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水庫工程大壩安全監測方案范文1
【關鍵詞】水庫大壩； 安全監測； 檢測儀；
一、前言
水庫大壩的安全監測對于水庫的安全性具有很大的意義，而從目前我國水庫大壩安全監測現狀來看，其還存在著很多的問題，影響大壩安全運行，因此，做好水庫大壩安全監測不僅僅需要從加固方面，而且還需要從技術方面入手。
二、水庫大壩安全監測的現狀和作用
1、水庫大壩安全監測的現狀
對于我國水庫大壩安全檢測工作，很多中小型的水庫做的非常不到位。沒有設置安全檢測設施，沒有根據國家規定建立安全檢測設施，比如說壩前檢測水位尺、壩址雨量筒以及壩后測量水堰。對于安全檢測設施，大多數水庫采用人工檢測，這樣不僅導致效率極低，還容易由于人為因素的影響導致檢測精度不夠。有的水庫站建立安全檢測自動化系統，不過設施落后，精度很低，可靠性能不好，并且工作能力很差，比如說有的大壩對于滲流檢測方面，儀器質量不足，僅僅只有一道機械密封，這樣就使得自動化系統無法在惡劣環境下工作。因此，安全檢測設施需要亟待改善。
2、水庫大壩安全監測的作用
經過大壩安全監測儀器人工巡查監測，根據相關的數據和資料，診斷的大壩安全與否的結果，影響著水庫大壩的施工安全、周邊地區的生命財產安全和生態安全，也對以后的設計提供了很好的借鑒，能夠改進相關的安全監測設計、施工技術以及對大壩安全性的診斷，能夠確保水庫大壩安全性能的全面提高。
（一）確保施工安全
水庫大壩的安全監測是否合理到位，首先關系著水庫大壩在施工過程中是否安全?？茖W、合理、有效的水庫大壩安全監測，能夠確保水庫大壩施工整個過程的安全進行，能夠確保水庫大壩在施工過程中出現的實際性問題得到及時合理的解決，最終保障水庫大壩的后期運行安全。
（二）確保生態安全
水庫大壩的安全監測關系著水庫大壩的安全運行，也關系著水庫大壩周邊和下游地區生態環境的安全。水庫大壩的安全能夠確保周邊生態環境的良好運行，避免地震、洪水、泥石流等地質災害的發生，避免大氣氣候的異常導致的氣象災害，避免景觀文物的損毀，避免巨大的生態經濟損失。
（三）改進設計方案
在水庫大壩的安全監測過程中，通過總結實踐中的經驗，可以驗證和完善水庫大壩的設計參數，提高監測設計的科學有效性，并且能夠在施工技術和安全分析診斷方面進行改進，從而完善大壩的安全監測。也能夠在長期的實踐和觀察分析中，進一步預測大壩的未來狀態，避免大壩存在重大的安全隱患。
三、大壩安全監測的技術方法
1、大壩滲透觀測技術
監測管理人員在對大壩進行滲透觀測時，應當做好巡視檢查與滲流量觀測等各項工作。在巡查過程中，要重點關注壩體上有無蟻穴、動物巢穴、不明原因形成的裂縫等安全隱患，一旦發現應立即報告上級部門探討修復方案，將安全隱患扼殺在萌芽狀態。在下游地段巡查時，要時刻留意翻砂、冒水、混水、坍塌等不正常現象，盡快找出滲水點，并采取一系列措施將其妥善處理，最大程度上確保大壩的安全與穩定。
2、人工巡查技術
除了網絡化的大壩安全監測系統之外，還應加強人工的現場巡視觀察尤其在降雨強度大的季節，應有工作人員輪流值班在現場進行監視，對大壩壩體、壩肩、周邊地質情況進行觀測。并及時將觀察得到的現場情況及時反饋給相關專家，以便及時分析，及時發現安全隱患，確保大壩的安全運行。
四、提高大壩安全監測的建議
1、嚴格科學的管理
在大壩安全監測的過程中，應該建立合理的安全監測管理系統。包括對測點的管理、儀器設備的管理、數據采集的管理、數據分析和安全診斷的管理、檔案資料的管理以及對大壩人工巡視的管理。不僅要加強人員的管理，還應建立科學的網絡管理系統。只有嚴格科學的管理，才能保證安全監測程序的有效進行，才能更好的保證大壩的安全。
2、對現有水庫大壩監測設備進行有步驟、有計劃地分批改造和補換。
尤其對于各級水利主管部門而言，其應當將制訂的改造、補設以及完善水庫大壩的安全監測目標和實施計劃落實到實處。因為一項制度落實的意義要遠遠大于其存在的價值。因此，水利主管部門應當將其落實到實處，并對其加強監督管理。同時，還要定期地開展水庫大壩安全鑒定工作，尤其是各級水利主管部門應當對水庫大壩進行實地安全鑒定，從而保證該水庫大壩能夠安全運行。筆者建議建立一套科學有效的水庫大壩安全監測研制體系，不斷地提升當前水庫大壩的安全監測儀器研發水平。
3、要對監測人員加強技術培訓
從實踐來看，水庫大壩安全監測人員的更換比較頻繁，而且專業技術有待進一步提高，因此建議水利管理部門要廣開渠道，加強對工作人員的技術培訓；同時，還要不斷地開源，多探尋一些途徑，來解決當前我國水庫大壩安全監測工作的經費需求問題。不僅要將其列入到基建工程概算之內，而且還要不斷地對監測設備和裝置進行更新換代，該退役的監測設備不能再繼續服役。
歷史潰壩事例剖析標明，水庫潰壩失事的一個重要原因是沒有建造配套的大壩安全監測設施，不能及時發現水庫大壩內部性態改變，錯失科學決策支撐和應急處置時機。因而，務必要充分認識建設水庫大壩安全監測設施的必要性、重要性，高度重視水庫大壩安全監測作業。關于新建或加固改造的水庫工程，大壩安全監測系統要做到與主體工程同步設計、同步建設、同步運轉；關于已建水庫，要聯系水庫規模、功能等特色，量體裁衣編制水庫大壩安全監測設施建造（或更新改造）規劃，按照輕重緩急，有方案、有步驟建成水庫大壩安全監測體系。
5、加強法規制度建設，加快完善技術標準體系
對于大壩安全監測在水庫運轉安全辦理中的重要位置和效果，結合當時水庫大壩安全監測現狀，根據現行有關法律法規，把大壩安全監測辦理作為一項根本制度歸入正在修訂的《水庫大壩安全辦理條例》中，趕快擬定出臺《水庫大壩安全監測管理規定》，對大壩安全監測系統規劃、投標、施工、監理、檢驗、運轉保護、信息收集、材料整編剖析以及監測儀器準入條件、儀器更新作廢機制、監測單位責任及執業人員培訓等作出行政性規則。趕快擬定《大壩安全監測系統設計規程》、《大壩安全監測設施驗收導則》、《大壩安全監測設施更新改造技術規范》、《大壩安全監測系統鑒定技術規范》、《大壩安全監測系統運行維護導則》、《漿砌石壩安全監測技術規范》、《小型水庫大壩安全監測導則》、《平原水庫大壩安全監測導則》、《水閘工程安全監測技術規范》、《引調水工程安全監測技術規范》、《隧洞工程安全監測技術規范》等，進一步完善安全監測技術標準體系。
五、結束語
綜上所述，筆者在以上文中對水庫大壩安全監測的現狀以及重要作用進行了詳細的探討分析，同時也根據目前的現狀問題提出了一些監測技術方法和建議，希望能夠對水庫大壩安全運行帶來一些積極意義。
【參考文獻】
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水庫工程大壩安全監測方案范文2
Abstract： This paper， taking Zhuzhuang reservoir in Xingtai city of Hebei Province as an example， combined with the actual requirements of monitoring and management characteristics of dam safety monitoring， discusses its security monitoring project settings and the measuring points arrangement ideas. The paper also does an in-depth analysis of the historical monitoring problems， hoping to provide necessary help and inspiration for dam safety monitoring management problems.
