大坝安全监测的作用及建议

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大坝安全监测的作用及建议

大坝安全监测的作用及建议

大坝监测的作用及建议【提要】从分析影响大坝安全的各种因素入手,在时空两个方面拓宽了大坝安全监测的概念,即大坝安全监测应在时空上将影响大坝安全的因素考虑在内。

在此基础上,提出:(1)大坝安全监测要有明显的针对性;(2)重视对溃坝的分析;(3)大坝安全监测应和设计及大坝安全定检结合起来,以方便资料分析和相互校核;(4)加强对大坝安全监测(包括监测系统),特别是自动化系统的效益评估,要求大坝安全监测系统成为水库运行调度的依据,真正为提高水库效益服务;(5)通过网络技术,实现大坝安全监测的网络化,以方便经验交流,提高监测技术。

【关键词】大坝安全监测;时空;运行管理;网络众所周知,大坝是一种特殊建筑物,其特殊性主要表现在如下3个方面:①投资及效益的巨大和失事后造成灾难的严重性;②结构、边界条件及运行环境的复杂性;③设计、施工、运行维护的经验性、不确定性和涉及内容的广泛性。

以上特殊性说明了要准确了解大坝工作性态,只能通过大坝安全监测来实现,同时也说明了大坝安全监测的重要性。

事实上,大坝安全监测已受到人们的广泛重视,我国已先后颁布了差阻式仪器标准及监测仪器系列型谱、《水电站大坝安全检查实施细则》、《混凝大坝安全监测技术规范》、《水库大坝安全管理条例》、《土石坝安全监测技术规范》等,同时,国际大坝会议也多次讨论过大坝安全问题[1]。

大坝安全监测是人们了解大坝运行性态和安全状况的有效手段。

随着科学技术的发展、管理水平的提高及人们观念的转变,大坝安全监测的内涵也进一步加深。

为此,笔者从分析影响大坝安全的因素入手,对大坝安全监测的若干问题进行探讨。

1影响大坝安全的因素影响大坝安全的因素很多,据国际大坝会议“关于水坝和水库恶化”小组委员会记录的1100座大坝失事实例,从1950年至1975年大坝失事的概率和成因分析中得出大坝失事的频率和成因分别为:30%是由于设计洪水位偏低和泄洪设备失灵引起洪水漫顶而失事;27%是由于地质条件复杂,基础失稳和意外结构事故;20%是由于地下渗漏引起扬压力过高、渗流量增大、渗透坡降过大引起;11%是由于大坝老化、建筑材料变质(开裂、侵蚀和风化)以及施工质量等原因;12%是不同的特有原因所致。

大坝安全监测的作用及发展

大坝安全监测的作用及发展

本文对大坝为主的水工建造物安全监测的内容作了简单的概括,着重分析了其对于水工建造的作用及意义,并对安全监测技术的发展作出了分析和展望。

大坝监测;数据观测;技术展望大坝安全监测是人们了解大坝运行状态和安全状况的有效手段和方法。

它的目的主要是了解大坝安全状况及其发展态势 , 是一个包括由获取各种环境、水文、结构、安全信息到经过识别、计算、判断等步骤 , 最终给出一个大坝安全程度的全过程。

此过程包括 : 通过各种信息的获取、整理和分析 , 给出大坝安全评价 , 控制大坝安全运行 ; 校核计算参数的准确性和计算方法的实用性 ; 反馈施工方法的正确性 , 改进施工方法和施工控制指标 ; 为科学研究提供现场资料 , 检验各种理论、校正各种模型和参数 , 协助找出实测规律和辅助成因分析等。

1.1 检查观测检查监测是利用人员本身通过观察、手摸或者利用一些简单的工具对建造物进行简单的观测。

使用仪器观测虽然可以得到更为准确的信息,但一个建造物的仪器安设点数是有限的,太多的仪器设备不利于经济方面的考虑,此外水工建造物裂缝、渗水等缺陷部位也不一定反生在仪器设备的观测点上,所以人员的检查观测具有相当重要的地位。

有利于及时的弥补仪器的不足,及时的发现异常情况的发生。

检查观察主要检测建造物有无裂缝,在坝脚、迎水坡部位有无塌陷、流土和沼泽化的现象,在伸缩缝部位是否有渗漏,混凝土表面有没有松软、侵蚀的危害,有泄水作用的部位检查有无磨损、剥落金属部位的焊缝、铆钉等是否生锈变形。

