大坝测压管水位监测系统设计
大坝的渗流监测测压管法及埋设渗压计法比较及仪器选型
大坝的渗流监测测压管法及埋设渗压计法比较及仪器选型1 监测方法的选择水库大坝渗流监测将首先实现渗压(浸润线)监测自动化,但浸润线监测有测压管法和埋设渗压计法2种方法,选用何种方法要根据具体情况确定。
1.1 测压管法及埋设渗压计法比较1.1.1 用途测压管可用来监测坝体浸润线、渗压压力、地下水位及绕坝渗流等。
埋设渗压计除可以监测上述项目外,还可用来监测土石坝的孔隙水压力。
1.1.2 应用时应注意的问题测压管的应用要求不能构成新的渗流通道,更不能对坝体造成破坏,因此在土石坝的防渗体交界面等处不宜使用。
而采用埋设渗压计的方法使用场合却较为广泛,但电缆敷设时也要避免构成渗流通道,并且要考虑到电缆热胀冷缩所产生的影响[1]。
1.1.3 施工安装根据施工和应用经验,测压管施工可以在工程实施和运行过程的任意时候进行,而埋设渗压计一般在施工过程中(针对不能设置测压管的地方)进行,当然在工程竣工后,能采用测压管的地方也均可采用埋设渗压计法进行渗压监测。
但两者施工时都要求钻孔时不造成坝体结构的破坏和构成新的渗流通。
测压管和埋设渗压计的方法都可以在一条铅直线上设置多个测点,但两者施工要求都较高。
1.1.4 测值精确度采用常用监测手段对测压管水位本身进行监测可达较高精度,如采用测深钟等设备进行测量,精度可达0.5~1 cm。
但是由于测压管是将测点的压力反应成一定体积的水头,因此测压管本身测值与真实测值存在误差与滞后。
从时间上来讲,需要管内水位累积到一定的高程或消散到一定的高程,从而受到“水流速”的影响。
在渗透系数大,作用水头、变幅及变化速度均较小的地方应用尚可,而在渗透系数小、作用水头大的地方,滞后时间会很长,在库水位变化快时,资料分析更加困难。
因此规范规定:“作用水头大于20 m的坝,渗透系数小于10-4 cm/s的土中,观测不稳定渗流过程以及不适宜埋设测压管的部位如铺盖或斜墙底部、接触面等,宜采用振弦式孔隙水压力计。
水型水库大坝测压设计测压管深度
水型水库大坝测压设计测压管深度根据规范要求并综合考虑水库的实际情况,水库设置坝体渗流监测,监测采用测压管的方式进行。
根据规范要求,断面布置在最大坝高、地形或地质条件复杂的坝段和其他关键部位。
测压孔造孔施工技术要求执行规范《土石坝安全监测技术规范》SL60-94。
(1)造孔
按设计要求布孔,孔位与设计位置偏差不得大于50mm。
禁用泥浆固壁。
为防止塌孔,需采用套管护壁,套管外径为127mm。
如估计施工中难以拔出套管,在监测部位的套管壁上钻好透水孔。
孔隙率20%,钻孔范围沿钢管轴向4.3m。
孔施工中应对岩芯或土样作编录描述。
(2)测压管制作
按照规范要求进行。
测压管选用Ф50镀锌钢管(GB3091-82)制作,管底封闭。
透水管可用导管管材加工制做,面积开孔率约10-20%,其中心墙内可取下限,心墙外可取上限。
透水段长度满足规范要求,自底向上钻透水孔,孔隙率符合规范要求。
透水段顶端与导管及导管与导管间用外箍接头牢固相联。
箍接时要联接牢固、密封。
水利大坝自动化监测预警系统方案
小浪底水利大坝安全自动化监测预警系统设计方案目录1项目背景 (4)1.1 项目概况 (4)1.2 水利大坝监测预警的必要性 (5)2 区域地理环境背景 (6)3大坝安全监测系统 (7)3.1监测内容、方法 (8)3.2系统组成 (10)3.2 大坝监测工程选点 (11)3.2.1 监测点选择原则 (11)3.2.2 监测手段配置 (12)4 监测系统特点和功能 (12)4.1 系统特点 (12)4.2 系统功能 (13)5 预警系统建设 (14)5.1 信息采集监测站建设 (14)5.1.1 前端采集站 (14)5.1.2 坝体表面位移自动监测站 (17)5.1.3 深部位移监测站 (21)5.1.4 雨量监测站 (25)5.1.5 裂缝监测 (26)5.1.7 裂缝报警器 (29)5.1.8无线预警广播站 (30)5.1.9 地灾信息中心建设 (31)5.2 地质灾害自动化监测系统平台建设 (33)5.2.1 预警系统软件设计 (34)5.2.2 预警系统平台设计 (35)5.3 预警信息发布平台 (40)5.3.1预警发布终端 (40)5.3.2 短信预警信息发布终端 (42)5.4 系统通讯网络构建 (43)6 工作部署汇总 (45)7 具体经费预算 (45)8 保障措施 (47)8.1 组织保障措施 (47)8.1 质量保障措施 (48)8.2 技术保障措施 (49)8.3 安全及劳动保护措施 (50)1项目背景1.1 项目概况黄河小浪底水利枢纽工程位于河南省洛阳市孟津县小浪底,在洛阳市以北黄河中游最后一段峡谷的出口处,南距洛阳市40公里。
上距三门峡水利枢纽130公里,下距河南省郑州花园口128公里。
是黄河干流三门峡以下唯一能取得较大库容的控制性工程。
黄河小浪底水利枢纽工程是黄河干流上的一座集减淤、防洪、防凌、供水灌溉、发电等为一体的大型综合性水利工程,是治理开发黄河的关键性工程,属国家“八五”重点项目。
基于模型预测控制的水利工程水位监测系统设计
基于模型预测控制的水利工程水位监测系统设计随着现代科技的不断发展和应用,各行各业也开始逐渐实现智能化、自动化和数字化。
其中,水利工程也是应用广泛、非常重要的行业之一,而水利工程的水位监测系统更是其核心部分。
在大型水利工程中,安全稳定地监测水位对于预防水灾、保障供水、调度水电等方面都具有重要意义。
在此背景下,基于模型预测控制的水利工程水位监测系统设计变得格外重要。
一、水位监测系统的原理及要求水位监测系统,是利用从水位计测量到的准确水位数据,进行数据传输和分析处理,最终实现实时监测水位的目的。
