水利工程变形监测培训教材PPT课件(46页)
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水利工程的变形监测PPT课件
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3
监测工作的重要性
1
•建国以来，我国共修建8.3万余座堤坝，其 第 中15米以上大坝有1.9万多座，30米以上大 节 坝有近3000座，这些工程在国民经济中发
概 挥了巨大的作用。然而，相当一部分大坝存 述 在着某些不安全因素，这些因素不同程度地
影响工程效益的发挥，甚至威胁着下游千百 万人民的生命财产安全。
坝 安 全 监
斜心墙堆石坝，最大坝高154m，总库容 126.5亿m3， 泄洪排沙建筑物由三条孔板泄 洪洞、三条明流泄洪洞、三条排沙洞和正常
测 溢洪道及非常溢洪道组成，水电站系统由六
系 统 设 计
条引水洞发电、地下厂房和三条尾水洞组成， 电站装机6台，总容量1800MW，地下厂房 长250. 15m，宽26.20m。
第 •水准测量的基准点应根据工程建筑物的规模、受力区
3
节 范围、地形地质条件及观测精度要求等综合考虑，原则
上要求这种类型的点能长期稳定，且变形值小于观测误
监 差。
测 •水准基点的形式可采用土基标、地表岩石标、深埋钢
系 管标、双金属管标等，具体形式可根据实际情况确定。
统 设 计
•一般分别在坝顶及坝基处各布设一排沉降监测标点， 在高混凝土坝中间高程廊道内和高土石坝的下游马道上， 也应适当布置观测标点。
值，定时对大坝安全状态作出评价并为蓄水提供依据。 （5）运行阶段。应进行经常的和特殊情况下的监测工作；定期对 监测设施进行检查、维护和鉴定，以确定是否应报废、封存或继续 观测、补充、完善和更新，定期对监测资料进行整编和分析。
2021/2/7
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8
工作状态划分
应定期对监测结果进行分析研究，并按下列类型对
要 （3）险情状态，指大坝（或监测的对象）出现 求 危及安全的严重缺陷，或环境中某些危及安全的因
水利工程变形监测PPT课件
已建坝总的失事比例约为1%，一旦大坝失
事，将引起难以估计的灾难，这已引起各国
政府和人民的普遍关注。
2019/10/17
4
1
监测系统研究进展
第
节
•监测数据的自动采集
概
•监测信息处理系统的研究开发
述
•综合评判专家系统的开发研究
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5
第十一章 水利工程变形监测
变 形 监
测 §2 监测项目及要求
测断面。
界面位移一般布设在坝体与岸坡连接处，不同坝
料的组合坝型交界处及土坝与混凝土建筑物接处。
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15
3
监测断面布置(混凝土坝)
第 （1）观测纵断面。通常平行坝轴线在坝顶
节
及坝基廊道设置观测纵断面，当坝体较高时， 可在中间适当增加1~2个纵断面。当缺少纵
监 向廊道时，也可布设在平行坝轴线的下游坝
真实、注记齐全、整理及时，一旦发现问题，及时上报。
（5）仪器监测应与巡视检查相结合。
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2
变形监测符号
第 节
监 测 项 目 及 要 求
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2
水工建筑物监测项目（1）
第 节
监 测 项 目 及 要 求
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2
水工建筑物监测项目（2）
第 节
与 变 形 分 析
2019/10/17
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工作原则
2
（1）监测仪器和设施的布置，应明确监测目的，紧密结合
第 工程实际，突出重点，兼顾全面，相关项目统筹安排，配合
节
布置。应保证具有在恶劣气候条件下仍能进行重要项目的监 测。
工程变形监测分析与预报课件
数据采集与传输
选择合适的监测仪器和设备，按照设定的频率和时间点进行数据采 集，并将数据传输至数据处理中心进行实时分析。