1 .2 仪器的量测仪器量测既是在相应的建造部位预设仪器设备,通过规律性的采集数据,来判定建造物的工作状态。

(1) 变形观测变形观测是原型观测中较为重要的一部份,要对土工、混凝土、土坝等建造物观测水平位移和垂直位移、地基的固结沉降情况、伸缩缝的变形等。

(2) 渗透观测对于土坝类的渗透观测,浸润线的位置变化情况可以通过孔隙水压力仪来确定,根据结构形式、工程等级以及施工方法和地质情况等定出观测断面,观测断面要能够反应出主要的渗流情况和问题可能发生的地点,根据断面的大小确定测量点数。

大坝安全监测方案

大坝安全监测方案

大坝安全监测方案随着大坝建设的增多和大坝的生命周期的延长,对大坝的安全监测变得越来越重要。

大坝安全监测旨在及时掌握大坝建设及运行过程中的安全隐患,为采取相应的安全措施提供科学依据,以确保大坝的安全运行。

本文将就大坝安全监测的方案进行探讨。

一、大坝安全监测的目标二、大坝安全监测的内容1.结构监测:主要包括大坝的位移、应力、变形等结构参数的监测,用于评估大坝结构的稳定性和变形情况。

2.水文监测:主要监测大坝水位、流量、雨量等水文参数,用于掌握大坝周围水文环境的变化情况,并及时预警和处理可能的洪水、涌浪和渗透等水文灾害。

3.地质监测:主要监测大坝周围地下水位、地震活动、滑坡等地质参数,以及岩土体的稳定性和变形情况,用于评估大坝基础的可靠性和固结性。

4.温度监测:主要监测大坝结构和岩土体的温度变化情况,用于发现和识别可能影响大坝结构安全和稳定的热力问题。

5.应力监测:主要监测大坝结构和基础的应力情况,用于评估和预测大坝结构在外荷载作用下的变形和破坏情况。

6.环境监测:主要监测大坝周围的环境参数,如大气温度、湿度、风速等,用于掌握大坝周围环境的变化情况,发现可能对大坝造成影响的环境因素。

三、大坝安全监测的方法1.定点监测:在大坝重要部位设置监测点,使用传感器和仪器定期采集和记录关键参数数据,并进行分析和评估。

这种方法可以直接获得大坝结构和环境的详细信息。

2.遥感监测:利用遥感技术(如卫星遥感、无人机遥感)对大坝进行监测,可以获取大范围、全方位的数据,帮助发现和识别一些隐蔽的安全隐患。

3.无损监测:使用无损检测技术(如超声波、雷达等)对大坝进行监测,可以获得结构材料的物理和力学特性,帮助评估结构的安全性和稳定性。

四、大坝安全监测的步骤1.制定监测计划:根据大坝的特点和设计要求,制定大坝安全监测的计划,包括监测内容、监测方法、监测频率等。

2.设置监测点和安装传感器:根据监测计划的要求,在大坝重要部位设置监测点,并安装相应的传感器和仪器。

大坝安全监测 实施方案

大坝安全监测 实施方案

大坝安全监测实施方案一、背景介绍。

大坝是水利工程中的重要组成部分,其安全性直接关系到人民生命财产安全和国家的生态环境稳定。

为了保障大坝的安全运行,必须对其进行全面的监测和实施有效的监测方案。

二、监测内容。

1. 结构监测,包括大坝的变形、裂缝、渗流等情况的监测,以及对大坝结构的稳定性进行实时监测。

2. 应力监测,通过对大坝材料的应力情况进行监测,及时发现并处理可能存在的应力集中问题。

3. 温度监测,对大坝的温度进行监测,及时发现温度异常情况,预防因温度变化引起的结构问题。

4. 水位监测,对大坝附近水域的水位进行监测,及时掌握水位变化情况,预防因水位变化引起的安全隐患。

5. 环境监测,对大坝周围环境进行监测,包括地质环境、气候环境等,及时掌握周围环境变化对大坝的影响。

三、监测工具。

