安全监测设计和水情自动测报系统设计(精)

安全监测设计和水情自动测报系统设计

5.2.5 安全监测设计

1、现状及存在问题

大坝原先埋设的测压管已堵塞损坏，失去作用，无其它安全监测设施。目前水库仅有水位及降水量观测设施。

2、监测目的及设计原则

⑴监测目的

①监测大坝加固后的安全运行状况；

②检验加固设计的合理性，为科学研究提供资料。

⑵监测设计原则

①应对大坝整体统一规划，突出重点，兼顾一般；

②监测断面应布置在大坝中具有代表性的部位，能准确反映大坝及基础运行状况，至少有一横断面为最大坝高处；

③各种观测设施应避免相互干扰，但能相互校核，并且希望做到一种设施多种用途；

④监测仪器、设施的选择，应在可靠、耐久、经济、适用前提下力求先进和便于实现自动化监测；

⑤技术人员可通过对其观测资料的整理及分析，能对工程存在的问题及早发现并采取相应处理措施。

3、大坝监测设施布置

根据《土石坝安全检测技术规范》（SL60-94）及《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）中规定3级坝及坝高大于30m的坝应设置下列监测项目：A．坝面垂直位移和水平位移；

B．根据具体情况观测坝体和坝基的孔隙压力及坝体浸润线。

⑴大坝变形监测

变形观测直观可靠，是大坝安全监测系统的必设项目，变形监测包括垂直位移观测，水平位移观测。

根据规范要求，位移监测横断面一般不得少于3个，断面布设在最大坝高，地形或地质条件复杂坝段和其它关键位置；观测纵断面一般不少于4个，通常在坝顶上、下游两侧。

①垂直位移观测

龙王山水库大坝无任何位移观测点，故本次设计需要增设水准校核基点，起测基点，垂直位移标点。其中垂直位移标点直接用来监视大坝垂直位移情况，由附近的起测点来测点，而起测基点的变化则由水准基点来校核。

龙王山水库大坝为均质土石坝，大坝垂直位移观测断面共设5个横断面和4个纵断面，在大坝最大坝高及左、右坝段各设一横断面；沿坝轴线方向布置4个纵断面，第一排位于正常高水位以上的上游坡（33.00m）处，第二排布置在坝顶坝轴线处，第三排布置在下游一级戗台（33.50m）处，第四排布置在下游二级戗台（29.50m）处。工作基点分别设在每一排测点两端的岸坡上。用精密水准仪进行坝体垂直位移观测。

②水平位移观测

水平位移的测点分别为工作基点和水平位移标点，采用视准线法观测。

龙王山水库大坝水平位移测点与垂直位移测点，按规范要求共用同一观测点。

这样共计20个位移测点，10个工作基点和2个校核基点。

⑵大坝渗流监测

根据《土石坝安全监测技术规范》，为了解加固后坝体浸润线和坝基的渗流情况，在大坝坝身布置了监测断面。大坝坝体渗流监测设1个纵断面，共设12个测点；另设5个横断面，它们分别位于：左岸坡坝段、主河床坝段、右岸坡坝段。在每个渗流监测断面坝前布设1支测压管，坝后布设3支测压管，每根管内设渗压计，用来监测坝体浸润线。

共安装32根测压管，32支渗压计，钻孔及测压管总长度约为480m。

⑶上、下游水位监测

在大坝上、下游各设置1组水尺和1支水位计，用来监测水库的上下游水位。

⑷渗漏量

大坝背水坡坡脚设有排水沟，考虑在大坝排水沟的最低处的水流出口处，各

设一条量水堰槽，设置三角堰板及一支小量程的进口振弦式浮子式水位计，以人工观测和自动观测大坝的渗漏量。

共设置2个三角堰板及2支小量程进口振弦式浮子式水位计。

4、巡视检查

巡视检查是安全监测的重要环节，应定期由熟悉工程并具有实践经验的工程技术人员负责进行。

巡视检查分为加固期人工巡视检查和运行期人工巡视检查。加固期检查一般每月2～4次，运行期初期巡检一般每星期2～5次，正常运行期可逐步减少次数，但每月不宜少于1次，每年在汛前、汛后以及发生有感地震后必须作巡视检查。

主要检查项目为：

⑴坝顶有无裂缝、异常变形、积水或植物滋生等现象。

⑵坝坡和坝基有无裂缝、渗水、流土、管涌或隆起等现象；有无兽洞、蚁穴等隐患。

⑶溢洪道（闸）、灌溉涵洞等有无裂缝、碳化、倾斜等情况。

5、安全监测工程量

本加固工程新增监测设施见表5.27。

表5.27 水库安全监测设备表

5.2.6 水情自动测报系统设计

龙王山水库为盱眙县重要的水利枢纽工程，为了解库区降水及库水位的变化情况，为水库防汛抗旱及供水的合理调度提供可靠依据，确保工程安全，充分发挥工程效益，根据《水文自动化测报系统规范》（SL61—94）及《盱眙县龙王山

大坝安全鉴定报告书》中鉴定结论的意见和建议中“增设必要的观测、管理设施”的要求，本次加固设计在龙王山水库补充设置水、雨情自动测报系统及气象观测设施等。

1、设计目标

结合水库特征，应用先进设备，建成运行可靠，反应迅速的实时水情信息采集系统。雨、水情信息实现无人值守、有人看管、自动采集、固态存储、数据自动传输的现代通信。确保水情信息快速传输，为水库科学调度提供准确及时的水文数据。

2、设计原则

⑴设计原则：报汛通信的可靠性、快速性、确保信道畅通。

⑵建立超短波报汛通信网。

3、系统工作体制

本系统采用超短波与有线相结合的双信道通信方式，以确保通信的可靠。两信道数据互为备份。系统采用自报式与查询～应答式相切换的工作方式，遥测站无人值守。在被测水文参数发生一定增量（雨量1mm，水位10mm）变化时，随时向各级中心站发出实时水文数据，各级中心站能随时掌握流域内各遥测站的雨、水情变化。

4、系统结构

本系统要求在水库管理所设置一个中继站，各终端信息资料传至中继站。在淮安市水利局防汛办设立中心站，在县防办设一个测报分中心，各终端信息通过分中心传至中心站，从而便于市防汛办统一指挥防汛抗旱。设在县防办内的调度分中心，内置雨量信号接收机，分中心配置计算机系统。

测报设施网络示意图如下：

图5.8 龙王山水库水情自动测报网络示意图

5、功能要求