大坝安全监测的内涵及扩展
水利工程中的大坝工程安全监测控制

水利工程中的大坝工程安全监测控制水利工程中的大坝工程安全监测和控制是指对大坝工程进行全面、科学、实时的监测和控制,旨在及时发现和解决可能会影响大坝安全的各种问题,确保大坝工程的正常运行和安全稳定。
为了确保大坝的安全性,需要对大坝进行安全监测和控制。
大坝工程安全监测的目的是及时发现对大坝安全有潜在威胁的各种因素,如大坝变形、渗流、地震等。
通过监测数据的采集、传输、处理和分析,可以预警风险,及时采取相应的措施,保障大坝工程的安全。
大坝工程安全监测通常包括以下几个方面:1.位移监测:通过安装在大坝不同位置的位移传感器,实时监测大坝的变形情况。
可以及时发现大坝的沉降、裂缝、滑移等变形情况,预防潜在危险。
2.渗流监测:大坝工程中的渗流问题是影响大坝安全的一个重要因素。
通过安装渗流监测点和压力传感器,监测大坝的渗流情况,以及水压力和渗流速度的变化。
可以及时发现渗流问题,防止渗流引起的大坝失稳。
3.地震监测:地震是影响大坝安全的一个重要因素。
通过安装地震传感器,可以实时监测地震的发生和震级。
在地震发生后,可以通过监测数据进行分析,评估大坝的受震性能,预测可能的地质灾害。
4.水位监测:通过安装水位计,实时监测大坝的水位变化。
可以及时发现大坝库水位的异常变化,并采取相应的措施,保证大坝的安全。
5.应力监测:通过安装应力计,监测大坝的应力变化。
不同部位的应力变化可以反映大坝的承载能力和稳定性,及时发现应力超过设计范围的区域,采取相应的加固措施。
6.监测数据分析与预警:通过采集、传输和处理监测数据,进行数据分析和预警。
当监测数据超过预设的安全范围时,发出预警信号,及时采取措施,防止事故的发生。
大坝安全监测的内涵及扩展

大坝安全监测的内涵及扩展
大坝安全监测是指对大型水利工程中的水库、水电站、堤防等
进行长期、系统、科学的监测和分析,及时发现、评估和预测其可
能存在的安全隐患和安全风险,并采取相应措施,以确保大坝安全
运行和民众生命财产安全。
大坝安全监测的内涵包括:一是物理监测,即对大坝的地质构造、渗流、变形、裂缝等进行监测;二是水文水资源监测,即对水
库水位、库容、溢洪道流量、径流量等进行监测;三是环境监测,
即对大坝周边环境进行监测,如水质、气象、地貌等;四是运营管
理监测,即对大坝运营和管理进行监测和评估;五是人工监测,即
对大坝巡查、检修、灌浆、加固等进行监测和管理。
在这些监测中,物理监测和水文水资源监测是最核心的两个方面,主要是为了发现
大坝在地震、洪水、滑坡等环境变化中可能面临的安全隐患。
随着科技的快速发展,大坝安全监测也不断得到拓展和完善。
一是无人机监测技术,无人机可以在大坝难以到达的地方进行巡视
和拍摄,对大坝的变形、裂缝等进行更为精准的监测。
二是遥感技术,通过卫星或飞机对大坝进行全方位的监测,可以实现实时监测
和预警,提高大坝安全性和安全运行效率。
三是数据分析技术,通
过对大量监测数据的收集和分析,可以对大坝的可靠性和安全状态
进行预测和评估,从而更好地制定安全管理计划和措施。
在实际应用中,大坝安全监测是非常重要的。
一旦发现大坝存
在安全隐患或风险,及时采取应对措施可以最大限度地避免事故发
生,保障生命财产安全,同时也可以提供安全运营经验和技术指导,为未来大型水利工程的建设提供有用的借鉴和参考。
大坝安全监测方案

大坝安全监测方案随着大坝建设的增多和大坝的生命周期的延长,对大坝的安全监测变得越来越重要。
大坝安全监测旨在及时掌握大坝建设及运行过程中的安全隐患,为采取相应的安全措施提供科学依据,以确保大坝的安全运行。
本文将就大坝安全监测的方案进行探讨。
一、大坝安全监测的目标二、大坝安全监测的内容1.结构监测:主要包括大坝的位移、应力、变形等结构参数的监测,用于评估大坝结构的稳定性和变形情况。
2.水文监测:主要监测大坝水位、流量、雨量等水文参数,用于掌握大坝周围水文环境的变化情况,并及时预警和处理可能的洪水、涌浪和渗透等水文灾害。
3.地质监测:主要监测大坝周围地下水位、地震活动、滑坡等地质参数,以及岩土体的稳定性和变形情况,用于评估大坝基础的可靠性和固结性。