预警阈值设定
根据工程特点和变形规律，设定不同的预警阈值，当监测数据超过阈 值时触发预警，及时采取应对措施。
工程变形的风险评估与决策支持
变形监测数据分析
对采集的变形数据进行分析，识别变形趋势和特 征，为风险评估提供依据。
监测网的布设应包括基准点、工作基点和变形观测点等，其中基准点应 布设在变形影响范围之外的稳定区域，工作基点应选择在有利于变形监
测的位置。
监测网的优化包括提高网的整体精度、降低成本、缩短观测时间等，同 时应考虑网的结构和形状，以提高网的可靠性。
监测数据的采集、传输与处理
变形监测数据的采集包括现场测量和数 据记录两个环节，采集过程中应确保数
空间分析方法
通过GIS的空间分析功能，如空间插值、地形分析等，可以更准确 地预测变形体的未来状态。
工程应用
在大型工程中如桥梁、大坝等，基于GIS的变形监测数据分析与应 用可以为工程安全评估、预警和决策提供重要支持。
05
工程变形监测预警与控制措施
变形监测预警系统设计与实施
预警系统设计
根据工程类型、规模和环境等因素，设计合适的变形监测预警系统 ，包括监测点的布设、数据采集频率、预警阈值的设定等。
据的准确性和可靠性。
变形监测数据的传输包括数据传输速度 、数据精度和数据安全性等方面的要求 ，应根据具体情况选择合适的传输方式
。
变形监测数据处理包括数据预处理、分 析计算和成果整理等环节，数据处理过 程中应采用合适的算法和软件工具，以
提高数据处理效率和精度。
03
工程变形分析方法与技术
选择合适的监测仪器和设备，按照设定的频率和时间点进行数据采 集，并将数据传输至数据处理中心进行实时分析。
预警阈值设定
根据工程特点和变形规律，设定不同的预警阈值，当监测数据超过阈 值时触发预警，及时采取应对措施。
工程变形的风险评估与决策支持
变形监测数据分析
对采集的变形数据进行分析，识别变形趋势和特 征，为风险评估提供依据。
监测网的布设应包括基准点、工作基点和变形观测点等，其中基准点应 布设在变形影响范围之外的稳定区域，工作基点应选择在有利于变形监
测的位置。
监测网的优化包括提高网的整体精度、降低成本、缩短观测时间等，同 时应考虑网的结构和形状，以提高网的可靠性。
监测数据的采集、传输与处理
变形监测数据的采集包括现场测量和数 据记录两个环节，采集过程中应确保数
空间分析方法
通过GIS的空间分析功能，如空间插值、地形分析等，可以更准确 地预测变形体的未来状态。
工程应用
在大型工程中如桥梁、大坝等，基于GIS的变形监测数据分析与应 用可以为工程安全评估、预警和决策提供重要支持。
05
工程变形监测预警与控制措施
变形监测预警系统设计与实施
预警系统设计
根据工程类型、规模和环境等因素，设计合适的变形监测预警系统 ，包括监测点的布设、数据采集频率、预警阈值的设定等。
据的准确性和可靠性。
变形监测数据的传输包括数据传输速度 、数据精度和数据安全性等方面的要求 ，应根据具体情况选择合适的传输方式
。
变形监测数据处理包括数据预处理、分 析计算和成果整理等环节，数据处理过 程中应采用合适的算法和软件工具，以
提高数据处理效率和精度。
03
工程变形分析方法与技术
13水利工程变形监测.
测绘学院工测教研室
变形测量
13.3
监测系统设计
监测断面布置(土石坝)
（3）内部断面。一般布置在最大断面及其它特征断面处，可
视需要布设1~3个，每个断面可布设1~3条观测垂线，各观测 垂线还应尽量形成纵向观测断面。 界面位移一般布设在坝体与岸坡连接处，不同坝料的组合 坝型交界处及土坝与混凝土建筑物连接处。
测绘学院工测教研室
变形测量
13.3
监测系统设计
水平位移观测点布置(位移标点)
（3）近坝区岩体及滑坡体。在近坝区岩体每个断面上至少布 设3个标点，重点布设在靠坝肩下游面。在滑坡体每个观测 断面上的位移标点一般不少于3个，重点布设在滑坡体后缘 起至正常蓄水位之间。
测绘学院工测教研室
变形测量
13.3
监测系统设计
• 建国以来，我国共修建8.3万余座堤坝，其中15米以 上大坝有1.9万多座，30米以上大坝有近3000座，安 全问题至关重要。
• 世界范围内的最新统计结果表明，本世纪已建坝总
的失事比例约为1%，一旦大坝失事，将引起难以估 计的灾难，这已引起各国政府和人民的普遍关注。
测绘学院工测教研室
变形测量
13.1
10~4次/月 10~4次/月 6~3次/年 6~3次/月 15~4次/月
10~4次/月
