垂线法测定坝体挠度(精)
大坝安全监测技术标准
对已运行的大坝，其安全监测的重点是“变形、渗流” （效应量）以及“环境量”（原因量）的监测。
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大坝安全监测技术标准
变形监测量正、负号之规定
兼用垂直位移监测效果较差。 线体超过500m效果欠佳。 浮船的浮液易蒸发，线体易受干 扰、碰壁。东北严寒地区在冬季 线体挂霜影响观测。
大气激光准直受气流、阳光、温 度等影响较大，精度低，使用效 果差。 真空激光准直测量速度较慢，波 带板翻转易出故障，激光发射管 易损坏，管道抽真空及真空度监 测自动化问题未完全解决。
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大坝安全监测技术标准
标准的特性－前瞻性
标准是“对活动或其结果规定共同的和重复 使用的规则、导则或特性的文件”，不 仅反映了 制定标准的前提，而且反映了制定标准的目的。 同一类技术活动在不同地点不同对象上同时或相 继发生，具有重复性，人们根据积累起来的经验 制定标准，以便更好地去指导或规范未来的同一 种实践活动等。
实现监测自动化 主要监测项目、监测部位和监测方法（3）
坝 型
监测项目
坝体渗透压力
坝基渗透压力
渗流量
土
石
坝
绕坝渗流
表面变形
内部变形
监测部位
监测方法
备注
典型横断面、基础地质条 件复杂处、运行中出现问 题的部位
测压管
下游坝脚或有选择 有选择 典型横断面或有选择 典型横断面或有选择
量水堰
测压管
利用自动跟踪全站仪， 采用边角或测边交会法 观测
水利工程管理技术——任务二 混凝土坝及浆砌石坝的变形观测
【项目二】学习目标
通过本项目的学习，要求学生掌握混凝土坝及浆砌石坝的变形、基 础扬压力、应力、应变和温度观测，混凝土坝及浆砌石坝抗滑稳定性不 够、裂缝、渗漏的处理；
熟悉混凝土坝及浆砌石坝的巡视检查与日常维护； 了解混凝土坝及浆砌石坝监测的仪器设施。
项目二 混凝土坝及浆砌石坝 的监测与维护
项目二 混凝土坝及浆砌石坝的监测与维护
端连接浮体，使浮体漂浮在液体上，利用液体对浮体的浮力 拉紧钢丝，以此铅垂线为基准，测出坝体各测点到钢丝距离 的变化量，即为坝体的水平位移（如图）。 观测仪器：
光学垂线仪、机械垂线仪、遥测垂线仪等
项目二 混凝土坝及浆砌石坝的监测与维护
二、垂线法测定坝体挠度
（一）倒垂线法
油 油槽
浮球
坝顶
A
保护井
δA A′
垂线钢丝
δB
B
B′
基岩
C C′
项目二 混凝土坝及浆砌石坝的监测与维护
二、垂线法测定坝体挠度
（一）倒垂线法
观测时，将仪器（如光学垂线仪、机械垂线仪或遥测垂线 仪）安放在底座上，置中调平，照准测线，分别读取x与y轴 （即左右岸与上下游）方向读数各两次，取平均值作为测回值。 每测点测两个测回，两测回间需要重新安置仪器。读数限差与测 回限差分别为0.1mm与0.15mm。
学习目标
一、能运用引张线法测定坝体水平位移。 二、能运用垂线法测定坝体挠度。 三、能运用水准法测定坝体垂直位移。 四、能进行混凝土坝及砌石坝的伸缩缝和裂缝观测。
学习内容
一、引张线法测定坝体水平位移 二、垂线法测定坝体挠度 三、水准法测定坝体垂直位移 四、坝体伸缩缝和裂缝观测
项目二 混凝土坝及浆砌石坝的监测与维护
四、坝体伸缩缝和裂缝观测
推荐：混凝土大坝变形监测水平位移和挠度的方法选择的规定
混凝土大坝变形监测水平位移和挠度的方法选择的规定【学员问题】混凝土大坝变形监测水平位移和挠度的方法选择规定？【解答】1.坝体挠度宜采用垂线观测。
坝基挠度可采用倒垂组或其他适宜方法观测。
2.重力坝或支墩坝坝体和坝基水平位移宜采用引张线法观测，必要时可采用真空激光准直法。
若坝体较短、条件有利。
坝体水平位移可采用视准线法或大气激光准直法观测。
3.拱坝坝体和坝基水平位移宜采用导线法观测。
若交会过长较短、交会角较好，坝体水平位移可采用测边或测角交会法观测。
有条件时亦可采用视准线法观测。
4.拱坝和高重力坝近坝区岩体水平位移，应布设边角网（包括三角网、测边网）观测，个别点可采用倒垂线或其他适宜方法观测。
5.准直线和导线的两端点、交会法的工作基点，应尽量设置倒垂线作为基准。
引张线、导线、真空激光准直的两端点，也可设在两岸山体的平洞内。