關鍵詞： 大壩；安全監測項目；設置；測點布置
Key words： dam；safety monitoring project；setting；the arrangement of measuring points
中圖分類號：TV698.1 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）19-0090-02
0 引言
大壩安全監測是當前最有效的大壩安全管理方法，能最大程度上確保大壩的安全，幫助技術人員及時發現安全隱患，大大提升水庫的安全性與穩固性。作為大壩安全監測的重要組成部分，檢測項目設置與測點布置需要技術人員嚴格按照相關要求落實各項監測標準，幫助大壩有效規避風險，進一步提升安全監測工作的質量，使其更具針對性與有效性，為水壩的健康長遠發展提供條件。
1 朱莊水庫的概況分析
朱莊水庫是一座集城市用水供應、防洪防澇防旱、農作物灌溉引水、漁業養殖、水力發電等功能于一體的大（Ⅱ）型水利樞紐工程，控制流域面積達1200平方千米，水庫整體容積約為4.162億立方米。它坐落于距河北省邢臺市35公里的朱莊村以西的沙河干流上，具體坐標為（37°0′34"N，114°11′E）。
朱莊水庫樞紐工程為漿砌石砼重力壩體，高度達95米，壩體長度達544米，作為其重要組成部分的溢流壩全長約為110米，高程達261.68米，其上裝設的六扇鋼閘門均為弧形設計，峰值期的最大泄水速度可以達到每秒12300立方米。朱莊水壩上的三個泄洪孔位置分設于溢流壩8-10號壩塊的閘孔中墩內，孔洞尺寸大小約為8-9平方米，底孔高程在200米左右，峰值期的最大泄洪速度可達每小時260萬立方米。
2 朱莊水庫工程安全監測項目設置
技術人員在日常管理過程中，落實安全監測項目設置工作，能更全面、客觀、深入地了解朱莊水庫樞紐工程的實際運行情況，掌握其各項動態信息，找出運行中存在的突出問題并對其進行重點探討，分析出有效的解決對策，最大程度上確保朱莊水庫的安全與穩定。除此之外，技術人員在系統觀測時還應當有一定的目的性與針對性，盡可能參照相應的規范要求操作，有意識地為后期建設、維修、養護工作留下有價值的數據信息資料。
2.1 大壩變形觀測
2.1.1 水平位移監測 通常情況下，技術人員慣用的水平位移監測手法有視準線法、引張線法與激光準直法等，第一種方法在直線型大壩的變形觀測中使用較多，具有觀測成本低廉、精確度低、觀測結果易受影響的特點；第二種方式與第一種觀測方法一樣具備經濟性特征，但在讀數精確程度方面遠超視準線法，不易受外界因素干擾，穩定性好、精準性高、精確性強是其日益普及的關鍵；第三種方式又可以細分為大氣激光準直法與真空激光準直法兩種，前者只適用于小型大壩且較易受到大氣折射干擾，經過改良后已經突破了技術阻礙，可以完全實現自動化監測，將人力資源從繁重枯燥的勞動中解放出來，提高了監測的效率與質量。后者適用于大型水庫的變形觀測，現階段技術研發人員正在考慮通過設計真空激光轉角來擴大該項觀測方法的應用范圍，使其同樣適用于曲線型大壩的觀測工作。
2.1.2 垂直位移監測 最為常用的垂直位移監測方法有幾何水準法與連通管法，前者具有較高的精準度，能為技術人員提供可靠的數據資料，但其操作過程需要人力全程陪同，不利于實現人力資源的優化合理配置；后者利用連通管原理，具有數據精準度高、操作簡單、自動化程度高等優勢，具有極高的應用價值。
2.2 大壩滲透觀測 監測管理人員在對大壩進行滲透觀測時，應當做好巡視檢查與滲流量觀測等各項工作。在巡查過程中，要重點關注壩體上有無蟻穴、動物巢穴、不明原因形成的裂縫等安全隱患，一旦發現應立即報告上級部門探討修復方案，將安全隱患扼殺在萌芽狀態。在下游地段巡查時，要時刻留意翻砂、冒水、混水、坍塌等不正?，F象，盡快找出滲水點，并采取一系列措施將其妥善處理，最大程度上確保大壩的安全與穩定。監測人員在大壩上游區域巡查時，一旦發現存在漩渦、清晰的漏水聲等情況，應當當機立斷組織人員進行水底檢測，排除滲透隱患。
2.3 壩體應力觀測 通常情況下，專業監測人員可以通過大壩壩體應力判斷整個朱莊水庫樞紐工程的安全系數。在實際應力測量過程中，監測員要根據大壩類型屬性的不同，選擇正確的測量方法?；炷翂误w的應力值可以通過測量有效應力獲得，若壩體為土石質地，還應當通過測量孔隙水壓力的方式獲得準確的有效應力值。
3 朱莊水庫工程觀測設施布置
3.1 水平位移觀測
3.1.1 視準線法 朱莊水庫利用視準線法共設置了四十九個測點，五個測站，五個后視點與五條視準線，其中測點分布情況為：大壩壩頂A點至B點方向設有九個測點，視線覆蓋長度達到532.66米，而大壩壩頂B點至C點方向工設有二十七個測點，視線覆蓋長度達到536.56米，剩余的測點分設于溢流壩、消力池處，前者分得十六個測點，視線長度約為500米，后者分得四個測點，總視線長達550.10米。
3.1.2 引張線法 技術人員在布置觀測設施時只于朱莊水庫處設置了兩條引張線，共設有十六個觀測點。其一安裝于溢流壩的廊道處，全長124米，僅為229廊道的一半，利用六個觀測點將8-10號壩塊全部劃歸為監測范圍；其二安裝于非溢流壩的廊道處，全長205米，12A-16B等十個壩塊均設有觀測點。