6~2次/年
30~10次/月 12~4次/年 30~10次/月 6~3次/月 12~6次/年 12~3次/年 30~4次/月 12~4次/年 30~4次/月 6~2次/月
渗流
应力
测绘学院工测教研室
变形测量
13.3
测绘学院工测教研室
变形测量
13.3
监测系统设计
水平位移观测点布置(校核基点)
水利工程的变形监测ppt
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3
监测工作的重要性
第
•建国以来，我国共修建8.3万余座堤坝，其 中15米以上大坝有1.9万多座，30米以上大
1
节 坝有近3000座，这些工程在国民经济中发
挥了巨大的作用。然而，相当一部分大坝存 概 在着某些不安全因素，这些因素不同程度地 述 影响工程效益的发挥，甚至威胁着下游千百
万人民的生命财产安全。 •世界范围内的最新统计结果表明，本世纪
及 计监控技术指标；按计划要求做好仪器监测和巡视检查；拟定基准
要
值，定时对大坝安全状态作出评价并为蓄水提供依据。 （5）运行阶段。应进行经常的和特殊情况下的监测工作；定期对
求 监测设施进行检查、维护和鉴定，以确定是否应报废、封存或继续
观测、补充、完善和更新，定期对监测资料进行整编和分析。
2020/5/19
14
监测断面布置(土石坝)
（1）观测横断面。布置在最大坝高、原河床处、 第 合龙段、地形突变处、地质条件复杂处、坝内埋管
3
节 或运行可能发生异常反应处。一般不少于2~3个。
（2）观测纵断面。在坝顶的上游或下游侧布设
监 1~2个，在上游坝坡正常蓄水位以上1个，正常蓄
测 系 统
水位以下可视需要设临时断面，下游坝坡2~5个。 （3）内部断面。一般布置在最大断面及其它特征 断面处，可视需要布设1~3个，每个断面可布设 1~3条观测垂线，各观测垂线还应尽量形成纵向观
监 测 系 统 设
面上。 （2）内部断面。布置在最大坝高坝段或地 质和结构复杂坝段，并视坝长情况布设1~3 个断面。应将坝体和地基作为一个整体进行
计 布设。拱坝的拱冠和拱端一般宜布设断面，
必要时也可在l/4拱处布设。
2020/5/19
变形监测概述 PPT
水库蓄水后 (2～3年)
3～6个月 半个月 1季度 1季度
正常运营
半年 1个月 6～12个月 半年
如遇特别情况,如暴雨、洪水、地震等,应进行加测。 及时进行第一周期的观测有重要意义。因为延误最初的测量就估计失去差不多发 生的变形数据,而且以后各周期的重复测量成果都是与第一次成果相比较的,因此 应特别重视第一次的观测质量。
变形测量的实用意义——安全监测。
坚持长期的、严密的变形测量能够幸免或减少损失。
瑞士的Zeuzier拱坝,高156m,在竣工后20多年中,大坝运行正常,但1978 年突然发现异常,坝顶下沉10cm,拱座间距离缩短5cm,拱冠顶向上游移动 9cm,超出估计变形值一倍以上。发现异常后,泄放了库中90﹪的水,发现 坝体已产生裂缝。认真检查和分析原因,得知这是由于离坝不远处(距大坝 1400m、比坝低300m),正在开挖一条穿过阿尔卑斯山的公路隧道所造成 的,当隧道工程停止后,坝体变形明显减小。
✓反馈设计施工质量 ✓验证设计参数 ✓研究正确的变形规律和预报变形的方法
3、变形测量的特点
✓ 周期性重复观测
变形测量的主要任务是周期性地对观测点进行重复观测, 以求得其在观测周期内的变形信息。周期性是指观测的时 间间隔是固定的,不能随意更改;重复性是指观测的条件、 方法和要求等基本相同。
✓ 着重于研究点位的变化
5、变形测量的精度
国际测量师联合会（FIG）1971年第13次大会上，变形 测量小组提出：“如果变形测量是为了确保建筑物的安全、 使变形值不超过某一允许的数值，则其观测值的误差应小于
变形允许值的 1 1 ；如果是为了研究变形的过程，则其 10 20
误差应比上面这个数值小得多（小于变形允许值的
1 1 ），甚至应采用目前测量手段和仪器所能达到的最 20 100
《变形观测技术》课件
04
变形观测数据处理与分析
数据处理的基本流程
数据采集
1
通过各种传感器和测量仪 器获取变形数据。
数据存储
4
将处理后的数据存储在数 据库或文件中，以便随时 调用和查询。
数据预处理
2
对原始数据进行校准、滤
波、去噪等处理，以确保
数据质量。
数据转换
3 将原始数据转换为统一格
式，便于后续分析和处理 。
数据分析的方法
预测模型