视准线可在两端延长线外设基准点；交会法工作基点可用边角网校核。
6.重力坝或支墩坝如坝体较长，需分段设引张线时，分段端点应设倒垂线作为基准。
当地质条件较差，对倒垂锚点的稳定性有怀疑时，可采用连续引张线法进行校核。
7.坝基范围内的重要断裂或软弱夹层，应布置倒垂组或多点位移计监测其变形。
8.观测高边坡或滑坡体的水乎位移时，基准点和工作基点应尽量组成边角网。
测点可用视准线和交会法观测。
深层位移可采用倒垂组、多点位移计、挠度计或测斜仪等进行观测。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成，供参考，如有问题请及时沟通、指正。
结语：借用拿破仑的一句名言：播下一个行动，你将收获一种习惯；播下一种习惯，你将收获一种性格；播下一种性格，你将收获一种命运。
事实表明，习惯左右了成败，习惯改变人的一生。
在现实生活中，大多数的人，对学习很难做到学而不厌，学习不是一朝一夕的事，需要坚持。
希望大家坚持到底，现在需要沉淀下来，相信将来会有更多更大的发展前景。
小湾特高拱坝蓄水初期垂线监测成果分析评价
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段 规 划 ８个 梯 级 中 的 第 二 级 。 该 工 程 由混 凝 土 双 曲拱 坝 （ 大 坝 高 ２ ４５ｍ） 坝 后 水 垫 塘 最 ９． 、 及 二 道 坝 、 岸 泄 洪 洞 及 右 岸 地 下 引 水 发 电系 左
《大坝监测》——表面位移监测论文
《大坝监测》——论大坝表面位移监测方案及其分析学校：河北工程大学水电学院班级：10水利水电建筑工程2班姓名：学号：【摘要：】水工建筑物及其地基在荷载作用下将产生水平位移和竖直位移，建筑物的位移是其工作条件的反映，因此，根据建筑物位移的大小及其变化规律，可以判断建筑物在运用期间的工作状况是否正常和安全，分析建筑物是否有产生裂缝、滑动和倾覆的可能性。
目前大坝常规的监测方法是将水平位移和垂直位移分开观测。
本文对常用的几种水平位移观测法、垂直位移观测法进行了比较系统的分析，列出了这几种方法的原理、种类、特点、适用条件和优点以及不足等内容，对于在生产实践中进行水平位移观测时进行方法的选取具有一定的指导价值。
【关键字：】水平位移，视准线法，引张线法，激光准直法，垂线法，前方交会法，导线法，GPS测量法，垂直位移，几何水准测量法，几何水准测量法，液体静力水准法一、水平位移监测对水工建筑物的顺水流方向或顺轴线方向的水平位移变化进行，监测常用观测方法分两大类。
一类是基准线法,基准线法是通过一条固定的基准线来测定监测点的位移,常见的有视准线法、引张线法、激光准直法、垂线法。
另一类是大地测量方法,大地测量方法主要是以外部变形监测控制网点为基准,以大地测量方法测定被监测点的大地坐标,进而计算被监测点的水平位移,常见的有交会法、精密导线法、三角测量法、GPS观测法等。
当要观测某一特定方向（譬如垂直于基坑维护体方向）的位移时，经常采用视准线法、小角度法等观测方法。
但当变形体附近难以找到合适的工作基点或需同时观测变形体两个方向位移时，则一般采用前方交会法。
水平位移观测观测实践中利用较多的前方交会法主要有两种：测边前方交会法和测角前方交会法。
另外还有极坐标法以及一些困难条件下的水平位移观测方法。
（一）视准线法：通过视准线或经纬仪建立一个平行或通过坝轴线的铅直平面作为基准面，定期观测坝上测点与基准面之间偏离值的大小即为该点的水平位移。
二滩水电站大坝垂线监测系统评析
6科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I NFORM TI ON2008N O .10SCI ENC E &TECH NOLOG Y I N FOR M A TI ON工程技术1坝址工程地质二滩水电站坝址位于四川省雅砻江下游河段,为深切对称“V ”型峡谷,此处雅砻江流向为S60°E,左岸谷坡坡度25°～45°,右岸谷坡坡度30°～45°,组成坝基的岩石为二叠系玄武岩(P 2B )和后期侵入的正长岩(§c)与少数辉长岩(γ),坝址处于南北向背斜向南倾伏端的南东翼,由二叠系玄武岩组成单斜构造,其产状为N E 60°～70°/SE ∠30°～40°,构造破坏微弱,结构面有断层、小型构造破碎带、错动面和侵入接触破碎带和节理裂隙。
