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水庫工程大壩安全監測方案范文第1篇

關鍵詞：大壩工程；安全監測

中圖分類號：TV42+1.1文獻標識碼： A 文章編號：

引言

大壩安全監測是確保大壩安全運行的必要手段，對一個具體工程的大壩安全監測工作，采用不同的監測方法，其影響和所發揮的作用可能不同，針對監測應采用先進的管理方式。

一、大壩工程安全監測管理現狀

一般來說，大壩樞紐工程由上水庫、下水庫、輸水建筑物、地下廠房洞室群、地面開關站及永久公路等組成。廠房系統由地下的主副廠房、主變洞、母線洞、尾水閘門廊道、尾閘運輸洞、高壓電纜洞、交通洞、通風洞、排水廊道、自流排水洞以及地面開關站等組成。監測自動化及其采集系統能基本準確反應建筑物的性態變化，但還存在一些問題：

1、安全檢測設施不合理

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、綜合型人才稀缺

對于水庫大壩安全監測方面的綜合性人才，目前處于非常稀缺的狀態。因為熟悉安全檢測自動化系統的大多數是計算機方向人才，對水文知識了解甚少，比如說在施工設計時，容易導致壩前位移觀測點設計低于標準蓄水位；而水文相關專業人才，對電力自動化系統沒怎么接觸過，導致對于安全檢測數據的采集出現不足或者無法正常操作，從而導致水庫安全檢測的監理方面以及管理方面都會存在不足。專業隊伍綜合能力欠缺導致大壩如果意外的情況，無法及時的讓所有人采取措施，不利于安全檢測工作的順利進行。

3、管理層意識問題

很多水庫管理層對于安全檢測工作意識淡薄，不重視安全檢測發展，將重心主要放在資金籌備、項目建設方面，存在僥幸心理，認為水庫大壩出現問題的概率非常小，這樣導致很多管理層不將水庫安全檢測工作放在日程的工程管理方面，忽視水庫大壩安全檢測工作，不對安全檢測設施進行更新，提高技術設備含量，導致安全檢測工作一直停滯不前。這樣，不僅降低管理層的安全意識，還會讓員工忽略安全檢測問題，從而產生安全檢測隱患，長久下去，如果出現問題，會直接造成很大損失和危害。

二、大壩安全監測技術控制管理方式

大壩工程安全監測設施優化必須建立安全監測系統，其中在監測儀器布置優化方面，確定儀器布置優化的必要性，儀器布置優化目標，精選出少量的儀器設備，布置在最合理的位置上，儀器布置優化的目標應按以下原則確定：精選監測斷面（或部位），嚴格按關鍵斷面、重要斷面、一般斷面3個層次布置儀器。不要對同一部位或同一項目布置多種監測儀器，要確定和布置很多屬于永久性觀測的項目和儀器，要盡量減少監測儀器的種類，減少測讀儀器類型和數量，減少中間測站的數量，考慮實現自動測讀的要求和自動化系統布置，應減少監測儀器設備的成本費用。應剔除多余的或不在本專業范圍內的項目，以較小的投資獲取最全、最詳盡的監測資料。

監測儀器布置概況：地下廠房主要監測項目包括主廠房主變洞室、巖壁吊車梁、蝸殼和集水和排水廊道。輸水系統主要監測項目包括輸水系統沿線、上游調壓井、高壓岔管、引水支管、尾水調壓井、施工洞堵頭和支岔管排水廊道監測。上庫主壩監測包括壩頂水平位移和垂直位移、接縫和裂縫開度、混凝土應力應變、水庫水位等。另外，還有上庫副壩及右岸埡口監測、上庫環境量監測、下庫主壩監測、下庫副壩監測、下庫環境量監測。針對初步設計中監測系統的不足，提出工程變形監測統一基準的建議，提出框架網絡結構方案，對工程變形監測提出優化建議；進行滲流監測布置優化，針對地下廠房帷幕前以及廠房前的揚壓力測點，保留關注輸水系統，適當減少滲壓計數量，適當增加量水堰數量。

按照優化目標，針對建筑物的結構特點，大壩混凝土內的應變計組，初設時對關鍵斷面按全斷面布設，管道式壓力傳感器只保留3號堵頭，應結合混凝土施工溫控監測儀器綜合考慮，減少部分錨桿應力計。