根据历史数据和实时监测数据，建立 变形预测模型，预测未来变形趋势。
预警阈值
根据工程经验和安全要求，设定预警 阈值，当变形量超过阈值时发出预警 。
预警系统
集成变形监测数据、预测模型和预警 阈值，构建预警系统，实现实时监测 和预警功能。
应急响应
在接收到预警信息后，及时采取相应 措施进行处置，确保工程安全。
2
它能够实现高精度、快速
的空间定位测量，广泛应
用于变形观测领域。
3 全站仪具有自动跟踪、智
能识别目标、自动补偿等
功能，提高了观测效率和
精度。
水准仪
水准仪是利用水平视线测定高程 的仪器，是变形观测中常用的测 量仪器之一。
水准仪在变形观测中具有重要的 应用价值，能够为工程安全提供 重要的数据支持。
它能够测量各种地形、地物的高 程变化，广泛应用于大地测量、 工程测量和沉降观测等领域。
变形观测的精度要求越高，对仪 器和方法的要求也越高，同时成 本也相应增加。
高精度变形观测需要采用高精度 的测量仪器和方法。
变形观测的精度要求通常以毫米 级或更小为标准。
Part
03
变形观测的常用仪器
全站仪
全站仪是一种集测距仪、
变形观测数据处理与分析
数据处理的基本流程
数据采集
1
通过各种传感器和测量仪 器获取变形数据。
数据存储
4
将处理后的数据存储在数 据库或文件中，以便随时 调用和查询。
数据预处理
2
对原始数据进行校准、滤
波、去噪等处理，以确保
数据质量。
数据转换
3 将原始数据转换为统一格
式，便于后续分析和处理 。
数据分析的方法
预测模型
根据历史数据和实时监测数据，建立 变形预测模型，预测未来变形趋势。
预警阈值
根据工程经验和安全要求，设定预警 阈值，当变形量超过阈值时发出预警 。
预警系统
集成变形监测数据、预测模型和预警 阈值，构建预警系统，实现实时监测 和预警功能。
应急响应
在接收到预警信息后，及时采取相应 措施进行处置，确保工程安全。
2
它能够实现高精度、快速
的空间定位测量，广泛应
用于变形观测领域。
3 全站仪具有自动跟踪、智
能识别目标、自动补偿等
功能，提高了观测效率和
精度。
水准仪
水准仪是利用水平视线测定高程 的仪器，是变形观测中常用的测 量仪器之一。
水准仪在变形观测中具有重要的 应用价值，能够为工程安全提供 重要的数据支持。
它能够测量各种地形、地物的高 程变化，广泛应用于大地测量、 工程测量和沉降观测等领域。
变形观测的精度要求越高，对仪 器和方法的要求也越高，同时成 本也相应增加。
高精度变形观测需要采用高精度 的测量仪器和方法。
变形观测的精度要求通常以毫米 级或更小为标准。
Part
03
变形观测的常用仪器
全站仪
全站仪是一种集测距仪、
水利工程变形监测
2019/1/11
淮 海 工 学 院
9
水工建筑物监测项目（1）
按工程分类 按级别分类 隧洞、 地下厂 房 √ 水库 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 1 √ √ 2 √ 3 4 √
第 节
类别
项目
土石 坝 √ √
堆石 坝 √ √
混凝 土坝 √ √ √
水闸、 溢洪道 √ √ √ √
2
水位
监 测 项 目 及 要 求
2019/1/11
2
淮 海 工 学 院
6
基本要求
第 节 监 测 项 目 及 要 求 2
（1）可行性研究阶段。提出安全监测系统的总体设计专题、监测 仪器及设备的数量；监测系统的工程概算。 （2）招标设计阶段。提出监测系统设计文件，包括监测系统布臵 图、仪器设备清单、各监测仪器设施的安装技术要求、测次要求及 工程预算等。 （3）施工阶段。提出施工详图，应做好仪器设备的检验、埋设、 安装、调试和保护，应绘制竣工图，编写埋设记录和竣工报告；应 固定专人进行监测工作，保证监测设施完好和监测数据连续、可靠、 完整，应按时进行监测资料分析，评价施工期大坝安全状况，为施 工提供决策依据。 （4）首次蓄水阶段。应制定首次蓄水的监测工作计划和主要的设 计监控技术指标；按计划要求做好仪器监测和巡视检查；拟定基准 值，定时对大坝安全状态作出评价并为蓄水提供依据。 （5）运行阶段。应进行经常的和特殊情况下的监测工作；定期对 监测设施进行检查、维护和鉴定，以确定是否应报废、封存或继续 观测、补充、完善和更新，定期对监测资料进行整编和分析。
降水 水文
波浪
冲淤 气温 水温 表面 内部 地基 裂缝 接缝 边坡
√
√ √ √ √ √
√
√
第1章 绪论《变形监测》教学课件