它是一套数据采集、传输、处理和显示为一体的自动化控制系统。
在进行水利工程的监测中,水位监测系统需满足以下要求:1.稳定性高:水位监测系统是一套长期运行的系统,需要保证其稳定性。
在测量过程中,需要保证数据采集的精度和可靠性。
2.反应速度快:对于水位数据预报和预测分析,信息的及时性非常重要。
在水位监测系统中,需要保证收集数据的反应速度快。
3.易于操作和使用:对于操作和使用方面,水位监测系统要做到简单易用,方便快捷,使用户能够轻松地控制和管理水位数据。
二、基于模型预测控制的水位监测系统设计为了满足水位监测系统的要求,基于模型预测控制的水位监测系统应运而生。
模型预测控制技术是一种智能控制方法,通过建模和预测,根据预测结果来进行控制,可以适应变化不确定性因素的影响,从而提高了系统的控制精度和稳定性。
在设计基于模型预测控制的水位监测系统时,需要考虑以下几个方面:1.建立数学模型:通过对水位变化规律的研究和分析,建立预测模型,研究水位变化趋势和周期规律。
2.控制算法的设计:基于数据建模和预测,确定最优控制策略,使用其控制水位。
3.软件平台的开发和搭建:将数学模型和控制算法应用到实际系统中,并利用计算机软件对系统进行优化控制。
4.系统的实时监测:通过不断监测水位数据,优化模型预测控制算法,使其能够适应水位变化和环境变化,保证系统的正常运行。
智慧水利大坝监控系统设计方案
智慧水利大坝监控系统设计方案智慧水利大坝监控系统的设计方案一、引言水利大坝在水资源的调配、防洪、发电等方面起着重要作用。
为了确保大坝的安全运行和提高运维效率,设计一个智慧水利大坝监控系统至关重要。
本文将详细介绍智慧水利大坝监控系统的设计方案。
二、系统架构智慧水利大坝监控系统采用分布式架构,包括传感器、数据采集设备、数据中心和用户端等组成。
传感器实时监测水位、流量、温度等信息,并通过数据采集设备将数据传输给数据中心。
数据中心对数据进行处理、分析并进行存储,用户端通过网络访问数据中心,实现对大坝状态的监控和管理。
三、系统功能1. 实时监测功能:通过传感器实时监测大坝的水位、流量、温度等信息,并将数据上传至数据中心。
2. 数据分析功能:数据中心对传感器采集的数据进行分析,提取关键信息并进行处理,如预测洪水发生的可能性等。
3. 预警功能:系统根据分析结果,当出现异常情况时及时发出预警,以便采取相应措施防止事故的发生。
4. 远程控制功能:用户端可以通过网络对大坝进行远程控制,如开关闸门、调节水位等。
5. 数据展示功能:用户端可以实时地查看大坝的状态信息,并进行数据的可视化展示,如曲线图、地图等。
四、系统设计1. 传感器选择:根据大坝的具体情况选择合适的传感器,如水位传感器、流量传感器、温度传感器等,确保数据的准确性和可靠性。
2. 数据采集设备选择:根据传感器的输出信号选择适合的数据采集设备,确保能够稳定地将传感器采集到的数据上传至数据中心。
3. 数据中心设计:数据中心需要拥有强大的数据处理和分析能力,提供实时的数据存储和查询功能。
同时,还需要具备高可靠性和安全性,以避免数据丢失和安全风险。
4. 用户端设计:用户端需要提供友好的界面和操作方式,以方便用户查看大坝状态和进行远程控制。
同时,还要支持多平台的使用,如PC、手机、平板等。
五、安全保障为保障智慧水利大坝监控系统的安全稳定运行,需要采取以下安全保障措施:1. 数据备份:定期对数据进行备份,以防止数据丢失。
【实用】大坝安全监测自动化系统的设计与实施PPT文档
大坝安全监测自动化系统的设计与实施
⑤适应恶劣工作环境:系统运行的环境较为恶劣,有的露天布置,温差大、 湿度高、电磁于扰强、易遇雷击等,因此要求系统具有很好的防潮、防雷等技 术措施,以提高其环境适应能力。
⑥易扩展、易维修和兼容性:系统投入运行后,系统的规模、监测仪器的布 设等可能随着时间推移而变化,有新测点要接入、某些老测点要废弃,这要求 系统要有较好的扩展性和兼容性;系统局部单元故障时,系统维修工作要求在 较短时间内完成,如更换元器件等,这要求有较好的易维修性。
⑨系统能稳定可靠地工作。
水利工程管理技术
大坝安全监测自动化系统的设计与实施
系统设计 对照上述对系统功能和性能的要求,根据各水库工程实际,监测自
动化系统在设计时需从组成系统的三大部分入手,综合考虑。
1.监测仪器系统 接入监测自动化系统的各监测仪器应经过严格检验,它们应结构简
单、传动部件少、容易维修,且可靠性高、稳定性好,能在水库工程的 恶劣气候条件下长期、稳定、可靠地工作。
水利工程管理技术
大坝安全监测自动化系统的设计与实施 数据处理分析与监控管理系统
数据处理分析与监控管理系统主要包括数据通讯设备、监控中心监控 主机、管理计算机及监测自动化系统软件。
为适应水库工程安全管理工作的需要,系统应具备以下基本功能:
①在线实时监控:在数据自动采集的基础上实现在线监控,其核心是在 线快速安全评估,即一次数据采集(包括人工采集后输入的数据)完成后, 利用该次实测数据的变化速率与监控指标(监控模型或某一界限值)进行对 比、检验,若实测值超限,则进行复测和再次对比、检验,最终对实测值 是否异常做简单、快速的评估与判断;用户可以在屏幕上方便地查看到主 要监控测点的具体状况(实测值、预报值、警戒值等)。
水库大坝监测工程方案怎么写
水库大坝监测工程方案怎么写一、前言水库大坝是国家重点工程之一,在工程建设期间和使用过程中,需要定期进行监测工作,以确保大坝的安全稳定。
本方案旨在对水库大坝监测工程进行详细的规划和安排,以保障工程的顺利实施和大坝的安全运行。
二、工程背景水库大坝是一项复杂的水利工程,其建设和运行过程中受到多种因素的影响,包括地质条件、水文条件、自然灾害等。