3.2 垂直位移觀測 朱莊水庫垂直位移觀測點大致分布于大壩壩頂、消力池、非溢流壩、溢流壩、放水洞橋墩等位置，其中壩頂與非溢流壩所占比例最大，前者達到36個，左右非溢流壩共設置了23個觀測點。
3.3 大壩滲流與滲漏觀測 朱莊水庫樞紐工程為確保滲流觀測質量與效果，共設有八十四個測壓管孔，壩基揚壓力孔占了近八成，數量達到五十九個，剩余的二十五個則全部為澆滲孔。除此之外，為了獲得良好的滲漏觀測結果、及早發現滲漏隱患，技術人員在朱莊水庫攔河壩上安裝了兩處觀測點，其一位于大壩壩體的灌漿廊道內，正處在排水溝邊，另一處則被技術人員有意識地放置于消力池北側豎井中。
4 結束語
綜上所述，大壩要想提高自身的安全系數，健康長遠地運行就必須要定期開展安全監測工作，落實檢測項目設置與測點分布設置的各項要求，加強巡查管理與滲流量觀測，消除大壩上下游存在的各種安全隱患，發現問題就要立即向上級部門報備，以尋求最為妥善的解決方法，杜絕安全事故的發生，將因監管不力造成的各項損失降到最低。朱莊水庫由于建成時間較早，多年的使用難免使其出現各種問題，更需要監測人員加強巡查管理力度，有效延長其使用期限，發揮出更大的價值。
參考文獻：
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水庫工程大壩安全監測方案范文3
關鍵詞：水利工程；安全監測；國家標準
千里之堤潰于蟻穴。這則成語故事說的是戰國時期，魏國相國白圭在防洪方面很有成績，他善于筑堤防洪，并勤查勤補，經常巡視，一發現小洞即使是極小的螞蟻洞也立即派人填補，不讓它漏水，以免小洞逐漸擴大、決口，造成大災害。白圭任魏相期間，魏國沒有鬧過水災。
成語故事告訴我們，在基層從事水利工程管理的科技人員，尤其是擔任水利樞紐工程監測任務的工作人員一定要認真鉆研業務，勤奮工作，嚴格仔細做好每一項監測工作，確保水利工程安全度汛，并且訊后乃至整個非汛期也要一如既往的認真工作，確保水利樞紐安全運行。
2008年9月8日，山西省襄汾縣新塔礦業有限公司塔兒山鐵礦的一座尾礦庫發生潰壩事故，傾泄出來的共26.8萬立方米的帶礦渣的泥水波沖擊下游500米處的礦區辦公室、集貿市場與民宅等，事故共造成261人死亡，山西省省長孟學農引咎辭職。
2013年2月15日，山西洪洞縣曲亭水庫輸水洞破裂漏水，1900萬立方米的蓄水量以每秒5―6立方米的流速下泄，致使太原到運城、太原到離石、大同到西安三條客運線停運。這起潰壩事故發生在春節假期，給祥和的節日蒙上了一層陰影，如此漏水在當今世界恐怕也沒有第二例，可見輸水洞破裂恐怕比蟻穴的隱患更大。
一、大壩監測及巖土工程儀器有關的國家標準
2010年5月底出版的《大壩監測及巖土工程儀器國家標準匯編》收錄了與大壩監測及巖土工程儀器有關的國家標準4大類共計33項。
（一）大壩監測儀器標準
1.GB/T 3408.1-2008 大壩監測儀器應變計第1部分：差動電阻式應變計；
2.GB/T 3408.2-2008 大壩監測儀器應變計第2部分：振弦式應變計；
3.GB/T 3409.1-2008 大壩監測儀器鋼筋計第1部分：差動電阻式鋼筋計；
4.GB/T 3410.1-2008 大壩監測儀器測縫計第1部分：差動電阻式測縫計；
5.GB/T 3410.2-2008 大壩監測儀器測縫計第2部分：振弦式測縫計；
6.GB/T 3411.1-2009 大壩監測儀器孔隙水壓力計第1部分：振弦式孔隙水壓力計；
7.GB/T 3412.1-2009 大壩監測儀器檢測儀第1部分：振弦式儀器檢測儀；
8.GB/T 3413-2008 大壩監測儀器埋人式銅電阻溫度計；
9.GB/T 21440.1-2008 大壩監測儀器沉降儀第1部分：水管式沉降儀；
10.GB/T 21440.2-2008 大壩監測儀器沉降儀第2部分：電磁式沉降儀；
11.GB/T 21440.3-2008 大壩監測儀器沉降儀第3部分：液壓式沉降儀；
12.GB/T 2254.2.1-2008 大壩監測儀器垂線坐標儀第1部分：步進電機式垂線坐標儀；
13.GB/T 22543.1-2008 大壩監測儀器引張線儀第1部分：步進電機式引張線儀；
（二）巖土工程儀器標準
1.GB/T 15406-2007 巖土工程儀器基本參數及通用技術條件；
2.GB/T 21029-2007 巖土工程儀器系列型譜；
3.GB/T 23872.1-2009 巖土工程儀器土壓力計第1部分：振弦式土壓力計；
4.GB/T 24104-2009 巖土工程儀器型號命名方法；
5.GB/T 24105-2009 巖土工程儀器基本環境試驗條件及方法；
6.GB/T 24106-2009 巖土工程儀器術語及符號；
7.GB/T 24108-2009 巖土工程儀器可靠性技術要求；
（三）土工試驗儀器標準
1.GB/T 4934.1-2008 土工試驗儀器剪切儀第1部分：應變控制式直剪儀；
2.GB/T 4934.2-2008 土工試驗儀器剪切儀第2部分：現場十字板剪切儀；
3.GB/T 4935.1-2008 土工試驗儀器固結儀第1部分：單杠桿固結儀；
4.GB/T 4935.2-2009 土工試驗儀器固結儀第2部分：氣壓式固結儀；