1. 结构监测,采用变形监测仪、裂缝监测仪等设备进行监测。

2. 应力监测,采用应力传感器、应变片等设备进行监测。

3. 温度监测,采用温度传感器、红外线测温仪等设备进行监测。

4. 水位监测,采用水位计、水位传感器等设备进行监测。

5. 环境监测,采用环境监测站、地质监测仪等设备进行监测。

四、监测方案。

1. 建立监测网络,在大坝及其周围建立监测点,布设监测设备,形成完整的监测网络。

2. 实施定期监测,对大坝进行定期监测,及时发现问题并进行处理。

3. 实施实时监测,对大坝进行实时监测,一旦发现异常情况,立即采取相应措施。

4. 数据分析与处理,对监测数据进行分析,及时发现问题并进行处理,确保大坝安全运行。

五、监测措施。

1. 加强人员培训,对从事大坝监测工作的人员进行专业培训,提高其监测技能和应急处理能力。

2. 完善监测设备,定期对监测设备进行维护和更新,确保监测设备的正常运行。

3. 加强监测管理,建立健全的监测管理制度,明确监测责任,确保监测工作的有效开展。

4. 加强信息共享,建立监测信息共享平台,及时将监测数据和信息共享给相关部门和人员。

大坝安全监测对大坝运行管理的重要性及具体措施

大坝安全监测对大坝运行管理的重要性及具体措施

大坝安全监测对大坝运行管理的重要性及具体措施Chongqing Bashan Hydropower Development Co., Ltd., Chongqing405900, China摘要:随着社会经济的发展,我国逐渐加大了大坝的建设力度,旨在优化自然界中水资源的配置,减少洪涝灾害的发生几率。

但是,在加大大坝建设力度的同时,也应该做好大坝的安全监测,提升大坝的运行管理水平。

基于此,论文重点针对大坝安全监测对大坝运行管理的重要性进行了详细的分析,并提出了加强大坝安全监测的具体措施。

With the development of social economy, China has gradually increased the construction of dams in order to optimize the allocation of water resources in nature and reduce the probability of flood disaster. However, while strengthening the dam construction, we should also do a good job of dam safety monitoring, improve the dam operation and management level. Based on this, this paper focuses on the importance of dam safety monitoring to dam operation management, and puts forward specific measures to strengthen dam safety monitoring.关键词:大坝;安全监测;运行管理;重要性;具体措施dam; safety monitoring; operation management; importance; concrete measures【中图分类号】TV698.1 【文献标志码】A 【文章编号】1引言大坝是一种特殊形式的水利工程设施,在保障水库安全运行方面有着积极的作用。