在实际工程中，弹性变形和塑性变形会同时存在。
四、变形监测的对象
•根据变形体的研究范围划分三类： 1、全球性变化研究 2、区域性变化研究 3、工程和局部性变化研究
对象
全球性 变形研究
内容
监测全球板块 运动、地极移 动、地球自转 速率变化、地 潮等
区域性 变形研究
工程和局部性 变形研究
地壳形变监测(地 沉降、位移、倾
GPS技术的作业模式
GPS应用于变形监测的作业方式可划分为周期性 和连续性两种模式(Episodic and Continuous Mode)
周期性变形监测与传统的变形监测网区别不大，一般 采用GPS静态相对定位法进行测量，数据处理与分析一般都 是事后的。变形基准的选择与确定成为热点。
连续性变形监测是用固定监测仪器进行长时间数据采 集，获取变形数据序列。根据变形体的特征，可采用静态相 对定位和动态相对定位两种方法，要求能实时响应变形，对 数据处理与分析要求更高。
GPS用于滑坡变形监测
GPS用于大型结构位移实时监测
经纬仪、位移传感器、加速度传感器和激光仪 等常规仪器监测结构位移存在诸多缺陷，最主要的 是各种传统方法都难以监测结构位移的实时变化。
•1996年，清华大学用GPS系统测量了深圳帝王大厦在台风 作用下的实时形变情况 •1997年，英国HUMBER大桥曾试验用GPS系统实际动态测量 大桥形变形，后来香港青马大桥、日本名石海峡大桥也用 GPS技术进行实时动态位移监测 •1999年，虎门大桥(特大型悬索桥结构)利用GPS RTK技术 建立了“三维位移GPS实时动态监测系统” ，该系统包括 1个GPS基准站、12个监测通道、7个GPS监测站以及光纤 数据传输系统和监控中心对悬索桥的三维位移进行动态实 时监测
四、变形监测的对象
•根据变形体的研究范围划分三类： 1、全球性变化研究 2、区域性变化研究 3、工程和局部性变化研究
对象
全球性 变形研究
内容
监测全球板块 运动、地极移 动、地球自转 速率变化、地 潮等
区域性 变形研究
工程和局部性 变形研究
地壳形变监测(地 沉降、位移、倾
GPS技术的作业模式
GPS应用于变形监测的作业方式可划分为周期性 和连续性两种模式(Episodic and Continuous Mode)
周期性变形监测与传统的变形监测网区别不大，一般 采用GPS静态相对定位法进行测量，数据处理与分析一般都 是事后的。变形基准的选择与确定成为热点。
连续性变形监测是用固定监测仪器进行长时间数据采 集，获取变形数据序列。根据变形体的特征，可采用静态相 对定位和动态相对定位两种方法，要求能实时响应变形，对 数据处理与分析要求更高。
GPS用于滑坡变形监测
GPS用于大型结构位移实时监测
经纬仪、位移传感器、加速度传感器和激光仪 等常规仪器监测结构位移存在诸多缺陷，最主要的 是各种传统方法都难以监测结构位移的实时变化。
•1996年，清华大学用GPS系统测量了深圳帝王大厦在台风 作用下的实时形变情况 •1997年，英国HUMBER大桥曾试验用GPS系统实际动态测量 大桥形变形，后来香港青马大桥、日本名石海峡大桥也用 GPS技术进行实时动态位移监测 •1999年，虎门大桥(特大型悬索桥结构)利用GPS RTK技术 建立了“三维位移GPS实时动态监测系统” ，该系统包括 1个GPS基准站、12个监测通道、7个GPS监测站以及光纤 数据传输系统和监控中心对悬索桥的三维位移进行动态实 时监测
第14章水利工程变形监测
2018/10/8
中南大学测绘与国土信息工程系
9
水工建筑物监测项目（1）
按工程分类 按级别分类 隧洞、 地下厂 房 √ 水库 √ √ √ √ √ √ √ √ √ 1 √ √ 2 √ 3 4 √
第 节
类别
项目
土石 坝 √ √
堆石 坝 √ √
混凝 土坝 √ √ √
水闸、 溢洪道 √ √ √ √ √
2
水位
中南大学测绘与国土信息工程系
5
工作原则
第 节 监 测 项 目 及 要 求
（1）监测仪器和设施的布臵，应明确监测目的，紧密结合 工程实际，突出重点，兼顾全面，相关项目统筹安排，配合 布臵。应保证具有在恶劣气候条件下仍能进行重要项目的监 测。 （2）仪器设备要耐久、可靠、实用、有效，力求先进和便 于实现自动化监测。 （3）仪器的安装和埋设必须及时，必须按设计要求精心施 工，应保证第一次蓄水期能够获得必要的监测成果，并应做 好仪器的保护；埋设完工后，及时作好初期测读工作，并绘 制竣工图、填写考证表，存档备查。 （4）仪器监测严格按照规程规范和设计要求进行，相关监 测项目力求同时监测；针对不同监测阶段，突出重点进行监 测；发现异常，立即复测；做到监测连续、数据可靠、记录 真实、注记齐全、整理及时，一旦发现问题，及时上报。 （5）仪器监测应与巡视检查相结合。