2垂线布置二滩拱坝共布置了8条倒垂、10条正垂,分别用来监测坝基挠度和坝体在不同高程上的水平位移,由于二滩拱坝基本对称,因此垂线基本对称布置在拱冠坝段及左右1/4拱弧处坝段,右岸垂线位置由于考虑到F20断层和软弱岩带的影响略有调整。
二滩拱坝垂线装置为法国T l e m a c o 公司生产的仪器,垂线采用0.8m m 的不锈钢丝,读数坐标仪有遥测坐标仪和人工读数盘各一套,P150-P130型遥测坐标仪可以通过信号传输电缆在控制室内采集数据,人工读数盘(EDF/DT G 型)可以在遥测故障时进行人工测读,同时还可与遥测结果进行校核。
3垂线数据采集二滩大坝所有内部埋设仪器和垂线、引张线、伸缩仪、静力水准仪均纳入到测量控制单元(M CU)中,在系统正常工作情况下,垂线的数据一般由测量控制单元采集并通过信号电缆传输到I BM 微机内经数据整编后进入数据库。
3.1遥测坐标仪工作原理二滩大坝安装的遥测坐标仪是二向坐标仪,为了测量坝体径切向位移,遥测坐标仪在大坝左右岸方向(y 方向)和上下游方向(x 方向)各配置了一组感应传感器,二组电感线圈在水平面上互相垂直布置,由于传感器在电感线圈中位置的变化,根据振荡电路的原理,在同一时刻测试x 、y 两组电感回路的振荡频率f 1、f 2,由TELE M AC FC3DC 读数仪测读出两回路振荡频率差F=f 1-f 2,此频率差值经测量控制单元(M CU )传入微机,再经转换计算出垂线与坐标仪位置的相对位移变化量。
水工监测工(高级)
水工监测工(高级)1、单选土石坝渗流观测资料的分析方法一般有（）。
A、物理量法B、统计方法C、对比法D、以上都是正确答案：D2、判断题库区的冲刷可分为溯源冲刷、沿程冲刷和壅水冲刷三种。
（江南博哥）（）正确答案：对3、问答题混凝土坝检查观测的基本步骤有哪些？正确答案：1）观测系统的设计2）观测仪器设备的埋设和安装3）现场检查观测4）观测资料的整理分析5）定期进行资料整编和技术总结4、单选大坝扬压力测点布置，其选取的横断面一般应不少于（）个。
A、2B、3C、4D、5正确答案：B5、单选观测渗流量的方法，根据渗流量的大小和汇流条件，一般有（）。
A、容积法、量水堰法B、容积法、测流速法C、量水堰法、测流速法D、容积法、量水堰法、测流速法正确答案：D6、判断题土坝的初蓄期是指竣工后首次蓄水至蓄满（达到设计水位）后三个月。
（）正确答案：错7、填空题水位都以一个基本水准面（简称基面）作为标准。
基面有（）、（）、测站基面（冻结基面）等。
正确答案：绝对基面；假定基面8、判断题测量竖直角，只要测读视线倾斜时的读数，即可求得竖直角，但一定要在竖盘水准管气泡居中时才能读数。
（）正确答案：对9、判断题测压管有金属管、硬质塑料管和无砂混凝土管等几种，其构造大体分为三部分：进水管段、导管和管口保护设备等。
（）正确答案：对10、填空题注水试验用来检验测压管的（）。
正确答案：灵敏度11、单选视准线法观测中，在活动战标牌上利用游标读数，读数精度可达（）毫米。
A、1.0B、0.5C、0.1D、0.05正确答案：C12、问答题试说出普通水准仪的使用步骤？正确答案：安置、粗平、瞄准、精平、读数。
13、判断题水工比例电桥是用于量测差动电阻式仪器的电阻和电阻比的专用接收仪表。
（）正确答案：对14、单选土石坝沉陷的主要影响因素是（）。
A、时间B、库水位C、施工荷载D、风荷载正确答案：A15、单选三等水准测量要求观测视线离地面的最小距离是（）厘米。
正垂线法观测挠度在地铁1#线桥梁工程中的应用
正垂线法观测挠度在地铁1#线桥梁工程中的应用作者：胡军来源：《建筑建材装饰》2013年第10期摘要：随着经济的飞速发展，地铁已成了一种方便快捷的代步工具。
地铁穿越的土体工程地质及水文地质条件复杂多变，桥梁结构类型多，有混凝土梁桥、铜箱梁桥、钢桁架桥、斜拉桥、u形梁桥等。
本文主要概述了正垂线法观测桡度的主要设备及各设备的作用；正垂线法具体观测原理和观测方法的改进以反使用正垂线法应注意的事项。
关键词：荷载；挠度；监测分析；坐标仪器前言随着我国经济的不断发展，城市地铁也得到了迅速发展。
地铁工程的设计贯穿于整个地铁工程项目，其覆盖项目的各个方面，可见地铁工程设计的重要性。