因此,对水库大坝进行监测工作显得尤为重要。
监测工作可以及时发现大坝可能出现的问题,并采取相应的措施加以解决,从而确保大坝的安全稳定。
三、监测目标本次水库大坝监测工程的主要目标包括:1. 监测大坝的变形情况,包括水平位移、垂直位移、倾斜变形等;2. 监测大坝的渗流情况,包括渗流量、水压变化等;3. 监测大坝周边地质环境情况,包括地下水位、地表沉降等。
四、监测方案1. 监测设备的选择和布设为了实现监测目标,需要选择合适的监测设备,并合理布设在大坝及其周边环境中。
监测设备主要包括变形测量仪、渗流监测仪、地质环境监测仪等。
这些监测设备需要能够实时监测并传输监测数据,以便工作人员及时获取监测结果。
2. 监测方案的制定在选择监测设备的基础上,需要制定具体的监测方案,包括监测点的选取、监测参数的确定、监测频次的安排等。
监测点的选取应该能够全面反映大坝的变形情况和周边环境的变化情况,同时考虑到方案的实施成本和效益。
监测参数的确定要根据实际情况确定,一般包括变形量、流量、压力等参数。
监测频次的安排应该能够保证监测数据的及时性和准确性,一般会根据实际情况制定相应的监测计划。
3. 监测工作的实施监测工作实施需要专业的监测人员和设备支持,以确保监测数据的准确性和可靠性。
在实施监测工作的过程中,需要注重监测设备的日常维护和保养,以确保设备的正常运行。
同时,监测人员需要及时处理监测数据,并对监测结果进行分析和评估,以便及时发现问题并采取相应措施。
4. 监测报告的编制监测工作完成后,需要编制监测报告,对监测结果进行总结和分析,并提出相应的建议和措施。
水利工程水库大坝安全监测方案范本
水利工程水库大坝安全监测方案范本一、背景介绍水库大坝是水利工程中的重要组成部分,对于保障水资源的存储和调度起到至关重要的作用。
然而,水库大坝在长期运行和自然灾害的作用下,可能会出现安全隐患。
因此,制定一套完善的水库大坝安全监测方案,对于保障水库大坝的安全运行具有重要意义。
二、监测内容水库大坝安全监测应包括以下方面:1.大坝位移监测2.大坝应力应变监测3.大坝渗流监测4.大坝裂缝变形监测5.大坝变形监测6.大坝水位监测7.大坝周边环境变化监测三、监测方法1.大坝位移监测:采用全站仪、GNSS、激光测距仪等定位仪器,定期进行水库大坝的位移监测。
可以设置在不同的监测点,以获取全局位移情况。
2.大坝应力应变监测:采用应变计、应力传感器等仪器,定期对水库大坝的应力应变进行监测。
监测点设置在大坝上、中、下游不同位置,可以获取不同位置的应力应变情况。
3.大坝渗流监测:采用渗流压力计、水位计等仪器,定期对水库大坝的渗流情况进行监测。
监测点设置在大坝上、坝体、坝底等位置,可以获取渗流情况以及可能存在的渗漏点。
4.大坝裂缝变形监测:采用裂缝计、变形传感器等仪器,定期对水库大坝的裂缝变形情况进行监测。
监测点设置在可能存在裂缝的位置,可以获取裂缝的变形情况。
5.大坝变形监测:采用全站仪、GNSS等定位仪器,定期对水库大坝整体的形变情况进行监测。
可以设置在不同的监测点,以了解大坝的整体变形情况。
6.大坝水位监测:采用水位计、水尺等仪器,定期对水库大坝的水位进行监测。
可以设置在大坝的不同位置,以掌握大坝的水位变化情况。
7.大坝周边环境变化监测:采用环境监测仪器,定期对水库大坝周边的环境变化情况进行监测。
可以监测附近的植被、动物、土壤等情况。
四、监测频次根据水库大坝安全风险等级和实际情况,制定不同频次的监测计划。
一般来说,水库大坝安全监测应进行定期监测,同时结合大坝工况和异动情况,进行不定期的调度监测。
五、监测数据分析与评估针对监测数据的采集,应进行科学分析与评估。
佛岭水库大坝坝体测压管观测资料分析
第29卷第5期2008年10月华 北 水 利 水 电 学 院 学 报Journa l of Nort h China Institut e of W ate r Conservancy and Hydroe l ec tric Powe rVol 129No 15Oct .2008收稿日期5作者简介陈贺珏(—),男,浙江天台人,工程师,主要从事水工结构方面的研究文章编号:1002-5634(2008)05-0023-03佛岭水库大坝坝体测压管观测资料分析陈贺珏1,包启安1,丁 丽2(1.台州市水利水电勘测设计院,浙江台州318000;2.长江水利委员会长江勘测规划设计研究院上海分院,上海200439)摘 要:分析了佛岭水库大坝测压管的观测资料,基于测压管水位与库水位、降雨、时效分量之间的关系,建立了佛岭水库大坝坝体测压管水位的回归模型,并应用于样本分析,得到了相应的预报结果,可为大坝加固提供依据.关键词:测压管;渗流;回归;时效分量;佛岭水库中图分类号:T V698.1;O212.1 文献标识码:A 佛岭水库位于椒江流域永宁江支流南岙溪上,是一座以防洪为主,结合灌溉、发电、养鱼等综合利用的中型水库.水库控制集雨面积为18.26km 2,正常蓄水位68.60m (1956年黄海高程系,下同),相应库容1333万m 3;设计洪水位69.52m ,相应库容1410万m 3;校核洪水位72.92m ,相应库容1728万m 3.水库枢纽工程包括大坝、溢洪道、泄洪洞、发电输水隧洞及电站厂房等.大坝为粘土心墙坝,坝顶高程73.54m ,最大坝高33.50m ,顶宽5.00m (含防浪墙宽1.00m ),坝顶长为460.00m.大坝共布置24支测压管,其中迎水坡5支,背水坡及坝脚19支.测压管布置如图1所示.图1 佛岭水库测压管平面布置示意图1 测压管监测资料分析测压管观测资料的分析系列从2001年有序观测时开始,其中4支测压管(UP15,16,20,23)已经损坏,分析中不予考虑.