水库大坝安全系数的监测与预警技术

水库大坝安全系数的监测与预警技术

水库大坝安全系数的监测与预警技术水库大坝安全系数的监测与预警技术水库大坝安全系数的监测与预警技术是确保水库大坝安全运行的关键。

以下是一个逐步思考的文章。

第一步:介绍水库大坝的重要性和安全威胁水库大坝是人类利用水资源的重要设施,用于蓄水、发电、灌溉等。

然而,由于长期的自然因素和人为活动的影响,水库大坝的安全性可能受到威胁。

水库大坝的破裂或失稳可能导致洪水、泥石流等灾害,造成人员伤亡和财产损失。

第二步:介绍水库大坝安全系数的概念与意义水库大坝的安全系数是衡量其稳定性和安全性的重要指标。

安全系数越高,表示水库大坝越稳定、越安全。

因此,监测和预警水库大坝的安全系数是预防事故发生、保障人们生命财产安全的重要措施。

第三步:介绍水库大坝安全系数的监测方法水库大坝安全系数的监测可以通过多种方法实现。

其中,常用的方法包括:1. 物理监测:通过安装传感器和仪器,监测水库大坝的变形、位移、应力等物理参数。

这些监测数据可以反映水库大坝的稳定状态,并用于计算安全系数。

2. 地质勘探:通过地质勘探技术,了解水库大坝的地质结构和基础状况。

这有助于评估水库大坝的稳定性,并为安全系数的监测提供基础数据。

3. 遥感监测:利用遥感技术,通过卫星图像或无人机等手段获取水库大坝的变化情况。

这种方法可以全面、及时地监测水库大坝的变形和环境变化,为安全系数的评估提供支持。

第四步:介绍水库大坝安全系数的预警技术水库大坝安全系数的预警技术是及时发现异常情况、采取措施防止事故发生的关键。

常用的预警技术包括:1. 阈值预警:根据水库大坝的监测数据设定一定的安全阈值。

一旦监测数据超过或接近这些阈值,就会触发预警系统,及时通知相关人员采取应急措施。

2. 模型预警:基于水库大坝的监测数据建立数学模型,预测其未来的稳定状态。

通过模型分析,可以提前预警可能出现的安全风险,并及时采取措施进行修复和加固。

3. 基于人工智能的预警:利用人工智能技术对水库大坝的监测数据进行分析和处理,识别异常情况,并发出预警信号。

浅谈大坝安全监测自动化现状及发展趋势

浅谈大坝安全监测自动化现状及发展趋势

浅谈大坝安全监测自动化现状及发展趋势1. 引言1.1 大坝安全监测意义大坝是水利工程中重要的建筑物,其安全监测是保障人民生命财产安全的重要举措。

大坝安全监测的意义在于及时发现潜在风险,减少事故发生的可能性,保障大坝的安全稳定运行。

通过监测大坝的变形、裂缝、渗漏等情况,可以及时采取预防措施,避免发生灾难性的事故。

大坝对于水资源的调控和利用有着重要的作用,安全监测可以确保水利工程的正常运行,保障水资源的有效利用。

加强大坝安全监测意义重大,不仅可以保障人民生命财产安全,还能维护国家水资源安全和生态环境的稳定。

大坝安全监测的意义不仅体现在防灾减灾方面,还有助于提升科技水平,推动水利工程的发展和完善。

通过自动化监测技术的应用,大坝安全监测将迎来新的发展机遇,实现更高水平的安全监测和管理。

1.2 自动化监测技术重要性自动化监测技术在大坝安全监测中的重要性不言而喻。

传统的人工监测存在诸多弊端,如监测数据不及时、不准确、无法连续监测等问题,无法满足大坝安全监测对实时性、准确性和连续性的需求。

而自动化监测技术通过使用各种传感器、遥感技术、网络通信等手段,可以实现对大坝各项参数的自动、实时、准确的监测,大大提高了监测数据的质量和监测效率。

自动化监测技术可以实现对大坝结构、地质、水文、变形等多个方面的监测,实时掌握大坝的安全状况,及时发现异常情况并做出相应的处置措施,保障大坝的安全稳定运行。

而且自动化监测技术还可以实现数据的实时传输和存储,方便对监测数据的分析和应用,为大坝的安全管理和决策提供科学依据。

自动化监测技术是大坝安全监测的重要支撑,是提高监测水平、保障大坝安全的重要手段。

随着科技的不断发展和进步,自动化监测技术将会在大坝安全监测中发挥越来越重要的作用,推动大坝监测技术的不断创新和发展。

2. 正文2.1 大坝安全监测现状分析随着我国经济的快速发展,大坝建设数量不断增加,大坝存在的安全隐患也日益凸显。

大坝的安全监测变得尤为重要,以确保大坝稳定运行和人民生命财产安全。

大坝安全监测规范

大坝安全监测规范

大坝安全监测规范大坝是一种用来调节河流水位、蓄水和发电的重要水利设施,其安全问题关系到人民群众的生命财产安全以及社会稳定。

为了保障大坝的安全,需要在建设和运行过程中进行严格的监测和管理。

本文从大坝安全监测规范的角度出发,提出了一些具体的建议和规范。

一、监测指标和频次大坝监测的指标主要包括坝体位移、坝体应力、坝周地下水位等。

对于不同类型的大坝,监测指标可以有所不同,但都应包括基本的位移和应力参数。