5.GB/T 9357-2008 土工試驗儀器滲透儀；
6.GB/T 12745-2007 土工試驗儀器觸探儀；
7.GB/T 12746-2007 土工試驗儀器貫人儀；
8.GB/T 13606-2007 土工試驗儀器巖土工程儀器振；
（四）弦式傳感器通用技術條件
1.GB/T 21043-2007 土工試驗儀器應變控制式無側限壓縮儀；
2.GB/T 21997.1-2008 土工試驗儀器液限儀第1部分：蝶式液限儀；
3.GB/T 21997.2-2008 土工試驗儀器液限儀第2部分：圓錐式液限儀；
4.GB/T 22541-2008 土工試驗儀器擊實儀；
5.GB/T 24107.1-2009 土工試驗儀器三軸儀第1部分：應變控制式三軸儀 。
二、大壩安全監測
大壩安全監測是通過儀器觀測和巡視檢查對水利水電工程主體結構、地基基礎、兩岸邊坡、相關設施以及周圍環境所作的測量及觀察。監測既包括對建筑物固定測點按一定頻次進行的儀器觀測，也包括對建筑物外表及內部大范圍對象的定期或不定期的直觀檢查和儀器探查。
1.監測工作內容。主要包括觀測方法的研究，儀器設備的研制、生產，監測設計，監測設備的埋設安裝，數據采集、傳輸和儲存，資料整理和分析，大壩實測性態的研究、評價等。
2.監測項目。不同級別的大壩要求監測的項目不同。對于一二級大壩，儀器監測主要有（1）工作條件監測。也就是上下游水位、庫水溫、氣溫、壩前淤積、下游沖淤；（2）滲流監測。滲流量、繞壩滲流、滲水透明度及化學分析、混凝土壩的揚壓力，土石壩的浸潤線、壩基滲水壓力、導滲降壓；（3）變形監測。水平位移和垂直位移、接縫和裂縫、混凝土壩的撓度和傾斜、土石壩的固結等；（4）應力應變及溫度監測?；炷翂蔚幕炷翍Α?，鋼筋應力，鋼管、蝸殼的鋼板應力，混凝土溫度、壩基溫度、土石壩的孔隙水壓力、土壓力；（5）其它監測：近壩區岸坡穩定，局部結構的應力、應變，壩體地震反應，水力學監測。其中變形和滲流觀測是最重要的觀測項目。
3.監測儀器。應變計、位移計、滲壓計、讀數儀、鋼筋計、測縫計、量水堰計、集線箱、土壓力計、沉降儀、水位計、多通道數據采集儀、錨索測力計、測斜儀、溫度計、無線智能數據記錄儀、垂線坐標儀、雨量計、軟件等等。
三、完善監測手段與監測系統
我國擁有數量眾多的以土石壩為主體的中小型水庫，這些水庫為防御洪水災害和保障國民經濟建設發揮了重要作用。但是目前大部分中小型水庫由于建設年代久遠，基礎設施較差，缺乏有效的監測預警措施，無法對水庫的運行情況進行及時有效的安全監測，水庫的病險狀況不能及時掌握和處理，極易成為安全隱患。因此，建設一套完善的安全監測與預警系統就顯得尤為迫切。
1.充分利用當前物聯網技術、智能傳感技術、云計算技術、嵌入式技術、通信和多媒體信息技術，以自主研發設備和應用軟件系統為核心，構建一套行之有效的水庫安全監測與預警系統，面向省、市、縣水利管理部門提供一套可靠、實用、專業的安全監測與預警系統解決方案。
2.中小水庫安全監測與預警系統主要由監測儀器、基于物聯網技術、云技術的專用監測與預警平臺等部分組成。可實現對大壩滲流、降水量、庫水位等參數的自動化監測。
3.監測項目包括降雨量監測、庫水位監測、大壩滲漏滲壓監測、滲流滲壓監測、滲漏監測、視頻監控系統、監測與預警云服務平臺。
4.水庫大壩監測系統的監測平臺，用戶可以自行建設監控中心，也可采用基于物聯網技術、云計算的監測與預警云服務平臺，或者兩者兼顧。
5.水利工程監測與預警云服務平臺基于無線通信網絡為用戶提供傳感器數據、視頻圖像、圖片遠程采集、傳輸、儲存、處理及預警信息發送。通過該平臺，以集中式分區化的方式為用戶提供便捷、經濟、有效的遠程監控整體解決方案。
水庫工程大壩安全監測方案范文4
[關鍵詞]土壩、日常管理、觀測、檢查
中圖分類號：TV641.2 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）10-0001-01
1.概況
白盆珠水庫土壩位于主壩左岸東南側3km的萬福庵坳口處，為均質土壩，壩體中央設砼防滲墻。壩頂高程90m，壩頂寬9m，長278m，最大壩高40m，土壩右側壩頭有條形山副壩，由單薄山脊加高培厚而形成，壩長115m，最大壩高28.4m，壩頂寬8m。
土壩觀測項目分別有浸潤線觀測和地下承壓水觀測、變形觀測、滲流量觀測等，目前仍是沿用人工觀測，為提高觀測精度及效率，滿足現代化管理要求，本文對土壩自動化觀測項目改造進行了探討。
2.觀測項目及要求
根據土壩工程安全運行的需要，在設計和管理中，先后確定和設置了若干觀測項目和觀測設備。
2.1 壩體浸潤線觀測和地下承壓水觀測
根據設計要求，在壩體11個斷面上埋設了70條測壓管，其中在壩上共安裝埋設10條承壓水觀測測壓管，每周三觀測一次，庫水位漲落幅度大，速度快時，每天觀測一次。
2.2 土壩變形觀測
壩體變形觀測包括垂直位移和水平位移觀測，共埋設23個觀測標點，每月觀測一次，按加強三等水準測量精度要求進行觀測。
2.3 中央砼防滲墻變形觀測
中央砼防滲心墻變形觀測，垂直位移和水平位移觀測，設4個觀測標點，每月觀測一次。
2.4 滲流量觀測
滲流量觀測選用直角三角形量水堰設施， 1#堰位于左側坡腳，2#堰位于土壩下游集水池末端，3#堰位于條形山副壩下游壩腳。每天觀測一次。