将剩余20个测压管的监测资料进行横向和纵向对比分析,寻找影响测压管水位的影响因素及其影响程度,为建立回归模型提供依据.1.1 测压管水位变化规律1.位于同一观测断面的数根测压管水位均从上游向下游方向依次减小,符合库水位对测压管水位影响的变化规律.上游迎水坡处的测压管水位接近于库水位,下游0+007.5截面处的测压管水位比迎水坡观测点处水位下降了10.00m 左右.下游0+020.2和0+042.2截面以及坝下游处的3个测点的测压管水位大致相当,相互之间水头差在1.00m 左右,与下游0+007.5截面处的测压管水位相差15.00m 左右,说明粘土心墙在降低坝体内部浸润面方面的作用明显.2.靠近坝体左端4个测点(UP6,12,18,24)的管水位值比相应平行坝轴线截面上其他测压管水位高出10.00~20.00m ,说明左端测点管水位较高有异常原因.3.坝体上游坡处的测压管水位受库水位影响大且测压管水位的变化与库水位的变化大致相当,下游0+007.5截面处测压管水位受库水位的影响也较大,而其余3个平行坝轴线截面处受库水位的影:2008-07-1:1977.响较小且水位随时间变化的幅度也较小.4.粘土心墙下游10个测点(UP3,4,5,9,10, 11,17,21,22,24)的管水位与库水位关系散点接近一根水平线,这反映了粘土心墙的总体防渗效果较好,库水位的变化反映不到心墙下游的坝体部分.其余10个测压管水位与库水位关系呈略微倾斜的曲线,并且散点图具有一定的宽度,说明以上位置测压管水位除与上游库水位有关外,还与前期库水位、降雨等其他因素有关.5.0-005.0和0+007.5及坝脚处截面、靠近左端等14个测压管水位受降雨影响比较明显.降雨强度大、历时短,则测压管水位有明显升高,且有峰值现象;降雨强度中等、历时较长,则测压管水位有一定幅度的上升,且缓涨缓落;其他6个测点(UP3, 4,9,10,21,22)的管水位受降雨的影响不太明显. 1.2 测压管水位特征值分析测压管水位的特征值包括最大值、最小值、年变幅和年均值等,去掉异常点后进行统计(未经历完整年份的测点不能反映测值年变化的真实规律,分析年变幅和年均值时不予考虑).1.极值分析:靠近坝体左端4个测点(UP6,12, 18,24)的管水位最大值比相应平行坝轴线截面上其他测点管水位最大值分别高出0.56~2.42m, 13.80~14.20m,20.10~21.15m,6.73~8.15m,而平行坝轴线上同一行除左端测点外最大值相差不大;2003年下半年到2004年上半年水库放空大修,坝体迎水坡上4个测点(UP1,7,13,19)的管水位在这段时间内迅速下降,于2004年5月9日达到最小值,比库水位降到最低值时滞后了2个多月.2.年变幅分析:0-005.0和0+007.5截面及UP18等10个测点的最大年变幅在2.54~14.56m 之间,其他10个测点的最大年变幅较小,在0.23~1.39m之间.3.年均值分析:靠近坝体左端4个测点(UP6, 12,18,24)的管水位最大年均值比相应平行坝轴线截面上其他测点分别高出0.86~1.41m,10.67~11.64m,19.76~20.28m,6.95~8.17m;而平行坝轴线上同一行除左端测点外最大年均值相差不大;坝体靠近左端测点的管水位总体上比相应平行坝轴线截面上其他测点的管水位高.2 测压管水位的回归模型及成果分析 建 模水库因蓄水而形成的坝体及坝基的渗流场和反映渗流场运行情况的测压管水位必然跟库水位存在着密切关系.因在渗流场形成过程中,渗透水克服土颗粒之间的阻力,从上游渗透到下游需要一定时间,故测压管水位还与前期库水位有关[1-3].随着时间的延长,土体固结以及上游坝前淤积都会影响渗流[4].又由于坝面的原因,降雨雨水会直接流到测压管中,这样会影响测压管水位.由前面分析可知,佛岭水库坝体测压管水位主要受水位、降雨及时效等因素的影响,针对水库渗流的具体情况,通过试算,采用以下回归模型[5].2.1.1 水位分量和降雨分量上游水位变化和降雨对坝体测压管水位有影响,且有一定滞后效应,故选择以下水位分量P H和降雨分量PU的表达式PH=∑5i=1[ai(Hi-H0i)](1)PU=∑5i=1[b i(U i-U0i)](2)式中:H i,U i分别为观测日当天、观测日前1d、前2~5d、前6~15d、前16~30d的平均上游水位和降雨量;H0i,U0i分别为初始观测日上述各时段对应的上游水位和降雨量平均值;a i,b i分别为水位和降雨量因子回归系数.2.1.2 时效分量时效分量采用多项式和对数函数的组合Pθ=c1(θ-θ0)+c2(lnθ-lnθ0)(3)式中:c1和c2为时效因子回归系数;θ为观测日至始测日的累计天数t除以100;θ0为建模资料序列第一个测值日至始测日的累计天数t0除以100.2.1.3 回归模型坝体测压管水位的回归模型为P=P H+P U+Pθ+a0(4)式中a0为常数项.2.2 测压管水位回归模型的应用2.2.1 样本资料选用与分析方法建立坝体测压管水位回归模型的系列取较为完整的2001年3月—2006年6月的资料.根据选定的回归模型,选入和剔除因子的F检验值取2.5,对20个观测点的测压管水位进行逐步回归优化分析,求出各测压管水位最佳回归方程.2.2.2 回归成果精度分析根据回归分析得到回归模型中的回归系数及复相关系数R、剩余均方差S、残差平方和等,表仅列出了典型断面+断面上测压管的回归分析成果42 华 北 水 利 水 电 学 院 学 报 2008年10月2.110080.