监测频次应根据大坝的结构特点和水文等因素进行合理的确定,一般应不少于每年1次。

二、监测设备和仪器大坝监测设备和仪器包括位移测量仪器、应变测量仪器、压力传感器等。

这些设备要求精度高、可靠性好,并且要进行定期的校准和维护保养。

同时,监测设备应具备数据传输和存储功能,以便进行后续的数据分析和处理。

三、监测数据的处理和分析大坝监测数据的处理和分析是保障大坝安全的重要环节。

通过对监测数据的处理,可以了解大坝的变形和应力状况,进而判断大坝是否安全。

处理和分析过程中,应采用科学的方法和模型,并结合实际情况进行综合评判。

四、监测报告和应急预案大坝监测工作应及时编写监测报告,并将监测数据和分析结论向相关部门进行报告。

对于异常情况,要及时制定应急预案,采取相应的措施,以确保大坝的安全。

五、安全监测的组织和管理大坝安全监测应有专门的组织和管理机构。

该机构应具备一定的技术实力和管理能力,能够组织监测工作,并根据监测结果提出相应的管理建议。

同时,还应建立监测数据的管理和保密制度,保障数据的安全和有效利用。

六、监测规范的执行和监督大坝安全监测规范的执行和监督是保障大坝安全的关键环节。

相关部门和机构应加强对监测工作的监督和检查,对不合格的监测数据和工作进行处罚和整改。

同时,还应定期评估和更新监测规范,以适应科技和社会的发展变化。

综上所述,大坝安全监测规范是保障大坝安全的重要举措。

只有严格按照规范进行监测和管理,才能及时发现和解决大坝的安全问题,确保人民群众的生命财产安全。

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大坝监测的作用及建议【提要】从分析影响大坝安全的各种因素入手,在时空两个方面拓宽了大坝安全监测的概念,即大坝安全监测应在时空上将影响大坝安全的因素考虑在内。

在此基础上,提出:(1)大坝安全监测要有明显的针对性;(2)重视对溃坝的分析;(3)大坝安全监测应和设计及大坝安全定检结合起来,以方便资料分析和相互校核;(4)加强对大坝安全监测(包括监测系统),特别是自动化系统的效益评估,要求大坝安全监测系统成为水库运行调度的依据,真正为提高水库效益服务;(5)通过网络技术,实现大坝安全监测的网络化,以方便经验交流,提高监测技术。

【关键词】大坝安全监测;时空;运行管理;网络众所周知,大坝是一种特殊建筑物,其特殊性主要表现在如下3个方面:①投资及效益的巨大和失事后造成灾难的严重性;②结构、边界条件及运行环境的复杂性;③设计、施工、运行维护的经验性、不确定性和涉及内容的广泛性。

以上特殊性说明了要准确了解大坝工作性态,只能通过大坝安全监测来实现,同时也说明了大坝安全监测的重要性。

事实上,大坝安全监测已受到人们的广泛重视,我国已先后颁布了差阻式仪器标准及监测仪器系列型谱、《水电站大坝安全检查实施细则》、《混凝大坝安全监测技术规范》、《水库大坝安全管理条例》、《土石坝安全监测技术规范》等,同时,国际大坝会议也多次讨论过大坝安全问题[1]。

大坝安全监测是人们了解大坝运行性态和安全状况的有效手段。

随着科学技术的发展、管理水平的提高及人们观念的转变,大坝安全监测的内涵也进一步加深。

为此,笔者从分析影响大坝安全的因素入手,对大坝安全监测的若干问题进行探讨。

1影响大坝安全的因素影响大坝安全的因素很多,据国际大坝会议“关于水坝和水库恶化”小组委员会记录的1100座大坝失事实例,从1950年至1975年大坝失事的概率和成因分析中得出大坝失事的频率和成因分别为:30%是由于设计洪水位偏低和泄洪设备失灵引起洪水漫顶而失事;27%是由于地质条件复杂,基础失稳和意外结构事故;20%是由于地下渗漏引起扬压力过高、渗流量增大、渗透坡降过大引起;11%是由于大坝老化、建筑材料变质(开裂、侵蚀和风化)以及施工质量等原因;12%是不同的特有原因所致。

通过上面的数值可以作如下分析:大坝失事的原因很多、涉及范围也很广,但大致可以分成3类。

第一类是由设计、施工和自然因素引起,它没有一个从量变到质变的过程,而是一旦大坝建成就已确定了的,如设计洪水位偏低、混凝土标号过低、未考虑地震荷载等;第二类是在运行、管理过程中逐步形成的,有一个从量变到质变的发展过程,如冲刷、浸蚀、混凝土的老化、金属结构的锈蚀等;第三类是上述两种混合情况,即设计、施工中的不完善在运行中得不到改正,或者说随着时间的推移和运行管理的不力使设计、施工中的隐患发展为破坏。

就目前而言,大坝安全监测主要是针对后两种情况。

下面将从设计、施工、运行维护3个阶段来讨论,着重强调目前大坝安全监测容易忽视的一些方面。

1.1设计阶段众所周知,在设计阶段,坝址的确定决定了地形、地质、地震发生频率及水文条件等;枢纽的总体布置、坝型及结构、材料选择和分区、水文资料的收集及洪水演算、地质勘探等都将影响大坝的安全。