就地铁工程设计的特点而言，其建设周期往往很长，并且投资很大，同时由于其沿线的方向上周边环境都在不断的变化，使得其规模要求也就不尽相同，设计中还必须关注施工技术是否具有很好的成熟性和可靠性等。
桥梁结构在承受施工过程中的临时荷载时，梁体会因荷载作用而发生微量变形，由于一些荷载作用时间短、频率小、荷载局部集中，但又不属于活载类型，因而要对承力粱体进行区域内的挠度观测，观测方式的选择会直接关系到梁体变形观测的准确性，在进行这类荷载挠度观测时，即要考虑到荷载的特殊性、施工环境的特殊性，又要考虑到观测结果必须精确。
1挠度观测方式的选择在进行地铁跨越海河大桥段高架桥钢结构的实施作业时，出现前述类型的荷载作用在东南半环海河大桥上的情形，则需要对海河大桥进行严密的变形监测，挠度监测是变形监测的重要部分。
在进行挠度检测方式选择上侧重于两种检测方式：正垂线法；较为新型的OY偏角仪观测法。
而实际上荷载作用于海河大桥上的时间段为1-2.5h，采用0Y偏角仪观测法根据工程的具体情况很不实际，所以采用了正垂线法对桥梁挠度进行了观测，效果非常理想，能够达到工程实际需要的期望值。
2正垂线法观测挠度介绍（1）正垂线法的主要设备包括悬线装置、固定与活动夹线装置、观测墩、垂线、重锤、透明广口容量杯、清油。
混凝土大坝变形监测倒垂线设计
混凝土大坝变形监测倒垂线设计混凝土大坝是水利工程中的主要建筑物之一，承担着水库调节水流、供水、发电等多种功能。
但是，由于环境因素、物理因素等多种因素的影响，混凝土大坝在使用过程中可能会出现变形，包括坝体倾斜等问题，对于大坝的稳定性和安全性造成了影响和威胁。
为了及时发现和解决这些问题，需要对大坝进行变形监测。
本文将介绍混凝土大坝变形监测倒垂线设计的相关知识。
一、倒垂线概述倒垂线是在工程施工或运行中对物体进行变形监测的一种简便有效的方法。
它是指在物体悬挂的重物（比如一根线或一块板）上，在一端垂挂一个金属球，用来反映物体的变形情况。
倒垂线的基本原理是利用重力的作用，通过测量重物的位移和偏转角度，计算出物体的变形程度。
倒垂线具有响应速度快、精度高、适用范围广等优点，因此在大型工程中被广泛应用于变形监测。
在混凝土大坝变形监测中，倒垂线可以用来测量坝体的变形和扭曲程度，及时提醒工程师进行修复和维护工作，保障大坝的安全和稳定运行。
二、混凝土大坝变形监测设计混凝土大坝的变形监测需要设计一个合理的倒垂线系统，以确保测量结果的准确性和可靠性。
以下是混凝土大坝变形监测倒垂线设计的步骤和要点：1. 选取倒垂线位置首先需要选取倒垂线的位置。
在混凝土大坝中，通常会在坝体上、坝身内、坝基固结区等位置设置倒垂线，以便对大坝进行全面监测。
具体选择哪些位置应根据机理分析、资料统计、实地检测等多种方法进行确定。
2. 设计倒垂线长度和材质倒垂线的长度应根据具体测量需要和各种因素进行综合考虑而确定。
一般来说，倒垂线长度越长，则测量结果越精确。
但是，过长的倒垂线可能会增加施工难度和成本。
因此，需要根据实际情况进行折中和比较，选定最合适的倒垂线长度。
材质的选取也非常重要。
一般情况下，倒垂线需使用不易变形的材料，如钢线、钢板等，以保证测量结果的准确性和稳定性。
3. 安装测量设备在倒垂线的末端，需要安装倾斜仪、变化量传感器等测量设备，以便进行数据采集和分析。
垂线法测定坝体挠度(精)
水利工程管理技术
垂线法测定坝体挠度
• 观测时，将仪器安放在底座上，置中调平，照准测线，分 别读取x与y轴（即左右岸与上下游）方向读数各两次，取 平均值作为测回值。每测点测两个测回，两测回间需要重 新安置仪器。读数限差与测回限差分别为0.1mm与 0.15mm。观测中照明灯光的位置应固定，不得随意移动。 • 用于倒垂线观测的仪器有很多种，分为光学垂线仪、机械 垂线仪与遥测垂线仪三类。不同仪器的操作方法，读数系 统也略有差异，可参见仪器的使用说明进行。每次观测前， 对光学垂线仪还应在专用检查墩上进行零点检查。
倒垂线观测 1．倒垂线原理与设备 倒垂线是将一根不锈钢丝的下端埋设在大坝地基深层 基岩内，上端连接浮体，浮体漂浮于液体上。由于浮 力始终铅直向上，故浮体静止的时候，必然与连接浮 体的钢丝向下的拉力大小相等，方向相反，亦即钢丝 与浮力同在一条铅垂线上。由于钢丝下端埋于不变形 的基岩中，因此钢丝就成为空间位置不变的基准线。 只要测出坝体测点到钢丝距离的变化量，即为坝体的 水平位移。 倒垂线装置由浮体组、垂线和观测台构成。