表1 测压管水位统计模型回归系数及模型特征值编号a 0a 1a 2a 3a 4a 5b 1b 2b 3b 4b 5c 1c 2R S F Q UP762.2160.4770.0000.0000.2550.0000.0000.0000.0000.0380.0000.0000.0000.9770.919412.23048.933UP853.2980.0000.0000.0660.0000.1020.0000.0000.0120.0160.0000.0000.0000.9500.319130.7805.684UP937.6830.0000.0000.0000.0000.0090.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0820.8990.94381.47051.578UP1036.8030.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0040.0000.0040.000-0.0170.1410.8510.53677.43116.930UP1135.5480.0000.0000.0020.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000-0.0150.1380.6900.04916.9450.135 从回归成果可以看出,除下游的几个测压管(U P9,24)外,其余各回归方程的计算值与实测值拟合得比较好,复相关系数一般在0.832~0.974,误差在[-2S,2S ]置信区间内的测点占样本总数的93.1%~97.8%,说明回归成果较好.2.2.3 各分量对测压管水位的效应分析根据回归方程入选的因子,对各分量进行偏相关分析,求得测压管水位与各分量的偏相关系数,从中可以看出各分量的影响程度.2.2.3.1 水位分量0-005.0和0+007.5两个截面上以及左端UP18等10个测点都选入了水位因子,且水位分量值普遍较大,说明库水位变化对坝体靠上游处测压管水位的影响较大;6个测点(UP3,4,5,10,17,22)未选入水位因子,4个测点(UP9,11,21,24)虽选入了水位因子,但水位分量值较小,说明库水位变化对粘土心墙下游坝体测压管水位的影响较小.水位分量对测压管效应分析表明,库水位对测压管的影响符合库水位对测压管影响程度的变化规律.2.2.3.2 降雨分量除8个测点(U P3,4,9,11,13,17,21,24)外,其余测点均选入了降雨因子,说明降雨对坝体测压管水位有一定影响.2.2.3.3 时效分量有一半的测点(UP3,4,5,9,10,11,17,21,22,24)选入了时效因子,说明时效对坝体测压管水位也有一定的影响.从测压管时效分量过程线可以看出,部分测点测压管水位变化比较平稳,时效呈逐渐收敛或下降趋势;另外部分测点测压管水位虽有波动,但无明显的趋势性变化.2.2.4 测压管水位预报结果通过以上对坝体测压管水位观测资料的定量分析,利用式(4)和表1,可以得到相应的预报结果为:若P -P^≤2S,则正常;若2S <P -P ^≤3S,则跟踪监测,无趋势性变化为正常;否则异常,需进行成因分析;若P -P^>3S,则测值异常,应进行成因分析.其中P 为坝体测压管水位实测值,P ^为坝体测压管水位回归模型的计算值,S 为模型标准差.参 考 文 献[1]吴中如,沈长松,阮焕祥.水工建筑物安全监控理论及其应用[M ].南京:河海大学出版社,1990:131-145.[2]张乾飞,顾冲时,吴中如.基于滞后效应的土石坝渗流监控模型[J ].水利学报,2001(2):85-89.[3]郭海庆,郑东健,吴中如.大坝渗流监控的环境量滞后影响研究[J ].大坝与安全,2002(3):31-34.[4]毛昶熙.渗流计算分析与控制[M ].北京:中国水利水电出版社,2003:485-491.[5]顾冲时,吴中如.大坝与坝基安全监控理论和方法及其应用[M ].南京:河海大学出版社,2006:74-77.Ana lysis on P i ezom etr i c O bserva t ion Da ta of Ful i n g Reser voir Da mCHEN He 2jue 1,BAO Qi 2an 1,D ING L i2(1.T a izhou Desi gn Institute of Wa t e r Con s e rvancy and Hydroe lectric Powe r,Taizhou 318000,China;2.Shangha i R anch,Yangt ze R iver Institute of Survey,P l anning,De sign and Re s ea rch,Yangtze R iver W aterConserv ancy Comm ission,Shangha i 200439,China )Ab stra ct:Through the ana lysis on piezo m etric observati on da ta of Fuli ng re s e rv o ir dam ,based on the relati on of piezo me tric level and the components of wate r leve l,ra infa ll and aging,the regressi on model on the p iezo me tric lev e l of Fuling reserv oir da m is est ablished .y ,f ,f f K y z ;;;;F 52第29卷第5期陈贺珏等: 佛岭水库大坝坝体测压管观测资料分析 A nd th ismo de l is u sed t o the samp le ana l sis then the o reca stin g resu lts are g o t w h ich can be t h e ba s e s o r re in o rc i n g th e dam.e w or d s:p ie ome tric seep age reg ressi o n aging co mpo nen t u ling rese rv o ir。