3.設計依據
土壩觀測項目自動化改造應遵照國家有關部門最新頒布的標準和規范。
4.設計原則
4.1 功能實用
土壩觀測項目自動化改造必須符合國家規范規定和水庫大壩的實際需要，可以解決水庫大壩安全監測方面的實際需求，系統簡潔明了、實用、運行及維護操作方便。
4.2 技術先進
在可能范圍內盡可能應用現代計算機技術產品、最新材料技術產品、最新通信及信息傳輸技術產品、自動化程度和技術性能高，整體綜合水位達到國內先進水平。
4.3 性能可靠
改造后各個方面的硬件、軟件、各項產品均為技術成熟、性能可靠、在設定的各種工況下能長期穩定運行的產品。
4.4 擴展性強
系統模塊式結構組合，功能調整的靈活性、可擴充性強，便于升級。
4.5 安全可靠
改造后的觀測系統具有高性能的抗雷電、抗電磁干擾、抗惡劣自然環境干擾的功能。
4.6 高度整合
改造后的系統能與水庫現有水情系統等相互整合，數據交換標準統一，信息資源利用及信息共享程度高。
5.觀測項目改造
5.1 測壓管觀測自動化改造
土壩原有測壓管觀測采用利用測水位器進行測量，通過萬用表、測繩、鋼尺，利用測壓管管口高程及吊索的長度差求得管內水位高程。
為了實現監測的自動化，首先需對這72個測壓管進行清洗掃孔，后在測壓管中安裝鋼弦式滲壓計，并在管口加工一套管口裝置，以便固定滲壓計，具體方案如下：
①依照設計及現場放樣，精確決定滲壓計的接長電纜。電纜接長應牢固，接頭處作好絕緣處理；
②電纜頭部的標記應醒目、牢固、耐久、不易損壞；
③根據孔深及以往測量情況確證滲壓計的安裝位置。安裝根據滲壓孔口情況加工好連接法蘭等孔口附件，對于常年有壓的測點，可根據設計的要求將滲壓計安裝在測壓管管口或測壓管內。對于無壓或時有壓時無壓的測點，滲壓計必須安裝在測壓管內最低水位以下約1米的位置；
④安裝前安裝人員必須進一步確證測壓管的測值變化情況，檢查以前的人工測值變化范圍，并對測壓管水位進行實際測量，保證設計的儀器安裝位置與實際情況相符；
⑤按照設計安裝測壓管管口附件，需保證管口附件與測壓管的結合處不得漏水?？刹捎煤附踊蚬ソz套扣加生料帶連接；
⑥安裝前用小儀表或數據采集單元對儀器進行測量，并記錄測量值；
⑦將儀器安裝到位，保證儀器或電纜與管口附件的連接處不得漏水。記錄下儀器的安裝位置，對儀器進行測量，同時測讀測壓管內水位或壓力表讀數等初始安裝參數；
⑧進行一段時間的自動化與人工對比觀測。必須保證人工觀測設備的精度，所用的壓力表或測繩必須經過檢驗。如自動化與人工測值差別較大時，應查找原因并予以改正。
5.2 變形觀測自動化改造
土壩原變形觀測中水位位移采用視準線觀測法，用經緯儀、固定覘標，移動覘牌對9條斷面進行觀測。
垂直位移利用幾何水準觀測方法，用水準儀、水準尺對23個工作基點進行觀測。本次改造采用全站儀和水準儀實現半自動化的人工測量。具體方案如下：
水庫工程大壩安全監測方案范文5
關鍵詞：水利工程；質量檢測；智能網絡監控體系
統智能化技術在最近幾年成了一種流行趨勢，包括相繼出現了大數據、人工智能，并且這些技術也被廣泛地應用到了各個行業，并且也都收獲了不錯的應用效果。
1水利工程質量檢測的主要內容
水利工程質檢工作中一定要按照相關工作要求完成整體工作流程并進行細化檢查，保證實際檢測的內容必須要真實有效，同時必須要符合整體管理機制及管控要求之間維持良好的契合度。第一步需要集中設計施工圖紙及施工組織，保證施工計劃的會審工作可以有序進行，在確保相關的工作內容落實到位之后，才可以從根本上提升整體的工程質量；緊接著需要對水利工程中使用的原材料和外購材料以及半成品或者在工程運行過程中實體工作的質量驗收，以能夠對提取出來的有效數據進行對比分析，進而建立起比較全面的價格評估體系，如此在保證工程質量事件分析切實有效的基礎上，從根本上提升工程項目的整體性綜合質量。再者，與之相關的檢測工作人員必須對新的結構和材料及工藝操作等施以集中檢驗，并且對設備使用的有效性予以集中校對。最后一步，相關的技術工作人員需要利用科學化的檢測手段機制，依據對應的技術要求對有關項目行為保證規范有序的開展相關工作，并且有針對性地對一些問題提出行之有效的解決對策[1]。
2水利工程質量檢測的現狀
隨著社會經濟的發展，我國的水利工程項目同樣在不斷推進和完善，而與此同時，水利工程項目質檢標準也在不斷發展和進步，而且其被廣泛的應用到了各個工作環節當中，但實際工作中，因為受到各種因素影響的緣故，時而也會出現各種質檢中的問題，以至于嚴重地影響到了整體工作的工程效果。從現階段的工作現狀分析看來，我國水利工程項目中，諸多工程實踐都證明其對于我國的社會發展各個方面產生了比較大的影響，并且得到了社會各方面的積極響應，發展前景可謂一片光明。盡管如此，在我國目前的水利工程中依然存在各種問題和矛盾，以及一些需要改進的地方。相比較來說，水利工程的建設都有其專業且系統化的方案來確保它的順利實施，然而如果在實際施工過程中，未能夠滿足其對應的方案要求，恰恰容易造成比較大的問題缺失或者行成一定的損失，致使限制整體工程的工作效率和工作質量，更加有可能出現各種具有風險性的安全隱患。