的安全隐患。 大坝安全监测系统的设计 水库大坝的安全问题往往比较隐蔽，如果没有科学的监测系统和相关的仪器设备，有些细微隐变难以及时发现，因此，建立一个科学合理的大坝安全监测自动化网络系统，显得尤为重要。大坝安全监测系统首先应该拥有相关的监测仪器和设备，利用仪器对大坝进行变形监测、渗流监测、应力监测和气象水文监测，同时，还应充分利用现代网络技术，利用大坝安全监测软件和计算机网络技术，将所监测到的相关数据及时自动化反馈到计算机平台上，为专家分析相关数据和资料提供方便。 雨水情数据采集前端 RTU 采集降水、库水位等数据，并按整点或超限上报等方式上报给中心，中心的平台软件将数据汇入到水库群监测数据库（2）图片拍照前端RTU 可通过摄像头对现场定时拍照，并将图片上报中心，中心平台可将图片、雨水情监测量关联查看，以准确了解现场实情（3）数据展示与分析平台可提供 GIS 地图综合数据展示、测站综合数据管理、测站详细监测量管理等多种数据分析与展示方式，便于用户快速了解相关信息，也可对某测站进行深入分析（4）通迅方式中心与前端设备的通信以 GPRS/CDMA 通迅方式为主，短信备份为辅（北斗卫星可定制）（5）数据报表库水位、降水量数据据可以生成曲线及报表，支持打印输出（6）监测站管理中心
碾压式土石坝施工技术规范
第四篇水利工程施工（1、2、3、4章） 黄河委员会计划局副处长汪强 3 砌石工程 《泵站施工规范》砌石工程部分主要依据《碾压式土石坝施工技术规范》SDJ213-83之10.3.2 、 SL234-1999、《水闸施工规范》L27-91、《堤防工程施工规范》SL260-98、《浆砌石坝施工技术规定》SD120-84(试行)、《小型水电站施工技术规范》SL172-96，引用条文共计37条。 3.1 一般规定 3.1.1 石料的质量控制要求 石料是砌石工程所用的大宗材料，其质量优劣将直接影响砌石工程的施工质量，特别是砌石工程的安全性和耐久性。故《强制性条文》纳入了有关石料质量控制的两条规定： 1.护坡石料须选用质地坚硬、不易风化之石料，其抗水性、抗压强度、几何尺寸等均应符合设计要求(《碾压式土石坝施工技术规范》SDJ213-83之10.3.2)。 2.砌坝石料必须质地坚硬、新鲜，不得有剥落层或裂纹(《浆砌石坝施工技术规定》SD120-84之2.1.5)。 3.1.2 胶结材料的质量控制要求 《强制性条文》根据《泵站施工规范》SL234-1999的规定，对胶结材料的质量控制提出以下要求： 1.配制砌筑用的水泥砂浆和小石子混凝土，应按设计强度等级提高15%。配合比应通过试验确定，同时应具有适宜的和易性。 2.胶结材料中使用混合材(掺合料)和外加剂，应通过试验确定。混合材宜优先选用粉煤灰，其品质指标参照有关规定确定。 3.砂浆和混凝土应随拌随用。常温拌成后应在3～4h内使用完毕。如气温超过30℃，则应在2h内使用完毕。使用中如发现泌水现象，应在砌筑前再次拌合。 c 4.砌石工程所用材料应符合下列规定： 1）混凝土灌砌块石所用的石子粒径不宜大于20mm。 2）水泥标号不宜低于325号。 浆砌石的质量控制要求 3.1.3 浆砌石是砌石工程中较为重要的一部分。《强制性条文》根据《水闸施工规范》SL27-91的要求，对浆砌石的质量提出了以下4条规定： 1.浆砌石墩、墙(砌筑)应符合下列规定(SL27之8.3.2): 1)砌筑应分层，各层砌筑均应坐浆，随铺浆随砌筑； 2)每层依次砌角石、面石，然后砌腹石； 3)块石砌筑，应选择较平整的大块石经修凿后用作面石，上下两层石块应骑缝，内外石块应交错搭接； 4)料石砌筑，按一顺一丁或两顺一丁排列，砌缝应横平竖直，上下层竖缝错开距离不小于10cm，丁石的上下方不得有竖缝，粗料石的砌体缝宽可为2～3cm； 5)砌体宜均衡上升，相邻段砌筑高差和每日砌筑高度，不宜超过1.2m。 