三、針對大壩安全檢測問題采取有效對策

1、加強組織管理工作

有些管理層對安全檢測問題采取忽視的態度，不重視安全檢測問題，將重心放在了投資建設方面，沒有認識到安全檢測的重要性。因此，為了預防安全檢測出現一系列的問題，需要提高管理層的組織管理意識，認清管理的重要性。制定好規章制度，做好監督工作，確保員工安全檢測到位，有序進行，這樣，才能防止人為因素導致安全檢測出現意外情況。

2、加強大壩安全監測的宣傳力度

對于水壩安全檢測問題，很多工作員工對此意識非常單薄，針對這種情況，需要加強安全檢測的宣傳力度，提高認知度。可以聘請國內專家或行業內權威人物對大壩進行全面安全檢測分析，制定良好的制度，編寫大壩安全檢測管理方法，這樣員工可以有資料參考。不僅如此，還可以通過多媒體網絡以及電視、報紙進行宣傳，在提高工作員工意識的同時，提高人們的大壩安全意識，宣傳大壩安全檢測的必要性以及大壩如果出現意外的危險性，引起大家的廣泛注意。通過全方面的監督，可以更好的促進大壩安全檢測發展，盡量避免大壩事故的發生。

3、提高員工專業技能綜合能力

隨著社會的發展，科技的不斷進步，水壩安全檢測工作中科技含量也得到大幅提升。水壩安全檢測現在發展的趨勢就是通過結合計算機等高科技信息系統，對水文工作進行操作指導，檢測水庫大壩的工作情況，確保水庫大壩能夠正常運行。鑒于了解計算機系統，又懂水利方面的綜合人才稀少，針對這種情況，需要對相關工作員工進行有效的培訓，提高安全監測團隊的業務綜合能力，確保水庫大壩的正常運行，為以后水庫大壩科技化發展做好人才儲備計劃。

4、提高水庫大壩科技含量

水庫大壩安全檢測至關重要，而僅憑有經驗的員工進行人工操作檢測，不僅耗費體力，工作效率也極低。為了更好的發展科技力量，將更多有效的科技成果應用到水庫大壩安全檢測方面，相關部門可以與國內院校以及科研所進行相關合作，通過科研院校的理論知識，結合水庫大壩的實踐背景，進行先進安全檢測儀器的研制。利用好科研院校的知識理論，可以更快速、更直接的將科技知識應用到水庫大壩安全檢測方面。比如說安全檢測實現自動化以及智能化的發展，而對安全檢測的數據分析工作也可以做到信息化發展。利用先進的數據庫操作，如Oracle等進行安全檢測數據分析，這樣不僅可以實現水庫大壩安全檢測智能化發展，還大大提高工作效率，降低風險，非常有利于水庫大壩的未來發展建設。

結束語

綜上所述，水利工程不僅能夠防災減害，還提供著重要的水電資源，是國家發展中的重要工程。隨著國民經濟的快速發展，我國的水利工程設施建設也越來越受到重視，相信廣大的大壩安全監測工作人員能夠利用現代化的大壩安全監測技術為我國的水利工作做出更大貢獻。

參考文獻

水庫工程大壩安全監測方案范文第2篇

【關鍵詞】中型水庫；管理；病險；防范措施

1.管理中存在的病險及原因

1.1存在的病險

經過相關調查分析，我國大多中型水庫存在多種多樣的病險，制約了水庫功能的有效發揮。總的來說，我國中型水庫主要存在以下病險。①中型水庫的防洪標準低，大多中型水庫的防洪標準未達到洪水校核的頒部標準。②中型水庫的抗震標準較低，按照現行的水工抗震規范要求，很多中型水庫的抗震標準都不能滿足要求。③滲漏問題嚴重。縱觀我國中型大壩存在的一系列問題，諸如壩基滲漏、接觸沖刷破壞、管涌、沼澤化、流土等，這些問題嚴重威脅大壩的安全。④缺乏穩定性和可靠性。部分大壩斷面不夠，在抗滑等方面缺乏穩定性，也存在一些壩體裂縫。⑤結構整體性遭到破壞。現階段，很多水庫的輸、放水、泄洪建筑物等，在長時間的沖刷下，建筑物的老化現象嚴重，出現裂縫、露筋、漏水、斷裂等問題，使建筑結構的整體性受到較大的破壞。若遇壩下埋管，就會造成接觸性沖刷破壞，這些問題對壩體的安全造成了威脅。⑥水文測報等系統有待完善。對于多數中型水庫而言，一些觀測設備不完善，甚至沒有建立大壩觀測、水文觀測系統等，水庫的管理設施相當落后，有的甚至沒有防汛道路。同時，一些山體滑、坡水庫淤積等問題，也制約水庫效能的發揮。