4.温度监测:主要监测大坝结构和岩土体的温度变化情况,用于发现和识别可能影响大坝结构安全和稳定的热力问题。
5.应力监测:主要监测大坝结构和基础的应力情况,用于评估和预测大坝结构在外荷载作用下的变形和破坏情况。
6.环境监测:主要监测大坝周围的环境参数,如大气温度、湿度、风速等,用于掌握大坝周围环境的变化情况,发现可能对大坝造成影响的环境因素。
三、大坝安全监测的方法1.定点监测:在大坝重要部位设置监测点,使用传感器和仪器定期采集和记录关键参数数据,并进行分析和评估。
这种方法可以直接获得大坝结构和环境的详细信息。
2.遥感监测:利用遥感技术(如卫星遥感、无人机遥感)对大坝进行监测,可以获取大范围、全方位的数据,帮助发现和识别一些隐蔽的安全隐患。
3.无损监测:使用无损检测技术(如超声波、雷达等)对大坝进行监测,可以获得结构材料的物理和力学特性,帮助评估结构的安全性和稳定性。
四、大坝安全监测的步骤1.制定监测计划:根据大坝的特点和设计要求,制定大坝安全监测的计划,包括监测内容、监测方法、监测频率等。
2.设置监测点和安装传感器:根据监测计划的要求,在大坝重要部位设置监测点,并安装相应的传感器和仪器。
水利工程中的大坝工程安全监测控制

水利工程中的大坝工程安全监测控制大坝工程安全监测是水利工程中非常重要的一个环节。
它的作用主要是通过检测和监测大坝周边环境,获得有关大坝工程自身的各种参数和数据,及时发现并预防事故的发生。
目前常用的大坝工程安全监测方法有多种,如水文气象监测、地形地貌监测、岩土物理力学监测等。
在大坝建设前期,必须进行周边环境的调查研究,了解大坝周围的地形地貌、气候条件、地质构造、水文水资源和生态环境等情况。
这有助于选择大坝的设计方案以及判断其施工安全性。
施工期间还需进行监测和控制,以确保大坝的施工质量和安全性。
工程建设完成后,还需要长期进行周边环境的监测,及时发现和处理可能的灾害隐患。
大坝安全监测的主要内容包括:水位、水压力、地质应力、位移、渗流及环境等因素。
其中,水位和水压力是大坝工程中最基本的监测内容。
水位监测是通过在大坝上设置水位计进行监测的。
而水压力监测则需要在大坝内部安装水压力计,监测大坝内部的水压力,并通过传感器等设备将采集到的数据传输至监测站,以便及时处理。
大坝周边的地质应力、位移、渗流等都是影响大坝工程安全的重要因素。
比如地质应力的变化可能会导致大坝内部的裂缝产生或扩大,从而影响大坝的稳定性。
位移监测是通过在大坝周边地面、坝体上设置位移传感器进行监测的,主要用于获取大坝的位移情况。
而渗流监测则是通过在大坝上设置各种渗流计,监测大坝周围的强度、方向和变化幅度等,以提高大坝工程的安全性。
在大坝工程安全监测控制中,数据采集和处理技术的应用十分重要。
现阶段,数据采集主要依靠传感器、监测系统及其它自动化设备。
为了方便监测数据的处理、分析和存储,一些专门的监测控制软件也应运而生,如MATLAB、LabVIEW等。
这些软件可以帮助监测人员对数据进行可视化、统计和分析,并产生分析报告,以便快速地了解大坝工程安全的情况。
总之,大坝工程安全监测控制对于大坝工程的安全运营与管理以及应对突发事件都有着至关重要的作用。
只有在不断总结、完善现有的监测方法和技术,才能更好地加强大坝工程的安全运营与管理,确保水利工程的正确稳定地进行。
大坝安全监测的内涵及扩展研究

大坝安全监测的内涵及扩展研究摘要:大坝监测的目的分成两个大的方面,一方面是为了验证设计、指导施工、为科研提供必要的资料;另一方面,也可以说是更重要的方面,就是为了长期监视大坝的安全运行。
因此,一个成功的监测设计者不仅要能充分领会坝工设计和施工中的关键问题,还要能尽量估计出大坝在今后的运行中可能出现的问题,选择适宜的监测方法,恰到好处地布置相应的监测设备,以最少的费用投入,获得最大的实际效益。
同时还要兼顾到监测系统的灵活性和可扩充性,以备在运行期间根据需要加以改造和完善。
关键词:大坝安全监测水库一、大坝安全监测的含义、内容、目的1、安全监测的含义安全监测是通过仪器观测和巡视检查对水利水电工程主体结构、地基基础、两岸边坡、相关设施以及周围环境所作的测量及观察;“监测”既包括对建筑物固定测点按一定频次进行的仪器观测,也包括对建筑物外表及内部大范围对象的定期或不定期的直观检查和仪器探查。