基于串口通信的测压管水位检测系统设计与实现
机传来的数据进行处理 . 存储 系统组成总框 图见图 l :
请求 中断 , 收数 据 才 有 效 。 接
当 主 机想 发 命 令给 某 一 个分 机 时 ,首 先 发 出需 要 通信 的
分机 的地 址 信 号 。 过 串 日通 信 线 路 传 输 至所 有 分 机 , 通 地址 相
符 的 分 机 收 到 主机 呼 叫信 号 后 应 答 。 向主 机 返 回 本 机 地址 核 对 ,核对 无 误 后 ,被 寻址 的从 机 的 S M2位 清零 .其 余 从 机 的 S M2位 不 变 。 机 开 始 向被 寻 址 从 机 发 送命 令 。 知 从 机 是 接 主 通
为 困难 。为 此 . 制 了大坝 测压 管 水 位 自动 检 测 系 统 , 系统 研 该 旨在 实 现 大 坝 测 压 管 的 自动 化 监 测 .及 时 准 确地 提 供 体 渗 流情 况 , 相 关 信 息 能 够 互联 互 通 。 轻 了 观测 人 员 的 劳 动强 使 减 度 , 高 r观 测 数 据 的 准 确性 。 提
、
系统 组成 与工作 原理
系统 采 用 二 级 分 布 式 控 制 .主 要 南 室 内 主机 和室 外 测
管 水位 检 测 装 置构 成 。主机 川 于 控制 整 个 系 统 的工 作 . 装 于 安 每 个测 压管 管 口部 位 的检 测 装 置 ,均 使 用 了 一 片单 片 机 构 成 分 机 , 过 串行 接 口接 到 丰机 上 , 主 机 的 控 制 下 进 行 工 作 , 通 在 并将 检 测 的数 据 通 过 异 步 串 行 接 I 送 给 主 机 ,主机 对 各 分 1传
曹乐南, 李伟恒
( 南工 业 职 业技 术 学 院 ,河 南 南 阳 4 3 0 ) 河 7 09
水库大坝监测
水库大坝观测设施设计(一)设计依据为监测大坝施工工程中和病险处理过程的变化以及水库蓄水和大坝运行期的情况,以便及时发现异常现象或隐患,随时掌握大坝的运行规律和验证设计等目的,根据(SL60—94)《土石坝安全监测技术规范》要求以相关工程实例,长坡水库大坝非常必要设渗流安全监测和变形监测设施。
加强对大坝的监测,为运行管理提供依据,确保大坝的安全运行。
(二)大坝渗流安全监测设计(1)、测压管布置通过埋设坝体测压管,可以对大坝的填筑质量,浸润线的高度进行全面的监测,并能及时对水库的运行调度作出科学的管理决策。
因此在坝体设置测压管9孔,分别位于里程0+050m,0+100m,0+150m (溢洪道端为0+000m)横断面上布置。
纵断面上:第一排孔布置于坝基防渗帷幕灌浆前,高程1963.00m,用于量测坝基防渗帷幕灌浆的坝体渗流,设计孔深25m;第二排孔布置在下游坝破高程1955.00m,设计孔深20m;第三排孔布置位于下游坝坡高程1944.00m,设计孔深15m。
(2)测压管的安装①、造孔要求采用钻机造孔,在两岸坝端基岩中钻孔孔径≥5cm,在土层中钻孔孔径≥10cm,钻孔应保持垂直偏差≤1゜埋设多管时,应根据装管数量及其直径,自上而下逐级扩径,原则上没增加一根测压管相应孔径至少扩大一级,施工时自上而下逐级造孔,自上而下逐管埋设。
不论何种土质,造孔均宜采用岩芯管冲击法干钻,并对岩芯作编录描述,严禁采用泥浆固壁,需要防止踏孔时,可采用套管护壁,如估计难以拔出,应事先在检测部位的套管壁上钻好透水控,终孔后应测量孔斜,以便精确定测位置。
②、测压管制作测压管由透水段和导管段组成,透水段采用导管材料,(Φ50镀锌钢管)加工制作,面积开孔率约为10%—20%,(孔眼为圆形,排列均匀,内壁无毛刺)外部包扎两层黄钢丝布,两层无纺土工布,管底封闭,不留沉淀管段,透水段顶端与导管段牢固相连。
③测压管安装安装时应对钻空深度、孔底高程、孔内水位、有无塌孔以及测压管工程质量,各管段长度、接头、管帽等情况进行全面检查并做记录。
水库大坝监测工程方案设计
水库大坝监测工程方案设计一、前言水库大坝是水资源利用和防洪工作中的重要设施,对水库大坝进行定期监测和检测工作是保障水库大坝安全的重要手段。
本文将就水库大坝监测工程方案设计进行详细探讨,以期提高水库大坝的安全性和可靠性。
二、监测目标1.监测目标水库大坝监测的目标是及时发现和处理水库大坝可能存在的安全隐患,确保水库大坝的安全稳定运行。
具体包括以下几个方面:1)监测水库大坝的变形和位移情况,及时预警可能存在的倾斜、沉降等问题;2)监测水库大坝周围地表沉降情况,排除地质灾害的可能;3)监测水库大坝附近水位、流量等水文情况,预防可能的溃坝灾害;4)监测水库大坝内部结构的变化情况,确保水库大坝的完整性和安全性。
2.监测要求根据监测目标,水库大坝监测的要求包括以下几个方面:1)监测精度高,监测数据准确可靠;2)监测频率高,实时监测水库大坝安全状况;3)监测范围广,覆盖水库大坝及周边地区;4)监测手段多样,采用多种监测手段相互协调。
三、监测方案1.监测手段水库大坝监测采用多种手段,包括传统的测量监测和现代的遥感监测。
具体包括:1)传统的测量监测:包括地面测量、水文测量等传统手段,通过测量大坝的变形、水位、流量等数据,来判断大坝的安全状况;2)遥感监测:包括卫星遥感、无人机遥感等现代手段,通过遥感技术获取大坝及周边地区的高精度数据,实现对大坝的全方位监测。