1980年6月19日,乌江渡水库泄洪水雾引起开关站出现相间短路跳闸、引出线烧断、工地停电,类似情况1980年6月23日在黄龙滩、1986年9月3日在白山等也曾发生。

以上事故的发生引起工地停电和泄洪闸门不能开启的严重后果,均是由于整体布置不合理,对泄洪水雾飘移危害认识不够所致。

喀什一级大坝位于高地震烈度区,粘土斜墙坝的抗震性能差,而设计又将防渗膜放在斜墙下游侧,形成潜在的最薄弱滑裂面,因而在1985年大地震时,迎水面滑落库中,其原因是坝体结构设计不合理。

综上所述,大坝的许多安全隐患是由设计阶段留下的,特别是水文计算及地质勘探和处理两个方面,如纪村坝基红层问题,前期勘探工作不够是重要原因之一[2]。

1.2施工阶段施工阶段能否贯彻设计意图、确保施工质量,特别是有效解决施工中发现的新问题是确保大坝安全的关键因素之一,如混凝土坝的温控措施、土石坝的碾压及防渗排水结构的施工、有关泄洪建筑物的机电安装等都将直接影响大坝的安全。

喀什一级大坝在1982年施工中,其坝体及防渗墙都未进行碾压,致使密实度降低,在强震时容易液化和沉陷,这也是1985年地震时引起大坝整体破坏原因之一。

1.3运行管理运行管理涉及水库调度、大坝及附属机电设施检查、监测手段及资料分析方法、大坝安全状况评价等,其中每一环节都事关大坝的安全。

佛子岭大坝1969年发生的漫顶事故,其重要原因就是因为盲目追求灌溉效益,汛期不适当地抬高运行水位所致;陈村大坝出现的105m高程水平裂缝与大坝长期遭遇高温低水位运行工况有关[3];佛子岭、磨子潭和沟后水库等在泄洪闸门开启的关键时刻都出现了电源中断这一严重问题,说明了备用电源及汛前检查有关泄洪设备(施)的重要性,更不用说对大坝进行全面的巡视检查、仪器监测和及时的资料分析了。

这里还要强调的一点就是联合调度问题,在梯级水库调度中这一点显得特别重要,如石漫滩水库溃坝与上游的元门水库溃坝是密不可分的。

2大坝安全监测的目的和意义众所周知,大坝安全监测有校核设计、改进施工和评价大坝安全状况的作用,且重在评价大坝安全。

笔者认为,大坝安全监测的浅层意义是为了人们准确掌握大坝性态;深层意义则是为了更好地发挥工程效益、节约工程投资。

大坝安全监测不仅是为了被监测坝的安全评估,还要有利于其他大坝包括待建坝的安全评估。

3大坝安全监测的新内涵通过以上分析可知,影响大坝安全的因素很多(坝址选择、枢纽布置、坝体结构、材料特性、水库调度等)、时间跨度大(从设计施工到运行管理);大坝安全监测的目的是为了在确保工程安全的前提下,更好地发挥工程效益。

随着科技的发展、人们观念的变化,实现大坝安全监测的手段和目的都有了一定程度的变化,笔者认为可从如下几方面进行理解。

3.1监测范围和内容规范[4][5]规定“大坝安全监测范围,包括坝体、坝基、坝肩,以及对大坝安全有重大影响的近坝区岸坡和其它与大坝安全有直接关系的建筑物和设备”。

众所周知,瓦依昂(Vajont)拱坝就是由于库区发生大滑坡引起了溃坝;1961年3月6日,我国柘溪水电厂首次蓄水时,在大坝上游右岸1.55km处也曾发生大滑坡;佐齐尔拱坝1978年12月份发现拱冠向上游移动的原因就是因为离坝1.5km的地方在比坝低320m处开挖了一条排放地下水的隧洞所致。

可见,关系大坝安全的因素存在的范围大,包括的内容多,如泄洪设备及电源的可靠性、梯级水库的运行及大坝安全状况、下游冲刷及上游淤积、周边范围内大的施工特别是地下施工爆破等。

大坝安全监测的范围应根据坝址、枢纽布置、坝高、库容、投资及失事后果等进行确定,根据具体情况由坝体、坝基推广到库区及梯级水库大坝,大坝安全监测的时间应从设计时开始直至运行管理,大坝安全监测的内容不仅是坝体结构及地质状况,还应包括辅助机电设备及泄洪消能建筑物等。