2.采用混凝土底板的浆砌石工程，在底板混凝土浇筑至面层时，宜在距砌石边线40cm 的内部埋设露面块石，以增加混凝土底板与砌体间的结合强度(SL27之8. 3.3)。 3.混凝土底板面应凿毛处理后方可砌筑。砌体间的结合面应刷洗干净，在湿润状态下砌筑。砌体层间缝如间隔时间较长，可凿毛处理(SL27之8.3.4)。 4.砌筑因故停顿，砂浆已超过初凝时间，应待砂浆强度达到2.5MPa后方可继续施工；在继续施工前，应将原砌体表面的浮渣清除；砌筑时应避免振动下层砌体。(《堤防工程施工规范》
大坝安全监测技术研究 廖嘎
大坝安全监测技术研究廖嘎 发表时间：2019-06-21T11:06:56.980Z 来源：《电力设备》2019年第1期作者：廖嘎 [导读] 摘要：保证大坝安全运行的重要手段就是对大坝进行安全监测，并确保大坝安全监测系统能长期稳定、实时、精确及可靠地进行数据的采集。 （广西桂东电力股份有限公司合面狮水力发电厂广西省贺州市 542800） 摘要：保证大坝安全运行的重要手段就是对大坝进行安全监测，并确保大坝安全监测系统能长期稳定、实时、精确及可靠地进行数据的采集。国家在大坝安全监测自动化设备的研制和生产方面投入了大量的人力、物力和财力，从而使我国的大坝安全监测技术得以飞速发展。在发展的同时也暴露了一些问题，传统的大坝安全监测技术仍有待于发展，比如要对传感器的可靠性以及稳定性等方面进行优化，要做到因地制宜地选取适合于大坝的安全监测系统。本文就此展开了论述，以供参阅。 关键词：大坝安全；监测技术 1大坝安全监测的重要意义 大坝建造在复杂的水文地质和工程地质环境中，运行中的大坝不仅承受着巨大的水压力和温度等环境荷载，有时还会受到地震荷载的冲击，工作条件极为复杂。同时，由于材料性能、施工过程中造成的人为影响等因素，随着使用年限的增长，大坝也会出现不同程度的老化、病变和裂缝等问题。这些缺陷或隐患若不能及时被诊断发现并解决，将随时可能影响到大坝的安全运行，严重时还会造成灾难性事故。目前，国内已建成大坝8．6万多座，其中大部分是20世纪50～60年代修建的中小型土石坝，这些大坝或没有布设安全监测设备，或设备仪器落后，其病害十分严重。此外，随着时间流逝，一些早年布置了监测设备的大坝也出现了老化和安全问题。大坝安全监测问题已不容忽视，令人欣慰的是：近年来已得到国家的高度重视。造成大坝失事的原因很多，主要有：（1）坝体泄水能力不足或遭遇超标准的洪水；（2）坝体质量和基础存在问题；（3）其他运行管理方面引发的问题。土石坝失事的主要原因是渗透破坏和坝坡失稳，表现为坝体渗漏、坝基渗漏、塌坑、管涌、流土及滑坡等现象。据统计，在失事大坝中，仅有35%是由于其自身泄洪能力不足，也就是勘测设计中存在洪水计算和防洪能力方面的问题；大部分大坝失事仍是由于其他工程原因或运行管理问题造成的，而这些问题却是可以通过加强安全监测及早发现问题并及时处理解决的。因此，建设和完善大坝安全监测设施重要且必需。 2大坝安全监测系统结构 2.1集中式监测数据采集系统 集中式监测数据采集系统只有一台测控单元，安放于远离测点现场的监控室内，测点现场安装切换单元（集线箱、开关箱），由电缆将传感器信号通过切换单元接入到测控单元中。测量时由测控单元直接控制切换单元，对所有测点的传感器进行逐个测量。这种系统在传感器-切换单元-测控单元之间传送的是电模拟量，且连接电缆一般较长，易于受到干扰，所以对连接电缆的要求较高（芯数、阻抗特性、屏蔽、绝缘电阻等）。