参建单位: 黄河水利职业技术学院 重庆水利电力职业技术学院 福建水利电力职业技术学院
水利工程管理技术
垂线法测定坝体挠度
• （1）悬挂装置。供吊挂垂线之用，常固定支撑在靠近坝 顶处的廊道壁上或观测井壁上。 • （2）夹线装置。固定夹线装置是悬挂垂线的支点，在垂 线使用期间，应保持不变。即使在垂线受损折断后，支点 亦能保证所换垂线位置不变。活动夹线装置是多点支承一 点观测时的支点，观测时从上到下依次夹线。当采用一点 支承多点观测形式时，取消活动夹线装置，而在不同高程 取观测台。 • （3）不锈钢丝。为直径1mm的高强度不锈钢丝。观测仪 器为接触式仪器时，需配的重锤较重，钢丝直径一般为 2mm左右。 • （4）重锤。为金属或混凝土块，其上设有阻尼叶片，重 量一般不超过垂线极限拉应力的30%。但对接触式垂线仪， 重锤需达200～500kg。
水利工程管理——混凝土及砌石坝的检查观测
教学内容
板书或旁注
第二节混凝土及砌石坝的变形观测
观测的目的：
混凝土和砌石坝建成蓄水后，在各种荷载、不同地质状况和气温影响下，坝体必然产生变形。坝体变形与影响因素之间的因果关系有一定的规律和相关变化。如果坝体的变形是符合客观规律的，数值在正常范围内，则属于正常现象，否则，变形会影响建筑物正常运用，甚至危及建筑物的安全。由于混凝土及砌石坝的特点，一旦发生异常现象，往往是大坝事故的先兆。因此，在大坝整个运行期间进行系统全面的观测，掌握大坝变形的特点，寻找变形与影响因素之间的规律，用以指导工程运行，对保证工程安全是十分重要的。
教学内容
板书或旁注
第一节混凝土及砌石坝的巡视检查
一、重点巡查的部位及病害
1、为了及时发现对混凝土及砌石坝运行不利的异常现象，结合仪器设备的观测成果综合分析坝的运行状态，应对混凝土及砌石坝、泄洪建筑物、水闸等进行巡视检查。
对混凝土和砌石坝，应对坝顶、上下游坝面、溢流面、廊道以及集水井、排水沟等处进行巡视检查。
（5-1）
式中：r为离服从标尺上读取的毫米整数。
由图5-6可知b－a＝D-d，即钢丝直径与标尺分划线粗度的差值为定值。同样，该值可作为检查读数有无错误和精度的标准。
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板书或旁注
（三）端点变位测定
引张线的端点一般设在坝体上，会随坝体变形而位移。对设于坝顶的引张线，其端点变位可用视准线法或精密丈量等方法棱铡。设在廊道内的引张线，其端点变位一般用倒垂线观测（原理见本节）。倒垂线设置在引张线端点附近，在引张线端点基座上增设位移标心A，在倒垂线观测墩上设置位移标心E，如图5-10所示。
表51应变计规格及参数s100s150as150bs250尺寸标距lmm100150150250有效直径dmm2l29端部直径dmm2737应变测拉伸10610004001200600量范围压缩1061500200012001000最小读数f1060ol0时自由状态电阻比z00960010400弹性模数egmpa14724514701960147245294490温度测量范围2560表52温度计的规格和主要参数尺寸参数长度lmm12060直径dmm12性能参数温度测量范围307030700时公称电阻值r?0436233公称温度常数a10电阻温度计的计算公式为56t温度计所测温度
运行期水库大坝变形监测系统常见问题与改进建议
运行期水库大坝变形监测系统常见问题与改进建议杨敏刚;李战备;张金杰【摘要】当前我国已成为世界上水库最多的国家,已有8万余座,大部分水库已经处于运行期.水库大坝作为国民经济重要的基础设施,其安全性备受瞩目.变形监测是大坝安全监测重要的一部分,可以较为直观地反映水库大坝的变形位移情况,但有些水库大坝运行期间,变形监测系统会出现各种问题.文章阐述部分水库大坝运行期变形监测系统出现的问题以及改进方案,以供其他单位参考借鉴.【期刊名称】《大坝与安全》【年(卷),期】2017(000)002【总页数】5页(P18-21,27)【关键词】大坝;运行期;变形监测【作者】杨敏刚;李战备;张金杰【作者单位】葛洲坝集团试验检测有限公司,湖北宜昌,443002;葛洲坝集团试验检测有限公司,湖北宜昌,443002;葛洲坝集团试验检测有限公司,湖北宜昌,443002【正文语种】中文【中图分类】TV698目前，我国已建成水库近8.7万座，其中包括三峡、丹江口、小浪底等大型水库，也包括建于20世纪50～60年代的小型水库。