1.2造成病險的原因

1.2.1先天不足

我國大多中型水庫修建時間較早，當時的技術跟不上時代的發展，存在一邊勘測，一邊設計和施工的現象。很多工程的防洪標準都不滿足規范要求，計算不當，設計水平不高，致使工程質量不合格，加上當時不科學的管理，造成水庫病險問題。

1.2.2后天失調

第一、經費不足。水庫的修建主要體現在防洪、灌溉上，防洪屬于社會效益，但國家并沒有設置補貼政策。在農業灌溉上，收費標準較低，不能滿足要求。隨著工程的老化，效益自然下降，僅僅依靠上繳的水費，不能有效解決工程的維修、折舊等問題。這樣就會給水庫管理單位的維修工作造成困擾，維修不到位，久而久之，工程老化問題嚴重，就會形成病險。中型水庫數量之多，全面整治勢必花費巨額資金，國家雖投入了大量資金，但依然不能滿足要求，各級政府在籌集資金方面也困難重重。第二、管理體制有待完善。水庫管理屬于事業單位，但很多中型水庫只有少數的定額、差額補貼，很多單位不能正常維持管理和經營。加上中型水庫管理是一項集體的工作，在管理中往往會出現產權不明的問題，造成管理效能得不到充分的發揮。加上大壩安全責任制沒有得到落實，使得部分領導推諉責任，存在嚴重的卸包袱現象。第三、日常維護、檢修工作沒有得到落實。由于財政和管理方面的原因，使得水庫正常的維護和檢修工作無法落實，觀測和檢測設備不齊全，設備老化，無法開展檢修工作。對水庫缺乏維護和檢測，使小問題演變成大問題，形成惡性循環。第四、對質量問題管理不夠。對壩體的施工質量沒有進行嚴格控制。例如：施工時，沒有檢查碾壓的程度、上料含大量沙礫，具有過大的透水性。在壩體內形成漏水通道、軟弱夾層等，造成管涌問題。反濾層施工質量差，在施工中，不按標準要求設反濾層，成為管涌塌坑形成的原因。岸坡的施工質量差，沒根據設計要求執行，使坡度開挖過陡等。壩體填筑質量差，密度低，易造成壩體塌陷裂縫等問題，最終為壩體滲漏埋下隱患。

2.中型水庫管理中的病險防范策略

2.1有效的加固措施

2.1.1使防洪標準滿足洪水校核頒部標準

提高防洪標準的措施有兩個，增加庫容和加大泄量。在這方面，以米家寨的水庫改造水庫為例。米家寨的水庫采用了增加庫容的方法，即適當提高大壩，將大壩增加了0.2m，同時在壩頂增加了1.5m高的混凝土（C20）浪墻，壩體總體增加了1.7m，總庫量增加到了1199萬m3，大大提升了蓄水能力。其他的大壩采用的是加大泄量的措施。例如：下茹越水庫即在大壩左肩建溢洪道工程，設進口閘堰（凈寬50m）和五孔泄洪閘（10×7m），其他大壩也均采用了此措施。上述加固措施結束后，這幾座中型水庫均達到了洪水設計、洪水校核頒部標準，效果顯著。

2.1.2提高水庫抗震能力

對于需要進行抗震的水庫，需要采取相應的措施。若壩體抗震能力弱，可進行放坡處理，或者加強對壩體排水及防滲處理。若壩體存在液化隱患，可將壩體所用土料進行更換，并加壓重體。

2.1.3提高壩體穩定性

若壩坡缺乏穩定性，可進行放坡處理，也可將壩體加厚；采用一般回填處理措施，解決壩坡的塌陷、裂縫問題；若壩體缺乏抗滑性，可將壩體斷面面積增大；對于大壩裂縫，尤其是大壩上游面水平方向的縫，一定要查清造成裂縫的原因，根據裂縫的性質，采取相應的錨固、灌漿等方法進行處理。