3.2大坝安全监测的针对性大坝安全监测是针对具体大坝的具体时期作出的,一定要有鲜明的针对性。

(1)时间上的针对性。

由于大坝施工期、初次蓄水期和大坝老化期是大坝安全容易出现问题的时期,因此在前一个阶段监测的重点应是设计参数的复核和施工质量的检验,而后者则应是针对材料老化[7]和设计复核进行。

大坝的破坏机理研究至今还是一个薄弱环节,关键是原型破坏试验作不了,因此,加强对溃坝的分析是非常有必要的。

这就要求大坝安全监测系统在关键时候能发挥作用,能得到关键数据;(2)空间结构上的针对性。

针对具体的坝址、坝型和结构有针对性地加强监测,如针对面板堆石坝面板与趾板之间的防渗、碾压混凝土坝的层间结构、高强震地区均质土坝的液化、薄拱坝坝肩的稳定、破碎地基及深覆盖层上筑坝的基础处理及防渗、多泥沙河流的泥沙淤积、库岸高边坡的稳定等。

由于总体布置不合理,泄洪水雾有可能引起跳闸等问题,应注意对雾化的监测和汛期对备用电源的检查等。

再者,大坝监测应和大坝设计、施工和运行管理互相补充,特别是在设计中运用新结构、新方法、新材料,施工时发现新的地质构造和地质条件。

运行遇到不利工况时,大坝安全监测理应成为检验设计、施工及运行效果的必要手段,从而为采取必要的工程措施以确保大坝安全创造条件。

3.3监测手段和方法大坝安全监测包括巡视检查和仪器监测[4],笔者认为巡视检查和仪器监测是分不开的。

前者也要尽可能的利用当今的先进仪器和技术对大坝特别是隐患进行检查,以便作到早发现早处理,如土石坝的洞穴、暗缝、软弱夹层等很难通过简单的人工检查发现,因此,必须借用高密度电阻率法、中间梯度法、瞬态面波法等进行检查[6],从而完成对其定位及严重程度的判定。

人工巡查和仪器监测分不开的另一条原因是由于大坝的特殊性和目前仪器监测的水平所决定的。

大坝边界条件和工作环境较为复杂,同时,由于材料的非线性(特别是土石坝),从而使监测的难度增大;另一方面,目前仪器监测还只能作到“点(小范围)监测”,如测缝计只能发现通过测点的裂(接)缝开度的变化,而不能发现测点以外裂(接)缝开度的变化;变形(渗流)测点监测到的是坝体(基)综合反应,因而难以进行具体情况的原因分析。

正是由于上述原因,监测手段和方法必须多样化,即将各种监测手段和方法[4][5]结合起来,将定性和定量监测结合起来,如将传统的变形、渗流、应力应变及温度监测同面波法、彩色电视、超声波、CT、水质分析等结合起来。

随着科技水平的发展,一种真正的“分布式测量系统”——光纤测量系统即将面世,水科院、国电公司成都院等单位已对此作了大量的研究,也曾在三峡作过试验。

该系统将光纤既作为传感部件,又作为信号传输部件埋设于坝体中,使每一根光纤成为大坝的神经,感受大坝性态的变化并具体定位,从而使监测走向立体和全方位。

目前,自动化系统还存在费用高、可靠性难以保证、监测项目不全、安装调试困难、实时化程度低等问题,笔者认为一种费用低、安装调试简单、易维护、可以进行大范围监测、实时性高的系统才是发展方向。

同时,监测方法、监测量的变化(如由标量到矢量、由数值分析到图象分析)必将导致分析方法的变化。

3.4大坝安全监测的网络化、智能化、效益化在过去的许多年中,人们总是将观测资料交由专职单位去分析,这样做要花费大量的时间,不利于及时有效地掌握大坝性态和进行最优的运行调度。

同时,一般单位的资料分析总是在建立数学模型(特别是统计模型)的基础上,缺乏与具体大坝的联系及与设计标准(稳定、强度)的比较,也不利于监测技术的提高。

近期,一些单位在专家系统、人工智能及决策支持系统开发中,直接将监测资料(如库水位、温度、应力、扬压力等)与设计标准(稳定、强度)对照起来用于坝体强度及稳定校核是一种很好的思路。

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