众所周知，水库大坝作为国民经济重要的基础设施，其安全性备受瞩目。
由于历史原因、三边工程（边勘测、边设计、边施工）等“先天因素”[1]及后期管理不当引起的维护费用不足等，造成了大量病险水库的存在。
许多水库大坝主管单位缺乏专业的监测知识，导致变形监测设施设备在设计、施工及运行期间也遭受不同程度的破坏和损毁，甚至造成监测项目不可恢复的重大损失。
大坝安全监测既是大坝长期安全运行的保障手段，又是工程管理的耳目，在安全运行管理中起着无可替代的关键作用，同时也是大坝实际状况的信息采集和分析评价不可或缺的可靠途径，只有及时掌握大坝运行性态，才能防患于未然，以杜绝溃坝灾难。
（1）水平位移监测：对水工建筑物的顺水流方向或顺轴线方向的水平位移变化进行监测。
常用观测方法分基准线法、大地测量方法两大类。
基准线法是通过一条固定的基准线来测定监测点的位移，常见的有视准线法、引张线法、真空激光准直法、垂线法。
大坝GPS表面位移观测方案
1工程概况参考本大坝监测设计资料2编写依据(1) 《工程测量规范》 GB50026-2007(2) 《全球定位系统(GPS)测量规范》 GB/T 18314-2009(3) 《精密工程测量规范》GB/T 153-94(4) 《国家三角测量规范》GB/T 17942-2000(5) 《测绘技术总结编写规定》 CH/T 1001-2005(6) 《本大坝安全监测设计方案》(7) 《混凝土大坝安全监测技术规范》SDJ336-893传统表面变形监测方案及精度估算3.1传统表面变形监测方案目前大坝常规的监测方法是将水平位移和垂直位移分开观测3.1.1水平位移监测水平位移监测有如下几种方法：引张线法，视准线法，激光准直法，正/倒垂线法，前方交会法和精密导线法等。
引张线法该法采用一条不锈钢钢丝（直径0.6~1.2mm）在两端点处施加张力，使其在水平面的投影为直线从而测出被测点相对于该直线的偏距。
引张线法的特点是：受外界影响小，应用普遍。
其测量精度主要取决于读数精度，人工读数精度为±0.2mm~±0.3mm，自动读数精度优于±0.1mm。
但引张线的两端一般要设有正倒垂线，以提供测量的基准，客观上增加了系统的成本。
视准线法视准线法用于测量直线型大坝的水平位移，对于非直线型大坝，可采用分段视准线的方法施测。
视准线法又可分为活动砚牌法和测小角法。
测小角法精度优于活动砚牌法。
视准线法的特点是：工程造价低，精度低，不易实现全自动观测，受外界条件的影响比较大，而且变形值不能超出系统的最大偏距值。
激光准直法激光准直法利用激光的单色性好和方向性强的特点，建立起一条物理的视准线作为测量基准，根据测量原理的不同可分为直接准直和衍射法准直，后者精度高于前者。
对于衍射法准直，根据其传播介质不同，主要有2种方式：大气激光准直和真空激光准直。
a大气激光准直大气激光准直让激光直接在大气中传播，应用对象是坝长小于300m`坝高较低的大坝，如泉水双曲薄拱坝（坝长109m），测量相对精度为10`5—10`6。
水电站大坝安全监测设施管理维护技术要求
水电站大坝安全监测设施管理维护技术要求周建波;王玉洁【摘要】监测设施的管理维护是监测工作的一项重要内容,通过对监测设施的检查维护、更新改造、停测报废等工作,确保监测系统正常可靠运行.【期刊名称】《大坝与安全》【年(卷),期】2019(000)001【总页数】3页(P24-26)【关键词】监测设施;管理维护;技术要求【作者】周建波;王玉洁【作者单位】国家能源局大坝安全监察中心,浙江杭州,311122;国家能源局大坝安全监察中心,浙江杭州,311122【正文语种】中文【中图分类】TV698.1据统计，国内433座水电站大坝中，采用自动化监测的有263座，占61%，监测系统规模平均为439个测点，部分大坝监测系统规模已超过1万个测点，监测系统规模与工程等别匹配，每提高一个等别，监测系统平均测点数量增加2～3倍[1]。
监测系统完建投入运行后，为了确保监测系统长期可靠运行，定期开展检查维护是必要的。
监测系统包括监测设施和监测软件，监测设施又由监测仪器设备和辅助设施组成，由于监测仪器设备大多由精密仪器设备组成，对工作环境、保养维护有较高的要求。