所以在實際開發水利工程的同時，我們也要求需要特別注意水利工程檢測的應用和完善，保證人民的效益及人生安全或是財產安全，進而達到最終我們開展水利工程項目工作的目的。水利工程建設和我們的日常生活緊密相關，同時它的質量很大程度上也決定了我國水利工程質量檢測的最終檢測結果，對比來說，保證水利工程的檢測質量特別重要。對水利工程建設單位而言，必須特別重視水利工程的質量檢測，必須嚴格把控好水利工程質量檢測的每一個工作環節，保證高質量的水利工程質檢項目。但在實際水利工程的檢測過程中，卻并未能夠得到相當程度上的重視，以至于最終威脅到整體工程質量?；诖?，我們必須從我國水利工程質量檢測的質量問題出發，找到針對性的問題解決措施與檢測工作渠道。質檢對技術要求特別高，同時它也是工程建設的關鍵環節，是保證水利工程項目實施的前提條件和基礎，它在我國水利工程建設中起到了很大作用，所以，中國政府必須給予水利工程質量檢測工作足夠的重視，堅持質量第一，以最大可能地避免出現工程質量不合格的現象，以可持續發展為基礎，建立符合國家水利工程建設要求的項目，縱使能為我國的經濟發展做出貢獻，為生態環境建設做出貢獻[2]。
3大壩智能化網絡監控安全監測系統
3.1大壩智能化網絡監控安全監測系統。
大壩建造的環境在地質構造復雜且巖土特性不均勻的地基上，基于各種荷載作用力或自然因素的影響基礎上，工作的性態及其安全狀況在不斷的發生著變化，假如要是有出現異常但又未被發現，任其發展的話，后果往往可想而知。然而如果是事先采取行之有效的觀測手段進行工程的監測，必然能發現其中的問題，同時采取對應的措施，防止災難的發生。造成大壩失事的原因一般來自多個方面，世界范圍內的三百多座大壩失事的案例中，有超過35%的事故是因為泄洪能力不足所致，同時又在勘測、設計當中洪水的計算以及防洪能力方面存在許多問題，絕大多數事故的發生都是因為洪水之外的工程原因導致，這其中就有一個由量變到質變的過程，能使用監測方法及早發現。一般如果使用儀器觀測或巡視檢查對于水利工程的主體結構及地基基礎或者兩岸邊坡、相關的設施或是其周圍的環境進行觀測檢查，必將其界定為大壩的安全監測。監測既包含了對于建筑物固定測點按照固定的頻次進行儀器觀測，又包含了對建筑物外表極其內部的大范圍對象定期及不定期直觀性的檢查及儀器探查。對于大壩的監測和檢測其實存在一定的相同之處，他們都屬于是對水利工程的工況和運營性狀進行量測。而介時此二者又有不同之處，如果把監測的重點放在實時的監視測量上，那么其檢測重點則應該以規則標準來對量測結果進行準確地評判，具體地監測可以表現為持續性的水利工程的性狀監視記錄，而檢測多數情況下都可以表示為任何一個時段內的檢測結果的評判。運行當中的大壩由于受到許多自然因素影響的緣故，它的工程狀態以及運行的情況也都在不斷地、隨時性發生著變化，對此一定要對大壩進行全面且徹底地檢查，隨時隨地掌握工程開展的狀態，并且還要分析大壩的基礎或岸坡是否可以安全運行，給予申報工程發展的趨勢或是安全度。如此說來，安全檢測（包含檢查、觀測）都應該歸屬到大壩安全管理的耳目當中去，并且也是具體判斷水庫是否能夠安全充分地發揮出其效益的有效前提，除此之外，它又是施工質量檢查、驗證設計正確與否的有效手段，它可以進一步為水利工程的科學試驗研究提供寶貴的原型觀測資料，并且為水庫的除險加固設計及調度維修養護提供一定的依據?？傮w說來，對大壩實施安全質量檢測的最終目的就是為了進一步了解大壩的安全性能，同時也是對大壩全面實施科學化管理的重要途徑及手段。對上述工作內容重點及相關工作任務，需同時響應政府提出來的“制定‘互聯網+’”行動計劃，助推大數據、互聯網技術以及智能技術數字化大壩安全檢測系統的應用和建設。對大壩內容進行重新梳理之后，根據相關的工作要求和工作報告，制定出相關的智能化技術數字大壩安全檢測系統報告方案。
3.2設計原則。
3.2.1技術落地化。在對項目當中各個系統運行平臺及其主要建設內容技術方案比選時，不僅要考慮到技術方案的先進性，還要保證技術的適當超前，主要還應該考慮到技術方案在實際工程建設當中的適當性，并且在對各種技術進行比選的過程中，選擇最佳的技術方案，用以發揮出項目內容的綜合效益。
3.2.2穩定第一、適當超前。在對項目技術方案進行比選或者對設備進行選型時，必須要在能夠維持適當超前的基礎上，應用目前行業最受青睞的技術。比如可以在大壩混凝土的應變監測當中，充分考慮到技術成熟可靠性前瞻領先、工程環境復雜性、電磁環境、可靠性及安全性或者后續長期維護性等的基礎上，采用實施光纖光柵傳感技術；
3.2.3建設的分步和連續性統一原則。因為建設項目多而且涉及學科廣的緣故，技術跨度也比較大所需的時間必須要長才能完成建設。所以，實際建設就必須要求要有一個統籌的過程，憑借急用先建的原則，首先確定好各種建設內容的先后順序，之后再進行分步建設，綜合考慮到計算機發展迅速的特點，對其后面的內容可以采用差異性的技術方案，但要求其所采用的技術方案一定要和前面的技術方案關聯起來，保證不同時期的建設內容能夠相互兼容。
3.2.4易于維護原則。在各種建設內容技術進行設計時，必須充分考慮到項目建設完成以后的易于維護性[3]。
水庫工程大壩安全監測方案范文6
關鍵詞：變形監測 可靠性 方法 精度