2、大坝安全监测的内容大坝及工程安全监测的对象不仅仅是大坝本身,它只不过是一个代名词,监测的对象实际上包含整个水利枢纽及与其安全有关的周围地区。
具体的说,属于大坝安全监测的范围很宽,它包含了挡水建筑物、电站厂房、船闸、输水管道、硐室,还有库岸和高边坡等。
随着现代科技的进步,大坝的安全监测也逐步向自动化监测扩展。
我国大坝安全监测领域在仪器设备研制,监测技术和监测自动化方面均已接近和达到国际先进水平。
3、大坝安全监测的目的大坝安全监测的目的大致分为两层:浅层目的是为了人们准确掌握大坝的动态;深层目的则是为了更好地发挥工程效益、节约工程投资。
大坝安全监测是大坝工程中或不可缺的一个环节,此环节所承载的意义众所周知:这不仅是为了保证被监测坝的安全性,同样也会影响到其他大坝包含待建坝的安全性。
二、大坝安全监测的内涵及其扩展研究3.1监测范围和内容大坝安全监测的时间应从设计时开始直至运行管理都要包含;安全监测的范围应由坝址、坝高、库容、枢纽布置、投资及失事后果等因素来确定,根据具体情况由坝体、坝基推广到库区及梯级水库大坝决定。
大坝安全监测技术探讨

大坝安全监测技术探讨随着大坝的建设越来越多,大坝的安全问题也逐渐受到了广泛关注。
在大坝的运行和管理过程中,如何及时、准确地监测大坝的安全状况,成为了一个亟待解决的问题。
本文将从大坝安全监测的概念入手,论述大坝安全监测的目的、方法及技术。
一、概念大坝安全监测是指对建造完成的大坝及其周边环境进行安全监控,及时获知其状况的技术手段。
大坝安全监测主要通过对大坝的变形、温度、水位与水压等参数进行实时观测和分析,得出当前大坝的安全状态,保障大坝的运行安全。
二、目的大坝安全监测的目的是保障大坝的运行安全和生态环境的稳定。
大坝的运行过程中,水位、水压、风力等外部因素都会对大坝造成不同程度的影响,高效的安全监测可以实时监测大坝的安全状态,及时发现问题,及时处理。
保障大坝的运行安全,既防止了大坝发生灾害事故,又可以保证下游生态环境的稳定。
三、方法大坝安全监测的方法主要有三种:传统监测、遥感监测和智能监测。
1. 传统监测传统监测主要通过定位传感器、压力传感器、温度传感器等安装在大坝上的传感器获取数据,并将数据传输至监测主机,通过监测仪器向监测员进行展示。
传统监测的数据准确性较高,但需要手动处理,并不能满足快速响应的要求。
2. 遥感监测遥感监测主要是运用卫星、飞机、无人机等遥感技术获取大坝影像信息,从而对大坝进行监测和分析。
遥感监测能够快速获取大坝的全貌信息,但是受天气、环境等因素影响较大,数据准确性较低。
3. 智能监测智能监测是基于物联网、人工智能等新技术,通过智能传感器和云计算平台实现对大坝状态的实时监测、分析和预警。
基于智能传感器网络,可以遍布大坝各个角落,收集更为丰富的数据信息,确保安全监测全面、及时、准确。
四、技术大坝安全监测的技术主要包括传感器及监测设备、数据采集与传输等。
大坝安全监测的传感器包括位移传感器、压力传感器、温度传感器等多种类型。
传感器的准确度直接影响安全监测数据的质量。
监测设备主要包括监测主机、网络通信设备、云计算平台等。
大坝安全监测的内涵及扩展

大坝安全监测的内涵及扩展1. 前言大坝作为重要的水利工程设施,承载着巨大的水文压力和土石压力,存在一定的安全隐患。
为了确保大坝的安全运行,保护人们的生命和财产安全,大坝安全监测成为一项重要的任务。
本文将探讨大坝安全监测的内涵及其扩展,以加深人们对于大坝安全监测的理解和认识。
2. 大坝安全监测的内涵大坝安全监测是指对大坝工程运行过程中的水文、地质、结构等方面进行实时、连续、定点的监测和分析,及时发现和预防潜在的安全风险,保障大坝的安全运行。
2.1 水文监测水文监测是对大坝周边水文情况的监测,包括洪水情况、水位变化、降雨情况等。
通过水文监测,可以及时预测和预警大坝可能面临的水文风险,采取相应的应对措施,如合理调节蓄水位、开展泄洪等,以保障大坝的安全。
2.2 地质监测地质监测是对大坝及其周边地质情况的监测,包括地震、地表位移、地下水位等。