2.1.4壩體滲漏加固措施

水庫大壩的功能以攔水、蓄水為主，因此，處理好壩基、壩體的滲漏問題，對于加固改造具有較大的意義。對于壩體、壩基滲漏可采取土壩劈裂灌漿方法，根據壩體的基礎條件，布設相應的灌漿孔，在壩體形成黏土漿體帷幕，并在泄洪洞頂部及壩肩處進行沖填灌漿。該種方法可以減少壩體的滲漏，灌漿可以將壩體中的孔隙進行堵塞，對壩體密實度的提高具有重要作用，同時對提高壩體穩定性也具有重要的意義。也可采用黏土混凝土防滲墻進行加固處理。將防滲墻體延伸到大壩底部（約1m），在壩基和壩體覆蓋層中形成連續的防滲墻。該方法的防滲效果最好，采用該方法，可使滲流現象消失，可以徹底解決滲漏問題。

2.1.5其他加固措施

對于輸水、放水等系統的加固，可選擇改建及擴建等措施；對于淤積問題的水庫，可采取清淤、加強沙區水土治理等措施，若淤積情況十分嚴重的水庫，可根據實際情況，進行降等使用。

2.2加強安全檢測工作

2.2.1安全檢測應貫穿于設計階段

在水庫設計階段，要設置安全監測項目，配備安全監測設備、儀器，對儀器的使用要有具體的說明。將安全監測貫穿于整個設計階段，以確保項目法人按規定將設計內容完成。

2.2.2建立水庫安全監測系統

對于大多數中型水庫而言，建設安全監測系統的極少，僅僅簡單的設置了水位檢測。這也是水庫出現病險的原因。因此，要根據中型水庫的相關規定，建立完善的水庫安全監測系統，將各項監測工作落實，對監測的相關資料進行分析和研究，弄清楚水庫運行的整體狀況，對于發現的安全隱患，要及早采取有效措施，將其扼殺在搖籃里。根據當地的實際情況，建立市大壩安全監測中心，為該中心配備高素質的技術人才，并配置相應的設備，對該市大壩進行安全監測，實行定期或不定期監測，將整個工程的運行狀態進行實時監測，為人民的生命財產安全提供重要的保障。

2.2.3堅持四定四隨監測方式

在日常觀測上，要堅持四定四隨的監測方式，四定即定人、定時間、定儀器及定測次，四隨即隨時觀測、隨時記錄、隨時校對及隨時整理。將觀測的數據資料進行整理和分析，并繪制變形曲線，為總結變形規律提供依據。對水庫出現過的事故及當時采取的措施進行比較，確保大壩的安全。對大壩的情況要進行隨時檢查，采用電測法探測大壩內部存在的隱患，一旦發現任何問題，就要做出解決方案，消除安全隱患。為每個水庫增設測壓管、水情測報系統等，確保室外觀測設備聯網，可隨時采集數據，使采集的數據準確，圖像清晰，為水庫的安全運行提供重要保障。

2.2.4建立洪水預報調度系統

加強洪水預報調度工作，對水庫防洪安全和合理調度具有重要的意義。定性預報可了解降雨量，并讓水庫做好防洪準備。定量預報主要根據多年降水量的相關資料，進行短期的洪水預報，準確率較高。

2.3加強水庫管理

2.3.1多途徑籌集管理經費

中型水庫管理經費不足是比較棘手的問題，因此，水庫管理部門應多渠道籌集管理資金，為水庫的正常維修和維護提供物質保障。逐步實行水價改革，核算供水成本，采取合理的收費方式，將水價控制工作做好，使水費足額到位。建立多元化投資體系，結合當地病險處理狀況，設立專項治理資金，并從多渠道進行籌集。發揮地方政府的作用，積極籌資，并根據情況申請國家補貼。

2.3.2建立管理機構，落實安全責任制

健全管理體制，加強對技術人員的培訓，強化他們的責任意識，加強管理。建立水庫管理機構，并明確機構的職責，以便于管理措施的實施。制定安全責任制，明確責任的主體，分級負責，明確水庫管理的職責，落實安全責任制，一旦出現問題，必須責任到人。這樣做，可以激發工作人員在工作中盡職盡責，一絲不茍，有利于加強管理工作，給水庫安全管理工作提供保障。

3.結語

本文對中型水庫管理中存在的病險進行了分析，并闡述了造成病險的原因，最后從管理方面、加固措施方面及加強安全監測方面探究了中型水庫管理中病險防治的有效對策，以促進中型水庫病險得到有效的處理，確保水庫的安全運行，進而提升其社會效益和經濟效益。

【參考文獻】

[1]郭建偉，王.中型水庫管理工作存在的問題及對策[J].科技致富向導，2013（33）.