集中式系统虽然结构简单，但其可靠性较低，且测量时间长，不易扩展等。当测控单元发生故障时，整个系统运行即告中断。 2.2分布式数据采集系统 分布式数据采集系统由计算机、测控单元及传感器组成。这种系统将集中式测控单元小型化，并和切换单元集成到一起，安放于测点现场，每个测控单元连接若干个传感器，测控单元将监测量变换成数字量，由"数据总线"直接传送到监控微机中。分布式数据采集系统与集中式数据采集系统相比，有下列优点：（1）可靠性得到了提高，因为每台测控单元均独立进行测量，如果发生故障，只影响这台测控单元上所接入的传感器，不会使系统全部停测。（2）抗干扰能力强，分布式数据采集系统的数据总线上传输的是数据信号，因此采用一般的通讯电缆即可，接口方便，抗干扰能力强，目前普通采用的通讯制式有RS-232/RS-485/RS-422。（3）测量时间短，每台测控单元可同时进行测量，系统测量时间只取决于单台测控单元的时间，因此测量速度快，特别适合于那些物理量和效应量变化较快的水工建筑物，能够满足实时安全监控的需要。同时，测量速度快，保证了各测点各类监测量在一个几乎相同的短时间内测完，使监测参数基本同步，便于比较分析。（4）便于扩展，只需在原有系统上延伸数据总线，增加测控单元，就可以在不影响原有系统正常运行的情况下扩展系统，将更多的传感器接入。目前在国内已建成的大坝安全监测数据采集系统中绝大部分是分布式监测数据采集系统。 2.3现场总线式数据采集系统 现场总线技术于80年代初提出，经过近二十年的发展，技术上越来越成熟。现场总线是用于现场仪表与测控系统和监控中心之间的一种全分散、全数字化、智能、双向、多变量、多点、多站的分布式通讯系统，按ISO的OSI标准提供网络服务，其可靠性高，稳定性好，抗干扰能力强，通讯速率快，造价低，维护成本低。现场总线的基本内容是在测控现场建立一条高可靠性的数据通讯线路，实现传感器之间及传感器与监控计算机之间的数据交换。这条数据通讯线路在传输方面不追求商业计算机网络那种高速度，而把注意力集中在系统的可靠性方面。在可靠性方面，不是简单采用传统的多机冗余方式，而是试图提高网络自身的可靠性。在这种网络中，引入自带测量、状态检测、控制器和数据通讯能力的智能传感器，组成现场总线监测网络，原来前置机的测控功能和数据通讯功能，被下装到传感器中，而原来的系统管理、后台数据处理、系统组态等功能被上装到管理级计算机中。在这种系统中，系统监测功能和监测点可根据需要在网络上的任何一点灵活设置，实现动态组态功能。 3针对大坝安全监测采取的有效措施 3.1加强组织管理工作 部分管理层对大坝的安全监测问题不够重视，他们将工作重心放在了投资建设方面，不能意识到大坝安全监测的重要性。因此，为了防患于未然，需要大力提高管理层对大坝安全性的认识，使其意识到组织管理工作的重要性。管理人员要制定好相关的规章制度，做好考核与监督工作，通过管理使大坝安全监测工作顺利进行，这样才能尽可能避免因人为因素而导致大坝安全监测方面发生的意外情况。 3.2提高水利工程大坝安全监测技术人员的专业素质 目前，我国水利工程大坝的安全监测技术人员都存在专业素质不高的问题，为了加强对我国水利工程大坝的安全监测控制，水利部门要提高安全监测技术人员的专业素质。首先，要定期地对安全监测技术人员进行培训，加强对安全监测技术人员的操作培训，特别是在引进相关的安全监测计算机系统和信息系统等技术的情况下，要保证这些先进系统的运行，就必须提高安全监测技术人员的专业素质，保证技术人员能熟地练操作这些系统，从而更好地对水利工程大坝开展安全监测，保证水利工程大坝的安全运行。