变 形 监 测 与 数 据 处 理
2018/10/8
§3 监测系统设计
中南大学测绘与国土信息工程系
13
监测断面布臵(土石坝)
第 节 监 测 系 统 设 计 （1）观测横断面。布臵在最大坝高、原河床处、 合龙段、地形突变处、地质条件复杂处、坝内埋管 或运行可能发生异常反应处。一般不少于2~3个。 （2）观测纵断面。在坝顶的上游或下游侧布设 1~2个，在上游坝坡正常蓄水位以上1个，正常蓄 水位以下可视需要设临时断面，下游坝坡2~5个。 （3）内部断面。一般布臵在最大断面及其它特征 断面处，可视需要布设1~3个，每个断面可布设 1~3条观测垂线，各观测垂线还应尽量形成纵向观 测断面。 界面位移一般布设在坝体与岸坡连接处，不同坝 料的组合坝型交界处及土坝与混凝土建筑物连接处。
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中南大学测绘与国土信息工程系
11
2
水工建筑物监测项目（2）
第 节
监 测 项 目 及 要 求
2020/10/9
中南大学测绘与国土信息工程系
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2
安全监测次数
第 节
监 测 项 目 及 要 求
2020/10/9
中南大学测绘与国土信息工程系
13
第十四章 水利工程变形监测
变
形
监
测
§3 监测系统设计
与
数
据
节
布置。应保证具有在恶劣气候条件下仍能进行重要项目的监 测。
监 测 项
（2）仪器设备要耐久、可靠、实用、有效，力求先进和便 于实现自动化监测。 （3）仪器的安装和埋设必须及时，必须按设计要求精心施
目 工，应保证第一次蓄水期能够获得必要的监测成果，并应做
及 好仪器的保护；埋设完工后，及时作好初期测读工作，并绘
变
形
监
测
§1 概述与数据处 Nhomakorabea理
2020/10/9
中南大学测绘与国土信息工程系
3
监测工作的重要性
1
第
•建国以来，我国共修建8.3万余座堤坝，其 中15米以上大坝有1.9万多座，30米以上大
节 坝有近3000座，这些工程在国民经济中发
概 挥了巨大的作用。然而，相当一部分大坝存 述 在着某些不安全因素，这些因素不同程度地
中南大学测绘与国土信息工程系
15
3
监测断面布置(混凝土坝)
第 （1）观测纵断面。通常平行坝轴线在坝顶
节
及坝基廊道设置观测纵断面，当坝体较高时， 可在中间适当增加1~2个纵断面。当缺少纵
监 向廊道时，也可布设在平行坝轴线的下游坝
测 系
面上。
统 （2）内部断面。布置在最大坝高坝段或地
设 计
质和结构复杂坝段，并视坝长情况布设1~3 个断面。应将坝体和地基作为一个整体进行
系 水位以下可视需要设临时断面，下游坝坡2~5个。
统 （3）内部断面。一般布置在最大断面及其它特征
设 断面处，可视需要布设1~3个，每个断面可布设 计 1~3条观测垂线，各观测垂线还应尽量形成纵向观
测断面。
界面位移一般布设在坝体与岸坡连接处，不同坝
料的组合坝型交界处及土坝与混凝土建筑物连接处。
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处
理
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监测断面布置(土石坝)
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（1）观测横断面。布置在最大坝高、原河床处、 第 合龙段、地形突变处、地质条件复杂处、坝内埋管
节 或运行可能发生异常反应处。一般不少于2~3个。
监 测
（2）观测纵断面。在坝顶的上游或下游侧布设 1~2个，在上游坝坡正常蓄水位以上1个，正常蓄
项 固定专人进行监测工作，保证监测设施完好和监测数据连续、可靠、
目 完整，应按时进行监测资料分析，评价施工期大坝安全状况，为施
及 工提供决策依据。
要 （4）首次蓄水阶段。应制定首次蓄水的监测工作计划和主要的设
求 计监控技术指标；按计划要求做好仪器监测和巡视检查；拟定基准
值，定时对大坝安全状态作出评价并为蓄水提供依据。