地质监测可以及时掌握地质环境变化,提前发现地质灾害的迹象,预测地震风险等,以保障大坝的稳定性和运行安全。
2.3 结构监测结构监测是对大坝本身结构及其变化的监测,包括坝体应力变化、裂缝发展等。
通过结构监测,可以及时发现和排查大坝结构存在的问题,采取相应的维修和加固措施,以防止大坝发生崩塌等严重安全事故。
2.4 建筑物监测建筑物监测是对大坝周边建筑物的监测,包括水电站、泵站等工程设施的安全运行情况。
通过建筑物监测,可以及时发现和解决建筑物存在的问题,确保大坝相关设施的正常运行和安全。
3. 大坝安全监测的扩展随着科技的发展和需求的增加,大坝安全监测正向着智能化、数据化方向发展,扩展了监测手段和方法。
3.1 变形监测系统利用高精度测量技术和数据传输技术,建立大坝变形监测系统,实时监测大坝的变形情况。
该系统可以通过无线传感器和数据采集终端,采集大坝的位移、倾斜、轴力等数据,通过数据分析和处理,判断大坝的变形情况,并提供预警信息,以便及时采取措施。
3.2 遥感监测利用遥感技术,通过卫星或无人机等遥感平台,对大坝及其周边地区进行定期高分辨率的遥感影像采集,并进行数据分析和处理。
大坝安全监测的内涵及扩展

大坝安全监测的内涵及扩展集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-大坝安全监测的内涵及扩展众所周知,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。
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编订:__________________审核:__________________单位:__________________大坝安全监测的内涵及扩展Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.Word格式 / 完整 / 可编辑文件编号:KG-AO-7632-80 大坝安全监测的内涵及扩展使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。
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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,其重要原因就是因为盲目追求灌溉效益,汛期不适当地抬高运行水位所致;陈村大坝出现的105m高程水平裂缝与大坝长期遭遇高温低水位运行工况有关[3];佛子岭、磨子潭和沟后水库等在泄洪闸门开启的关键时刻都出现了电源中断这一严重问题,说明了备用电源及汛前检查有关泄洪设备(施)的重要性,更不用说对大坝进行全面的巡视检查、仪器监测和及时的资料分析了。
这里还要强调的一点就是联合调度问题,在梯级水库调度中这一点显得特别重要,如石漫滩水库溃坝与上游的元门水库溃坝是密不可分的。
2 大坝安全监测的目的和意义众所周知,大坝安全监测有校核设计、改进施工和评价大坝安全状况的作用,且重在评价大坝安全。
笔者认为,大坝安全监测的浅层意义是为了人们准确掌握大坝性态;深层意义则是为了更好地发挥工程效益、节约工程投资。
大坝安全监测不仅是为了被监测坝的安全评估,还要有利于其他大坝包括待建坝的安全评估。
3 大坝安全监测的新内涵通过以上分析可知,影响大坝安全的因素很多(坝址选择、枢纽布置、坝体结构、材料特性、水库调度等)、时间跨度大(从设计施工到运行管理);大坝安全监测的目的是为了在确保工程安全的前提下,更好地发挥工程效益。
随着科技的发展、人们观念的变化,实现大坝安全监测的手段和目的都有了一定程度的变化,笔者认为可从如下几方面进行理解。
3.1监测范围和内容规范[4][5]规定“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它与大坝安全有直接关系的建筑物和设备”。