大坝安全监测技术的发展已有120余年，经历了3代[2]，但监测设施保养维护的技术要求往往以厂家提供的仪器说明书为主，电力企业根据实际情况制定相应的监测系统维护规程。
2016年颁布的DL/T 1558-2016《大坝安全监测系统运行维护规程》开始从行业层面明确了监测设施的检查、保养、维护等技术要求。
1 监测设施管理维护基本要求监测工作的基本任务是了解大坝工作性态，掌握大坝变化规律，及时发现异常现象或者工程隐患。
监测设施的管理维护是监测工作的主要内容之一，通过监测设施管理维护，保障监测设施能正常工作，真实反映大坝工作性态。
《水电站大坝安全监测工作管理办法》（国能发安全〔2017〕61号）（简称监测管理办法）明确了监测设施管理维护的总体要求，包括：（1）通过整理分析监测数据，对测值的可靠性和监测系统的完备性进行评判；（2）加强监测系统的日常巡查、年度详查和定期检查，定期对监测仪器设备进行校验，对监测仪器设备的异常情况进行处理；（3）当监测系统不能满足大坝运行安全要求时，应当进行更新改造；（4）不得擅自减少监测项目、测点、测次和期限，监测设备封存或报废、监测频次和期限的调整应履行相应的手续。
水电站大坝安全监测设施管理维护技术要求
水电站大坝安全监测设施管理维护技术要求摘要：水电站大坝当蓄水运行以后，常常受到自然灾害或者溶蚀、冲刷、渗流、融冻等因素的影响，导致大坝材料老化，使用寿命骤减，甚至还会危及大坝下游人民群众的生命财产安全。
因此，水电站大坝安全监测设施对预防安全事故的发生起到至关重要的作用。
本文将结合水电站大坝安全监测中存在的问题，围绕安全监测设施管理维护技术的要点及相关要求展开全面论述。
关键词：水电站大坝；安全监测设施；管理维护技术我国大多数水电站大坝修建的时间跨度较长，虽然在运行过程中，经常性的对大坝进行维护，但是大坝的安全隐患依然得不到彻底根治和清除，这其中与大坝安全监测设施有着直接关联，为此，大坝管理维护人员不断采用新技术、新方法、新工艺，旨在确保大坝的安全监测设施能够正常运转，以降低安全事故的发生几率。
一、水电站大坝安全监测存在的问题（一）管理程序混乱，监测设备老化部分水电站大坝的安全监测设备年代久远、严重老化，设备的监测数据不精准，可靠度相对较低，甚至一些规模较小的大坝没有安全监测设施，日常的安全监测完全依赖于人工巡视和排查，管理方法比较落后，这就埋下了诸多安全隐患。
加之管理人员在工作交接时，没有提供完备的交接手续，交接秩序混乱，在日常开展维护工作时，只是走走过场、走走形式，将设备的小故障、小问题抛在脑后，日积月累就变成了大问题、大故障，导致安全事故的发生几率大幅提升。
（二）经费投入不足，自动化水平低对于一些小型的水电站大坝来说，在经费投入方面，力度较小，各级管理人员对大坝安全监测设施的重要性缺乏正确认识，使得监测设施的自动化水平低下。
个别大坝的自动化监测设备刚刚投入运营使用，就将原有的人工监测装置拆除，导致监测数据没有对比性，精准度大打折扣[1]。
（三）忽略监测管理重要阶段，导致监测数据出现偏差大坝的首次蓄水是安全监测的重要阶段，但是，工作人员往往忽略了这一阶段的重要性。
只综合考量了大坝的设计阶段、施工阶段以及运行阶段，这就使大坝发生安全事故的可能性急剧上升。
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水利工程管理技术
IIII
职业教育水利水电建筑工程专业
《水利工程管理技术》
垂线法测定坝体挠度
《水利工程管理技术》项目组
2015年4月
垂线法测定坝体挠度
混凝土及砌石坝体水平位移沿坝体高程不同会不一样，一般是坝顶水平位移最大，近坝基处最小，测出坝体水平位移沿高程的分布并绘制分布图，即为坝体的挠度。
因此，测定坝体挠度实为测量坝体相对坝基的水平位移。
测定坝体挠度的垂线法分倒垂线与正垂线两种，分述如下。
（一）倒垂线观测
1．倒垂线原理与设备
倒垂线是将一根不锈钢丝的下端埋设在大坝地基深层基岩内，上端连接浮体，浮体漂浮于液体上。
由于浮力始终铅直向上，故浮体静止的时候，必然与连接浮体的钢丝向下的拉力大小相等，方向相反，亦即钢丝与浮力同在一条铅垂线上。
由于钢丝下端埋于不变形的基岩中，因此钢丝就成为空间位置不变的基准线。
只要测出坝体测点到钢丝距离的变化量，即为坝体的水平位移。