2.监测设备水库大坝监测设备包括传统的测量设备和现代的遥感设备。
具体包括:1)测量设备:包括全站仪、测距仪、水位计等传统测量设备,用于对大坝进行地面测量和水文测量;2)遥感设备:包括卫星遥感仪器、无人机等现代遥感设备,用于获取大坝的高精度影像数据和三维模型。
3.监测方案水库大坝监测方案包括传统的现场测量和现代的遥感监测相结合的方案。
具体包括:1)现场测量:定期派遣测量人员前往大坝实地进行测量,获取大坝的变形、水位等数据;2)遥感监测:定期利用卫星、无人机等遥感设备对大坝进行遥感监测,获取大坝及周边地区的高精度影像数据和三维模型。
水利工程水库大坝安全监测方案
水利工程水库大坝安全监测方案清晨的阳光透过窗帘,斜射在书桌上,我泡了杯咖啡,开始构思这个水利工程水库大坝安全监测方案。
这个方案需要考虑到大坝的结构安全、水库的水位监测、以及周边环境的稳定性等多方面因素。
我们需要建立一个完善的大坝安全监测系统。
这个系统应该包括大坝本体监测、水库水位监测和周边环境监测三个部分。
一、大坝本体监测大坝本体监测主要包括大坝的变形监测、应力监测、裂缝监测和渗流监测。
1.变形监测变形监测是通过对大坝本体进行定期测量,了解大坝在各种荷载作用下的变形情况。
我们可以采用全球定位系统(GPS)和电子水准仪进行监测,这样可以实时掌握大坝的变形情况。
2.应力监测应力监测主要是了解大坝内部的应力分布情况。
我们可以在大坝内部埋设应力计,实时监测大坝的应力变化。
3.裂缝监测裂缝监测是了解大坝本体是否存在裂缝,以及裂缝的发展情况。
我们可以采用裂缝计进行监测,一旦发现裂缝,立即采取加固措施。
4.渗流监测渗流监测是了解大坝本体是否存在渗透问题。
我们可以在大坝内部埋设渗流计,实时监测大坝的渗透情况。
二、水库水位监测水库水位监测主要包括水位监测和水质监测。
1.水位监测水位监测是了解水库的水位变化情况。
我们可以采用雷达水位计和电子水位计进行监测,实时掌握水库的水位变化。
2.水质监测水质监测是了解水库水质是否达到国家标准。
我们可以采用水质分析仪进行监测,定期检测水库水质。
三、周边环境监测周边环境监测主要包括地形地貌监测、地质监测和气候监测。
1.地形地貌监测地形地貌监测是了解大坝周边地形地貌变化情况。
我们可以采用无人机航拍和地面测量相结合的方式进行监测。
2.地质监测地质监测是了解大坝周边地质情况。
我们可以采用地质雷达和钻探方式进行监测,发现地质隐患及时处理。
3.气候监测气候监测是了解大坝周边气候变化情况。
我们可以采用气象站进行监测,实时掌握气候信息。
这个方案的实施需要我们投入大量的人力和物力,但为了保障大坝的安全,这是值得的。
大坝测压管水位监测系统设计
大坝测压管水位监测系统设计摘要:对于监测水库大坝来说,测压管是否正常运行有着十分重要的意义。
如果测压管水位出现异常,就应依据实际情况对其分析,并采取水库大坝除险加固措施进行处理。
本文主要对大坝测压管水位监测系统设计进行了分析。
关键词:大坝;测压管;水位监测;设计引言当前,国内外都是针对大型甚至超大型水库设计大坝测压管监测仪器的,这些水库周边的环境相对比较稳定,但是我国中小型水库比较多,而且环境呈现多样化形式,这些仪器在中小型水库的应用存在下列问题:一方面受环境因素的约束,监测仪器无法充分发挥自己的优势;另一方面仪器的日常维护成本高,必然会给水库运行带来一定的负担。
工程概况好汉泊水库原为1996 年第三届亚冬会供水的水源工程,位于黑龙江省尚志市,2006 年9 月,为了满足2009 年第24 届“大冬会”的用水需求,对水库工程进行增容扩建及改建。
好汉泊水库增容扩建工程于2006 年9 月开工,2007 年11 月基本建成。
由于当时大冬会会期临近,工期紧张,为赶进度,水库的施工质量较差,水库建成后即开始漏水。
2008 年6 月16 日当库水位蓄至383. 58 m时,发现坝后局部低洼处及消力池边墙有渗水流出,随着库水位升高,坝下渗流量逐渐加大,2009 年当库水位达390. 50 m时,发现溢洪道泄槽左侧山体高程约390. 0 m处出现集中渗漏点。
由于上述险情的存在,从2008 年开始研究对水库进行渗漏处理,对渗漏处理方案研究论证两年多,于2011 年6 月开始实施,目前已施工完毕。
本次渗漏处理的主要内容有:右坝肩及右岸山体帷幕灌浆;坝后加强排水措施; 隧洞周围岩体灌浆及衬砌堵漏;增设大坝渗流观测设施。
好汉泊水库渗漏处理后目前运行基本正常,目前库水位在386. 7 左右,坝下实测渗流量较小,但测压管观测的水位异常。
异常原因分析我们认为测压管水位异常的原因主要是外水(雨水)进入了测压管,且测压管进水段透水很弱或实效造成的。
某大坝右岸坝肩测压管水位监测资料分析
中 图分 类 号 : V 19 (0 10 — 0 2 0 17 — 0 22 1 ) 1 0 4 — 6
0 引 言
在土 石 坝 各 断 面 的坝 体 和坝 基 适 当部 位 设 置
一
的梳 状地形 , 宜于修 建 当地材料 坝 。 适
态 。分析结 果表 明, 大坝右岸绕坝渗流性态正常。
关键词: 测压管 ; 渗流 ; 过程 图; 相关性
T t : n l i o emoi r gdt f i o ee vl f ih aum n t a / yZ A GX e q / i in i ie A a s nt nt n aao e m t l e o r t b t e t d m/ H N u— i / n a gYl l ys h o i pz r e g aa b nX j i
2 监 测仪 器 及 布 置
21监 测仪 器 .