众所周知,瓦依昂(Vajont)拱坝就是由于库区发生大滑坡引起了溃坝;1961年3月6日,我国柘溪水电厂首次蓄水时,在大坝上游右岸1.55km处也曾发生大滑坡;佐齐尔拱坝1978年12月份发现拱冠向上游移动的原因就是因为离坝1.5km的地方在比坝低320m 处开挖了一条排放地下水的隧洞所致。
可见,关系大坝安全的因素存在的范围大,包括的内容多,如泄洪设备及电源的可靠性、梯级水库的运行及大坝安全状况、下游冲刷及上游淤积、周边范围内大的施工特别是地下施工爆破等。
大坝安全监测的范围应根据坝址、枢纽布置、坝高、库容、投资及失事后果等进行确定,根据具体情况由坝体、坝基推广到库区及梯级水库大坝,大坝安全监测的时间应从设计时开始直至运行管理,大坝安全监测的内容不仅是坝体结构及地质状况,还应包括辅助机电设备及泄洪消能建筑物等。
3.2大坝安全监测的针对性大坝安全监测是针对具体大坝的具体时期作出的,一定要有鲜明的针对性。
(1)时间上的针对性。
由于大坝施工期、初次蓄水期和大坝老化期是大坝安全容易出现问题的时期,因此在前一个阶段监测的重点应是设计参数的复核和施工质量的检验,而后者则应是针对材料老化[7]和设计复核进行。
大坝的破坏机理研究至今还是一个薄弱环节,关键是原型破坏试验作不了,因此,加强对溃坝的分析是非常有必要的。
这就要求大坝安全监测系统在关键时候能发挥作用,能得到关键数据;(2)空间结构上的针对性。
针对具体的坝址、坝型和结构有针对性地加强监测,如针对面板堆石坝面板与趾板之间的防渗、碾压混凝土坝的层间结构、高强震地区均质土坝的液化、薄拱坝坝肩的稳定、破碎地基及深覆盖层上筑坝的基础处理及防渗、多泥沙河流的泥沙淤积、库岸高边坡的稳定等。
由于总体布置不合理,泄洪水雾有可能引起跳闸等问题,应注意对雾化的监测和汛期对备用电源的检查等。
再者,大坝监测应和大坝设计、施工和运行管理互相补充,特别是在设计中运用新结构、新方法、新材料,施工时发现新的地质构造和地质条件。
运行遇到不利工况时,大坝安全监测理应成为检验设计、施工及运行效果的必要手段,从而为采取必要的工程措施以确保大坝安全创造条件。
3.3监测手段和方法大坝安全监测包括巡视检查和仪器监测[4],笔者认为巡视检查和仪器监测是分不开的。
前者也要尽可能的利用当今的先进仪器和技术对大坝特别是隐患进行检查,以便作到早发现早处理,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[6],从而完成对其定位及严重程度的判定。
人工巡查和仪器监测分不开的另一条原因是由于大坝的特殊性和目前仪器监测的水平所决定的。
大坝边界条件和工作环境较为复杂,同时,由于材料的非线性(特别是土石坝),从而使监测的难度增大;另一方面,目前仪器监测还只能作到“点(小范围)监测”,如测缝计只能发现通过测点的裂(接)缝开度的变化,而不能发现测点以外裂(接)缝开度的变化;变形(渗流)测点监测到的是坝体(基)综合反应,因而难以进行具体情况的原因分析。
正是由于上述原因,监测手段和方法必须多样化,即将各种监测手段和方法[4][5]结合起来,将定性和定量监测结合起来,如将传统的变形、渗流、应力应变及温度监测同面波法、彩色电视、超声波、CT、水质分析等结合起来。
随着科技水平的发展,一种真正的“分布式测量系统”——光纤测量系统即将面世,水科院、国电公司成都院等单位已对此作了大量的研究,也曾在三峡作过试验。
该系统将光纤既作为传感部件,又作为信号传输部件埋设于坝体中,使每一根光纤成为大坝的神经,感受大坝性态的变化并具体定位,从而使监测走向立体和全方位。
目前,自动化系统还存在费用高、可靠性难以保证、监测项目不全、安装调试困难、实时化程度低等问题,笔者认为一种费用低、安装调试简单、易维护、可以进行大范围监测、实时性高的系统才是发展方向。
同时,监测方法、监测量的变化(如由标量到矢量、由数值分析到图象分析)必将导致分析方法的变化。
3.4大坝安全监测的网络化、智能化、效益化在过去的许多年中,人们总是将观测资料交由专职单位去分析,这样做要花费大量的时间,不利于及时有效地掌握大坝性态和进行最优的运行调度。
同时,一般单位的资料分析总是在建立数学模型(特别是统计模型)的基础上,缺乏与具体大坝的联系及与设计标准(稳定、强度)的比较,也不利于监测技术的提高。