中圖分類號：P228 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）08（a）-0119-02
1 工程概況
那蘭水電廠位于云南省紅河州金平縣境內藤條江下游，為藤條江干流五級開發方案中的最后一級，距金平縣城59 km，距昆明478 km。壩址處集水面積2816.1 km2，多年平均流量115 m3/s。樞紐工程于2002年12月開工，2005年12月下閘蓄水，12月31日首臺機組投產發電，2006年第二、三臺機組相繼投產發電，總裝機容量150MW，工程總投資85667.28萬元。
2 改造的必要性
樞紐區變形監測網點采用施工區視準線工作基點及施工控制網點，經過多年的使用后，已經不能滿足大壩等部位變形監測要求。主要原因有：（1）除壩頂視準線工作基點外，其余視準線工作基點埋設位置陡峭，難以通行和使用；（2）視準線工作基點自身的穩定性并沒有進行檢核，主要原因是視準線工作基點之間通視條件差，無法構成一個可靠的變形監測網對視準線工作基點的穩定性來進行檢驗；（3）水準基準網沒有建立，使大壩垂直位移監測工作基點的高程沒有辦法進行檢核；（4）采用常規方法進行視準線觀測，對人員操作儀器技能的要求較高，觀測繁瑣，目前測繪單位已經普及的先進測量機器人的作用卻發揮不出來，造成了資源的浪費。
基于以上原因，有必要對樞紐區變形監測網進行改造，以建立一套較完善的大壩變形監測基準體系和監測方法。
3 改造方案
3.1 大壩變形監測方法改造
大壩變形監測方法從原經緯儀視準線觀測法改為極坐標差分法，這樣可使用先進的測量機器人提高作業效率。在使用全站儀進行單向變形監測時，測量過程受到了很多誤差因素的干擾，例如大氣垂直折光、水平折光，氣溫、氣壓變化，儀器內部誤差等，直接求出這些誤差的大小是極其困難的，故采取差分的方法以減弱或消除這些誤差，來提高測量的精度。
極坐標測量三維坐標的變化量，需要以下幾個觀測量進行差分改正。
斜距的差分改正：
（1）
球氣差的改正：
（2）
方位角的差分改正：
（3）
綜合以上各項差分改正，按極坐標計算公式可準確求的每周期各變形點的三維坐標：
（4）
3.2 監測網設計布置
3.2.1 平面位移監測網
平面位移監測網共由10個點組成。全網由基準點組和工作基點組組成，基準點為Ⅱ01、Ⅱ02、Ⅱ06，工作基點為Ⅱ03～Ⅱ05、Ⅱ07～Ⅱ10。
基準點組由3個點組成，Ⅱ01、Ⅱ02位于監測網的下游部分，距離大壩壩軸線約0.8 km，遠離大壩施工區，且點位附近未進行大規模邊坡處理，地質條件較好，不受壩推力和庫水位壓力影響，穩定性較好。Ⅱ06在大壩左岸邊坡上，相對穩定，不易被破壞。
工作基點組由7個點組成。其中，Ⅱ03、Ⅱ05、Ⅱ08位于大壩右岸，便于對大壩下游及附近水工建筑物的監測。Ⅱ04、Ⅱ07位于壩軸線兩端附近，主要作用是為大壩的壩頂平面位移監測提供工作基點；Ⅱ09位于壩腳，可為監測大壩下游面及兩岸邊坡的監測提供工作基點；也可為進水口邊坡、溢洪道進口邊坡的監測提供工作基點。同時，所有的工作基點還可以兼作近壩區的平面位移監測點。
3.2.2 垂直位移監測網
垂直位移監測網的基準點盡量遠離施工區和庫水位的影響范圍。基準點組由3個點（BG01～BG03）組成，選擇位于大壩下游約1.4 km處，遠離水庫，不受庫水位變化的影響。其中，BG01作為起算基準點，而BG02、BG03作為校核基準點，3個基點組成閉合環進行相互檢核以檢定其穩定性。一旦發現某個基準點有位移，就可以通過其他基準點確定新的基準，然后根據自由網的基準變換原理，使前期各次觀測的位移量無縫地轉換到本次新確定的基準上。由于3個基準點相距不遠，無論基準如何變換，對全網的精度幾乎沒有影響。
3.3 監測網觀測實施
3.3.1 平面位移監測網
平面位移監測網首次觀測使用帶自動目標識別功能的Leica TCA2003全站儀和徠卡圓棱鏡進行，儀器標稱測角精度±0.5″，邊長測量精度±（1mm+1ppm×D）。復測時采用帶自動目標識別功能的Leica TM30全站儀和徠卡圓棱鏡進行，儀器標稱測角精度±0.5″，邊長測量精度±（0.6mm+1ppm×D）。
全站儀由機載程序控制進行自動觀測，并在觀測過程中自動檢測各項觀測限差，限差超限時還能進行自動重測，大大減輕了人員勞動強度，同時提高了觀測精度。
3.3.2 垂直位移監測網
二等水準測量使用Leica電子水準儀DNA03進行觀測。儀器在作業前，經過了國家認可的質檢機構鑒定合格。水準儀由機載程序控制觀測程序，人工進行照準后由儀器自動讀數，并自動檢測各項觀測限差，限差超限時提示重測，大大減輕了人員勞動強度，同時提高了觀測精度。
3.4 監測網數據處理和變形分析
3.4.1 監測網平差模型
監測網的特點是：重復觀測、精度高、可靠性高。監測控制網經過嚴格的觀測措施，復雜的圖形條件檢驗，粗差探測等，未能發現的粗差或系統誤差對點的坐標的影響已經很小，可以看作隨機誤差，因此監測網的平差函數模型通常采用高斯-馬爾柯夫函數模型。
自由網平差分為經典自由網平差、秩虧自由網平差、擬穩平差3種。
設有基準約束條件的高斯―馬爾柯夫模型，按附有約束條件的間接平差法得：
（5）
（6）
在VTPV=min的條件下，導得自由網平差模型解的通式：
（7）