些 测压 管和 渗压计 并 进行 监测 , 以及 时 了解 水 可 坝 体 测 压 管 采 用 N Z型 压 阻 式 压 力 传 感 器 Y
测量 渗水 荷载 压力值 , 电压 测 量 范 围为 一 - 5 5V。
库运 行 过 程 中 的坝 体 浸润 线 位 置 和各 区域 的渗 透 压力 。通 过监 测资料 的分析 , 可较 好地 掌握 大坝 的 渗 流状态 , 指导水 库 的合理 运行 具有 很 大的实 际 对
理 性 即可 。 22仪 器布 置 _
水利大坝自动化监测预警系统方案
小浪底水利大坝安全自动化监测预警系统设计方案目录1项目背景 (5)1.1 项目概况 (5)1.2 水利大坝监测预警的必要性 (7)2 区域地理环境背景 (7)3大坝安全监测系统 (9)3.1监测内容、方法 (10)3.2系统组成 (12)3.2 大坝监测工程选点 (13)3.2.1 监测点选择原则 (13)3.2.2 监测手段配置 (13)4 监测系统特点和功能 (14)4.1 系统特点 (14)4.2 系统功能 (15)5 预警系统建设 (16)5.1 信息采集监测站建设 (16)5.1.1 前端采集站 (16)5.1.2 坝体表面位移自动监测站 (20)5.1.3 深部位移监测站 (24)5.1.4 雨量监测站 (29)5.1.5 裂缝监测 (30)5.1.7 裂缝报警器 (33)5.1.8无线预警广播站 (34)5.1.9 地灾信息中心建设 (35)5.2 地质灾害自动化监测系统平台建设 (38)5.2.1 预警系统软件设计 (39)5.2.2 预警系统平台设计 (40)5.3 预警信息发布平台 (46)5.3.1预警发布终端 (46)5.3.2 短信预警信息发布终端 (49)5.4 系统通讯网络构建 (50)6 工作部署汇总 (53)7 具体经费预算 (53)8 保障措施 (55)8.1 组织保障措施 (55)8.1 质量保障措施 (56)8.2 技术保障措施 (57)8.3 安全及劳动保护措施 (58)1项目背景1.1 项目概况黄河小浪底水利枢纽工程位于河南省洛阳市孟津县小浪底,在洛阳市以北黄河中游最后一段峡谷的出口处,南距洛阳市40公里。
上距三门峡水利枢纽130公里,下距河南省郑州花园口128公里。
是黄河干流三门峡以下唯一能取得较大库容的控制性工程。
黄河小浪底水利枢纽工程是黄河干流上的一座集减淤、防洪、防凌、供水灌溉、发电等为一体的大型综合性水利工程,是治理开发黄河的关键性工程,属国家“八五”重点项目。
察尔森水库大坝测压管自动监控系统
② 系 统 最 小压 力 : 48 —一. 一 .1 48 m.小于 2 8
节 点 自动 控 制 方 式 ( 自报 方 式 ) 所 有 MCU一1 , M 型 通 用 测 控 装 置 按 设 定 时 间 进 行 巡 测 。 量 完 毕 测
采 用光 缆将 信息 传至察 尔 森水库 工地办 公楼 内 数据采集及信 息管理 主机 。
后将数据暂存并送入 中央控制装置 : 特殊 自控 方 式 。所有 MC 1 型通 用测控装置在 电源和通 U一 M 讯均 告 中断的情况 下 自动在备 用 电源支 持 下按
址
坝渗 流观 测管 5个 ; 砾 层管 3 ; 砂 个 上游库 水位
1个 ; 游 库 水 位 1个 ; 下 电站 尾 水位 1个 。测 压 管
测控 装置 共 安装 MC 1 U一 MB测控 装 置 6台 。 各
. . . . .
.
① 系统 最 大压 力 :7 . ̄ 7 . m ( 于 10 11 133 3 小 8
于 5 时 断 0 满 ,
事 电厂远行 维护 工作 。
维普资讯
20 年第 1 ( 2 07 期 第 5卷 20期 ) 7
东北水 利水 电
1 9
制机 房 内 的 电源 通 讯 控 制 装 置 进 行光 电转 换 。 再
【 作者简介】 刘淑 娟 ( 92 , , 17 -) 女 吉林桦 向人 , 工程 师 , 主要 从 现
③尾 水管进 口最低压 力 :61~74 m ( 1. 1. 大 8 1
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W ANG L i n — s h e n g ’ C AO J i a n — s h e n g ,WANG F e n g - y a h ,B I Xi n . Xi
s i n g a mi c r o c n n t ol r l e r a s t h e ma i n c o mp o n e n t s o f t h e n o z z l e e x t e n s i o n,ma k e s t h e s y s t e m c h e a p e r t h a n o t he r t y p e s o f mo n i t o in r g i n s t r u me n t s b y us i n g
o f s i n g l e p u l s e i n t h e S C M( s i n l g e — c h i p mi c r o c o mp u t e r ) . T h e p r o g r a m i m p r o v e s t h e d e re g e o f a u t o ma t i o n a n d r e l i a b i l i t y o f r t h e s y s t e m g r e a t l y b y a —
,
( 1 . H e n a n P o l y t e c h n i c I n s t i t u t e ,N a n y a n g 4 7 3 0 0 0,C h i n a ; 2 . He n a n T i a n g u a n F u l e A l c o h o l C o .L t d, N a n y a n g4 7 3 0 0 0, C h i n a )
脉 冲的数量计算测压 管水位 的大坝 测压 管水位监 测 系统。该 系统 采用单 片机作 为管 口分机的主控 元 器件 , 使 系统 的 自 动 化程 度、 可靠性 大大提 高。采用以软件代替硬件的 办法, 使线路 大大 简化 , 造价较 其他类 型监 测仪 器低 。采 用水位 一
数 字脉 冲转换器 , 直接将 测压管水位转换为数字脉 冲信号 , 增强 了系统的抗干扰能 力, 提 高 了监 测精度。 关 键 词 :大坝安全监测 ;测压 管;水位监 测 ;单片机 ;脉冲信号 文献标志码 : A d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 0 — 1 3 7 9 . 2 0 1 3 . 0 7 . 0 3 5 中图分类号 :T P 2 7 4 5 ; T V 6 9 8 . 1
第3 5卷第 7期 2 0 1 3年 7月
人
民黄河 来自Vo 1 . 35. No. 7
YEL L OW RI VE R
J u 1 .. 2 01 3
【 水 利 水 电工 程 】
大 坝 测 压 管水 位 监测 系 统 设 计
王林生 , 曹建生 , 王风燕 , 毕新熙
Ab s t r a c t:T h e wa t e r l e v e l c h a n g e o f p i e z o me t r i c t u b e i n t h e r e s e r v o i r d a m c a n r e f l e c t i t s i n t e r n a l s t r u c t u e .C r o mb i n i n g t h e c h i p t e c hn o l o g y a n d di g - i t l a mo n i t o i r n g t e c h n o l o g y .t h i s p a p e r p u t f o r w a r d t h e mo n i t o in r g s y s t e m o n wa t e r l e v e l i n t h e d a m’ S p i e z o me t r i c t 1) a P l 1 v u s i n g d i g i t l a mo n i t o r i n g t e c h n o l o g y t o c o n v e r t i n g t h e wa t e r l e v e l i n t o p u l s e d i g i t a l s i g n l a d i ec r t l y .a n d c a l c u l a t e d t h e wa t e r l e v e l o f p i e z o me t r i c t u I  ̄ e d t t I l r ( I i n g t o t h e n u mb e r
( 1 . 河 南工 业职 业技 术学院 , 河 南 南阳 4 7 3 0 0 0; 2 . 河 南天冠燃料 乙醇有 限公 司, 河南 南 阳 4 7 3 0 0 0 )
摘
要: 结合 单片机技 术和数字化监测技术 , 提 出了采用数 字化监测技术 , 将水位直接 转换为脉冲数字信号 , 根据 单片机