倒垂线装置由浮体组、垂线和观测台构成。
2．现场观测
观测前，首先应检查钢丝的张紧程度，使钢丝的拉力每次基本一致。
达到这一要求的做法，是在钢丝长度不变的情况下，观测油箱的油位指示，使油位每次保持一致，浮力即一致，钢丝的拉力也就一致了。
其次要检查浮筒是否能在油箱中自由移动，做到静止时浮筒不能接触油箱。
浮筒重心不能偏移，人为拨动浮筒后应回复到原来位置。
还要检查防风措施，避免气流对浮筒和钢丝的影响。
检查完毕后，应待钢丝稳定一段时间才进行观测。
观测时，将仪器安放在底座上，置中调平，照准测线，分别读取x与y轴（即左右岸与上下游）方向读数各两次，取平均值作为测回值。
每测点测两个测回，两测回间需要重新安置仪器。
读数限差与测回限差分别为0.1mm与0.15mm。
观测中照明灯光的位置应固定，不得随意移动。
用于倒垂线观测的仪器有很多种，分为光学垂线仪、机械垂线仪与遥测垂线仪三类。
不同仪器的操作方法，读数系统也略有差异，可参见仪器的使用说明进行。
每次观测前，对光学垂线仪还应在专用检查墩上进行零点检查。
计算坝体测点的水平位移要根据规定的方向、垂线仪纵横尺上刻划的方向和观测员面向方向三个因素决定。
一般规定位移向下游和左岸为正，反之为负；上下游方向为纵轴y，左右岸方向为横轴x。
垂线仪安置的坐标方向应和大坝坐标方向一致。
3．观测精度
进行挠度观测时，一般应观测两测回。
自上而下（或自下而上）逐点观测为第一测回，而自下而上（或自上而下）逐点观测为第二测回。
每测回应照准两次分别进行读数，一测回中的两次读数差应不大于O.lOmm，取平均值作为该测回的观测值。
当两测回不大于O.15mm时，可取其平均值
作为本次观测成果。
（二）正垂线观测
1．观测原理与正垂线布置形式
图2-7 正垂线多点支承和一点支承示意图
(a)多点支承关系示意图；(b)多点支承结构示意图；
(c) 一点支承关系示意图；(d) 一点支承结构示意图；
1-悬挂装置；2-夹线装置；3-坝体观测点；
4-坝底观测点；5-观测墩；6-重锤；7-油箱；
1．观测原理与正垂线布置形式
正垂线是在坝的上部悬挂带重锤的不锈钢丝，利用地球引力使钢丝铅垂这一特点，来测量坝体的水平位移。
若在坝体不同高程处设置夹线装置作为测点，从上到下顺次夹紧钢丝上端，即可在坝基观测站测得测点相对坝基的水平位移，从而求得坝体的挠度，这种形式称为多点支承一点观测的正垂线，如图2-7（a）、（b）。
如果只在坝顶悬挂钢丝，在坝体不同高程处设置观测点，测量坝顶与各测点的相对水平位移来求得坝体挠度的，称为一点支承多点观测正垂线，如图2-7（c）、（d）。
2．正垂线装置的构成
不论是多点支承还是一点支承正垂线，一般由以下几部分构成。
（1）悬挂装置。
供吊挂垂线之用，常固定支撑在靠近坝顶处的廊道壁上或观测井壁上。
（2）夹线装置。
固定夹线装置是悬挂垂线的支点，在垂线使用期间，应保持不变。
即使在垂线受损折断后，支点亦能保证所换垂线位置不变。
活动夹线装置是多点支承一点观测时的支点，观测
时从上到下依次夹线。
当采用一点支承多点观测形式时，取消活动夹线装置，而在不同高程取观测台。
（3）不锈钢丝。
为直径1mm的高强度不锈钢丝。
观测仪器为接触式仪器时，需配的重锤较重，钢丝直径一般为2mm左右。
（4）重锤。
为金属或混凝土块，其上设有阻尼叶片，重量一般不超过垂线极限拉应力的30%。
但对接触式垂线仪，重锤需达200～500kg。
（5）油箱。
为高50cm、直径大于重锤直径20cm的圆柱桶。
内装变压器油，使之起阻尼作用，促使重锤很快静止。
（6）观测台。
构造与倒垂线观测台相似。
也可从墙壁上埋设型钢安装仪器底座，特别是一点支承多点观测，是在观测井壁的测点位置埋设型钢安置底座。
3．现场观测
正垂线观测使用的仪器和观测方法与倒垂线相同。
观测步骤首先是挂上重锤，安好仪器，待钢丝稳定后才进行观测。
观测顺序是自上而下逐点观测为第一测回，再自下而上观测为第二测回。
每测回测点要照准两次，读数两次。
两次读数差小于0.1mm，测回差小于0.15mm。
由于正垂线是悬挂在本身产生位移的坝体上，只能观测与最低测点之间的相对位移。
为了观测坝体的绝对位移，可将正垂线与倒垂线联合使用，即将倒垂线观测台与正垂线最低测点设在一起，测出最低点正垂线至倒垂线的距离，即可推算出正垂线各测点的绝对位移。