水庫工程大壩安全監測方案范文第3篇

1.1 選題依據及研究意義

國內外,由于水庫庫岸滑坡的失穩,產生了一系列的災難性事故,如 1959 年 2月 1 日,法國馬爾帕塞薄拱壩左壩頭沿絹云母頁巖發生滑動,致使壩體破裂,造成500 余人死亡;1963 年 10 月,意大利 Vajont 大壩庫水下降時大壩左岸山體發生順層基巖滑坡,激起 250m 高的涌浪,涌浪漫過壩頂,造成 1925 人死亡[1];我國湖南柘溪水庫在蓄水初期,在近壩段發生大型順層基巖滑坡(塘巖光滑坡),激起的涌浪沖毀了已建成的構筑物,并造成 40 余人死亡[2];湖北黃龍灘水庫在 1974 年至 1985年間,庫區發生了 73 處滑坡,造成了 11900 多人不得不進行移民搬遷[3];2003 年 6月,三峽水庫蓄水至 135m 后不久,發生大型順層基巖滑坡(千將坪滑坡),導致了 24 人死亡或失蹤[4]。

在這些災難發生之后,人們對水庫滑坡的穩定性給予了更多的關注。為了避免由于庫岸滑坡帶來的生命財產損失,在水庫建設和運行過程中,庫岸邊坡的監測工作也逐漸受到了更多的重視。國內大多數水庫庫岸滑坡的監測工作,主要是采用人工觀測的方式進行監測數據的獲取、分析和預報。人工觀測存在監測頻次低、數據采集過程中耗費的勞動量大、監測數據的采集過程容易受到外界不可抗力的影響(如強降雨)等缺點。不能夠較好的完成監測預警的目的。

隨著科技的進步,自動化數據采集技術和傳輸技術得到了長足的發展,目前自動化監測技術已逐漸的被應用于庫岸滑坡穩定性的監測工作中。如 1991 年我國在三峽庫區內 14 個重大滑坡體上組建了自動化監測站,目前這些自動化監測儀器運行正常,而且較好的完成了監測預警的目的,避免了生命財產的損失。1991 年 6 月29 日秭歸縣雞米寺 60 萬 m3 滑坡,通過及時準確的預警,滑坡區內 2504 人無一傷亡,財產損失也降到最低限度[5]。

自動化監測具有無人值守、實時在線、實時計算分析等優點,而且自動化監測技術能夠消除人為誤差對測量精度的影響,大大的提高了測量結果的可靠性,所以有必要對采用了人工觀測手段的庫岸滑動進行有針對性的自動化改造,消除人工觀測的弊端,達到更好的預警效果。

二灘水庫庫區內也布著較多的滑坡體。水庫兩岸大于 10 萬 m3 的各種不同類型的滑坡有 100 多處,大部分分布于支溝河谷中,對二灘大壩無直接的影響;干流岸坡穩定性較差,方量大于 500 萬 m3 以上的有 15 處。其中金龍山斜坡位于電站庫首左岸,距離二灘大壩 600m~1300m,穩定性問題十分復雜,對二灘大壩的安全及下游人民的安全威脅最大[6~7]。

金龍山斜坡上目前設置的變形監測控制網包含,地表位移變形、深層變形、地下水位、平硐監測和斜坡區氣象監測。現有的監測方案具有監測數據不完整,觀測頻次少,數據處理不能及時反映坡體的穩定情況等一系列問題;而且觀測過程中存在著數據采集工作繁重、也有一定的人為誤差和危險性,因此有必要對斜坡上現有的監測儀器進行自動化改造。