述
•综合评判专家系统的开发研究
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第十四章 水利工程变形监测
变 形 监
测 §2 监测项目及要求
与 数 据 处 理
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工作原则
2
（1）监测仪器和设施的布置，应明确监测目的，紧密结合
第 工程实际，突出重点，兼顾全面，相关项目统筹安排，配合
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基本要求
2
（1）可行性研究阶段。提出安全监测系统的总体设计专题、监测
第 仪器及设备的数量；监测系统的工程概算。
节
（2）招标设计阶段。提出监测系统设计文件，包括监测系统布置 图、仪器设备清单、各监测仪器设施的安装技术要求、测次要求及
监 测
工程预算等。 （3）施工阶段。提出施工详图，应做好仪器设备的检验、埋设、 安装、调试和保护，应绘制竣工图，编写埋设记录和竣工报告；应
要 制竣工图、填写考证表，存档备查。
求 （4）仪器监测严格按照规程规范和设计要求进行，相关监
测项目力求同时监测；针对不同监测阶段，突出重点进行监
测；发现异常，立即复测；做到监测连续、数据可靠、记录
真实、注记齐全、整理及时，一旦发现问题，及时上报。
（5）仪器监测应与巡视检查相结合。
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影响工程效益的发挥，甚至威胁着下游千百
万人民的生命财产安全。
•世界范围内的最新统计结果表明，本世纪
已建坝总的失事比例约为1%，一旦大坝失
事，将引起难以估计的灾难，这已引起各国
政府和人民的普遍关注。
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1
监测系统研究进展
第
节
•监测数据的自动采集
概
•监测信息处理系统的研究开发
节 （1）正常状态，指大坝（或监测的对象）达到
监 测
设计要求的功能，不存在影响正常使用的缺陷，且 各主要监测量的变化处于正常情况下的状态。
项 （2）异常状态，指大坝（或监测的对象）的某
目 项功能已不能完全满足设计要求，或主要监测量出
及 现某些异常，因而影响正常使用的状态。
要 求
（3）险情状态，指大坝（或监测的对象）出现 危及安全的严重缺陷，或环境中某些危及安全的因
（5）运行阶段。应进行经常的和特殊情况下的监测工作；定期对 监测设施进行检查、维护和鉴定，以确定是否应报废、封存或继续 观测、补充、完善和更新，定期对监测资料进行整编和分析。
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工作状态划分
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应定期对监测结果进行分析研究，并按下列类型对 第 大坝的工作状态作出评估：
布设。拱坝的拱冠和拱端一般宜布设断面，
必要时也可在l/4拱处布设。
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素正在加剧，或主要监测量出现较大异常，若按设
计条件继续运行将出现大事故的状态。
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变形监测符号
第 节
监 测 项 目 及 要 求
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水工建筑物监测项目（1）
第 节
监 测 项 目 及 要 求
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第十四章 水利工程变形监测
变 形 监 测 与 数 据 处 理
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主要内容
第 十
•概述
四 章
•监测项目及要求 •监测系统设计
水 利 工
•小浪底大坝安全监控系统设计 •大坝安全评判专家系统设计
程
变
形
监
测
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第十四章 水利工程变形监测