（8）
（1）經典自由網。
設網中只有必要的起算數據，如邊角網中假設一個點的坐標，此點到另一個點的方位角或邊長已知；水準網中已知一個點的高程等，這樣有固定基準的網稱為經典自由網。按附有限制條件的間接平差法平差時，邊角網的d=1，水準網或測角網的d=0，平差函數模型為：
當d=0時，解方程為：
（9）
（10）
按附加條件法進行平差時，G陣形式類似下面將要介紹的擬穩平差的GS陣，只是穩定點的數目等于必要觀測數。
（2）秩虧自由網。
設網中無固定的起算數據，而以全網的重心作為基準，當水準網時d=1，當邊角網時d=3，當測角網時d=4，此為秩虧自由網。由7、8式導得：
秩虧自由網平差的解為：
（3）自由網擬穩平差。
設網中有部分點是穩定點，另一部分點是非穩定點，穩定點的個數大于必要的起算數據，此時稱為擬穩平差，由7、8式導得：
（13）
（14）
3.4.2 平差模型特性
根據自由網平差理論，各種平差方法所得到的結果具有如下的性質特點，在后面進行的統計檢驗時將用到這些重要性質。
（1）3種平差結果的觀測值改正數相同，PVV相同，單位權中誤差也相同，即最小二乘解是相同的。
（2）基準改正數之和等于零，經典平差是固定點的坐標改正數為零，秩虧平差是所有點的坐標改正數之和為零，擬穩平差是擬穩點的坐標改正數之和為零。
（3）經典平差中未知數的權陣是非奇異方陣，存在凱利逆，秩虧平差和擬穩平差的未知數的權陣是奇異方陣，秩虧平差法方程系數陣的偽逆是未知數的協因數陣，擬穩平差法方程系數陣的反射逆是未知數的協因數陣。
3.4.3 基準與平差方法的選擇
建立變形監測網的目的就是監測點位的變形，變形是在統一基準下才能進行分析判斷的，監測網一方面要有很高的精度，很強的可監測性；另一方面又要保證有統一穩定的基準。經典平差的基準是固定基準，秩虧自由網平差的基準是重心基準，擬穩平差的基準是擬穩點重心基準。平差方法的選擇也就是基準的選擇。
變形監測網建立宜采用經典自由網平差或擬穩平差；小型電站可以采用秩虧自由網平差或經典平差等。
統計檢驗常用的方法有以下幾種：線性假設檢驗法；穩健迭代權法等。
3.4.4 變形分析方法研究
（1）線性假設法由Koch于1975年提出，是發展較完善的一種統計檢驗方法，被廣泛采用。Pelzer則首先提出通過多期平差所求得的位移量構成統計檢驗量，從而檢驗其位移是否顯著，稱為平均間隙法。本節先簡單介紹線性假設法的原理，再推導監測網常用的擴展模型的線性假設法。
根據線性假設檢驗公式，推求兩期觀測形變模型位移顯著檢驗公式如下：
（15）
當F
（2）穩健迭代權法。穩健迭代權法，也稱為一次范數最小估計，將位移視為模型誤差，運用穩健迭代權估計具有較強定位模型誤差的能力，將自由網平差中基準變換公式中基準的權陣以穩健迭代權估計法的權函數代替進行迭代計算，以求得較理想的基準。
不同的基準之間位移向量和協因數陣轉換見下式
（17）
式中PX是定義參考基準時各參考點的權，由于事先不知道各點的穩定程度，因此很難確定權PX，取PX=diag（1 1 1 1）。
設d是”穩健法”計算的位移向量，Qd是相應的協因數陣，第i點的位移和協因數陣分別為di和Qdi，對于二維網和一維網，構造如下檢驗統計量，即為單點檢驗公式：
（18）
3.4.5 那蘭電廠變形監測網數據處理
（1）二等水準網平差采用以BG03為固定點的經典平差。
（2）二等邊角網平差采用赫爾墨特方差分量估計進行邊角權比的計算。初始值計算，采用Ⅱ09作為固定點、Ⅱ09Ⅱ03的方位角作為固定方位對監測網進行經典自由網平差，求得各控制網點坐標。然后，以Ⅱ04作為固定點、Ⅱ04Ⅱ05的方位角作為固定方位對監測網進行經典自由網平差，分別求得整網的兩次觀測坐標。復測計算，以Ⅱ01作為固定點、Ⅱ01Ⅱ02的方位角作為固定方位對監測網進行經典自由網平差，求得整網的坐標。
（3）變形分析由于本次基準點埋設時基坑開挖基本到了基巖位置，埋設質量較好。采用的舊點也是經過多年穩定后，本次又經過了除險加固、整飾，具有較好的穩定性和實用性。
從變形監測網復測結果看，超過限差的點位僅有II03，位移量為2.4mm，方向是向江邊位移。其余點位變化量較小，穩定性也較好，雖然有微弱的變化量，也在誤差范圍內。
從二等水準網變形監測網復測結果看，超過限差的點位有：II04、II06、II09、II10、BG01、BM02、BM03共7點，且均為沉降，也符合常理。除II06點沉降量略偏大外，其余點位基本穩定，均在合理范圍內。
II06點比初始觀測時下沉了8.0mm。分析原因可能是由于觀測II06點所在位置在邊坡上，雖然地質條件較好，但還沒有經過一年的穩定周期（旱季和雨季），下沉略大也屬于正常現象。為提高精度，下次復測時創造條件采用水準高程聯測。
4 結語
經過變形監測網建網、初始觀測、復測后比較，從超限點的位移量、沉降量、位移方向以及點位所在位置的地形地貌等特征分析、判定均符合常理。本次監測網改造成果穩定性較好，成果準確可靠，為今后大壩及水工建筑物變形監測奠定了穩定的基準。
參考文獻
[1]李青岳，陳永奇.工程測量學[M].北京： 測繪出版社，1995.
[2]張正祿.工程的變形監測分析與預報[M].北京：測繪出版社，2007.