目前國內外已采用自動化監測技術的滑坡體,絕大多數是沒有在儀器安裝以前進行自動化監測技術的可行性研究,而是直接采購自動化監測儀器,并不考慮周圍環境對自動化監測設備運行以及監測數據真實性的影響,從而產生了監測數據誤差過大,甚至出現了自動化監測項目遭棄用的現象。如貴州省大方縣德興煤礦滑坡體上安裝的 GPS 監測系統,沒有在系統安裝前進行太陽能板的供電設計,造成了 GPS監測儀器不能夠正常工作、貴州省都勻市馬達嶺接娘平變形體沒有在 GPS 安裝之前進行 GPRS 無線信號強度測試,而是直接采用 GPRS 通訊業務進行監測數據的傳輸,最終導致 GPS 監測系統安裝完成后,監測數據無法正常發送。所以為了使金龍山斜坡現有監測儀器在自動化改造完成以后,能夠正常運行并且獲取的監測數據能夠達到一個較高的精度,安裝之前進行自動化監測技術研究就顯得更為重要。

鑒于此,作者在導師的指導下,結合作者參加的 雅礱江流域水電站重大滑坡體自動化監測技術研究 科研項目,以《二灘水電站庫區金龍山斜坡穩定性監測的自動化改造技術研究》為碩士論文選題,展開論文的研究工作,以期獲得對金龍山斜坡穩定性監測有益的成果及對類似工程具有指導意義的研究方法和手段。

1.2 國內外研究現狀

1.2.1 庫岸滑坡監測現狀

庫岸滑坡監測是為了避免或減輕由于岸坡失穩造成的生命財產損失,通過在岸坡的內部或表面安裝埋設監測設備,監控坡體在誘發因素作用下的變形發展趨勢,并在岸坡失穩前及時準確的進行預警預報。是集形成機理、監測儀器、時空技術和預測預報技術為一體的綜合性技術。

1963 年,意大利 Vajont 大壩左岸山體發生順層滑坡以后,國內外的專家學者逐漸意識到了庫岸滑坡穩定性監測工作的重要性,并開展了一系列的岸坡穩定監測工作研究;我國的庫岸滑坡監測工作是隨著二灘、小浪底和三峽工程的興建,而逐漸開展起來的[8]。早期的監測工作是通過水準儀、經緯儀和鋼尺等儀器,量取坡體的地表位移和宏觀變形;20 世紀 80 年代后,隨著測量機器人和 GPS 技術的引入,以及電子技術和計算機技術的發展,監測手段更多的向自動化、高精度及遠程化發展。

第二章 工程地質條件

金龍山斜坡坡面與巖層走向夾角 30°,巖層傾右岸但偏下游,在順河流方向上巖層以 16°左右的視傾角傾向下游,陽新灰巖頂底假整合面自上游的臨空狀態向下游逐漸插入河床之下,造成了坡體由上游至下游穩定條件上的差異。根據兩條假整合面的出露程度將金龍山斜坡從自西向東劃分為三個區段[20~23]。Ⅰ區:古滑坡區,位于斜坡上游側,呈順坡槽谷地貌;Ⅱ區:巖體蠕變區,位于斜坡中部,呈脊形地貌;Ⅲ區:淺-表層滑坡區段,位于斜坡下游側,呈脊形地貌,見圖 2-1。

第三章 現有監測成果分析與方案評價 ...............17

3.1 監測儀器布置及運行情況 ...........17

3.2 變形特征分析 ....................19

3.3 現有監測方案存在的問題 ..........41

3.4 小結 ............................43

第四章 信號測試與分析 ...............45

4.1 GPS 監測系統概述 ................45

4.2 GPS 采集信號測試 ................49

4.3 GPS 信號測試成果分析 ............52

4.4 無線數據傳輸信號測試 ............58

4.5 小結 ........ .....61

第五章 自動化改造方案研究 ..............62

5.1 現有監測項目自動化改造方案研究 ..........62

5.2 新增自動化監測項目 ....................79

5.3 數據傳輸系統的選擇 ....................81

5.4 自動化輔助系統研究 .................... 82 5.5 自動化監測方案效果評價 ..................86

結語

本文以金龍山斜坡現有監測儀器的自動化改造為研究主題,在對現有監測資料分析的基礎上,結合 GPS 采集信號分析成果,明確了有必要進行自動化改造的監測項目和監測部位;然后根據 GPRS/CDMA 無線傳輸信號強度的測試成果、斜坡的地形地貌條件和現有的自動化改造技術,最終確定了適合于金龍山斜坡的自動化改造方案。本文得出的主要結論和成果如下:

(1)通過對現有監測資料的分析研究,明確了影響坡體穩定性的外界因素,統計了地表位移特征點、滑面位置和 V 號平硐內變形量大的監測部位,總結出現有監測方案中存在的問題。

(2)利用 TEQC 質量分析軟件分析評價了 3 個地表位移控制點和 13 個地表位移特征點的 GPS 采集號質量。分析結果表明:斜坡地區大部分地表位移測點是完全可以利用 GPS 監測系統進行替代。

(3)通過對比分析金龍山斜坡區域內 GPRS/CDMA 無線數據傳輸業務的信號強度,結合斜坡的地形地貌條件、監測點之間的相互位置,得出應選用 CDMA 通訊業務進行監測數據的傳輸。GPRS 信號強度值普遍較低,而且測試值相差較大,信號強度不穩定;CDMA 的信號強度均為優,信號強度穩定。

水庫工程大壩安全監測方案范文第4篇

關鍵詞：病險水庫；除險加固；問題；對策

中圖分類號：TV文獻標識碼： A

引言

當前我國各類水庫共計8萬余座，而在2007年劃入《專項規劃》除險加固的病險水庫約有6000余座。修建水庫的目的是為了抵御洪澇災害以及在保障國民經濟建設方面發揮除了重要的作用。但是因為種種原因的限制，目前諸多的水庫在防洪標準上比較低、實現不了相關的規范以及規定的要求。同時因為修建年代的限制，工程其本身也存在質量差、以及工程老化失修種種問題。因為如上問題的出現導致大量的病險水庫、工程不能正常的運行，這就使得下游人民群眾生命財產的安全受到威脅，使其之前的功能也不能得到發揮。因為受到資金問題的影響，多數的水庫得不到正常的維修改善，那么工程很容易發生老化失修現象，那么新的險庫將會出現。

1、病險水庫除險加固工作之中存在的主要問題

根據筆者多年在我國的水庫工程建設之中的經驗發現當前在我國水庫建設之中普遍存在抓建設，輕管理的現象, 這同我國社會主義市場經濟發展很不相適應。

1.1、水庫管理制度需要更新

當前、我國的水庫管理體制不夠靈活,人員比較冗余, 效率偏低。工程運行以及維護責權劃分不夠清晰, 其投入的機制也不夠完善,管理單位在經濟上缺少獨立。絕大數中小水庫的管理人員在現代管理知識上比較落后，需要及時更新。技術素質偏低, 不能有效適應社會主義市場經濟條件之下對于水庫經營管理的相關要求。

1.2、水庫風險管理意識應該加強

縱觀全球，西方經濟發達國家在大壩安全管理程序之中使用了風險評估的方法，將綜合考慮到社會、環境、經濟種種方面的要求, 這樣可以科學合理的規劃大壩除險加固的時間、資金以及指揮大壩安全管理工作, 并且有效提出行之有效可行的大壩現狀改進計劃, 使大壩的安全得到保證。當前我國雖然已經引進了大壩風險管理的研究, 但是同實際應用之間的還有一定的差距。

1.3、病險水庫健康診斷研究應進一步研究

當前諸多大壩工程質量檢測方法同逐漸增加的安全以及經濟要求不能較好的融合，適應不了水庫良性發展和分析預測要求, 所以就很有必要來對水庫大壩的健康診斷以及分析決策系統做出全面的、深入的研究, 這樣將會有效的避免水庫大壩安全評價之中出現水庫病情的錯誤判斷。

1.4、除險加固實用技術需要提高

我國積累了大量水庫大壩建設以及病險水庫除險加固的經驗,并且開發出了一系列先進的病險水庫除險加固的實用技術, 擁有大量成功的實例。但是也應該看到因為我國的水庫分布比較廣泛, 其壩型較多以及壩基條件相對來說比較復雜, 各地的水文特征有較大的差別，于此同時水庫除險加固的技術也存在種種不同。但是如果不加分析而盲目使用的話,那么就滿足不了工程的適用條件, 導致的結果則是除險效果不盡人意, 加固除險的目的, 也有可能會使得除險加固方案的比較保守, 并且除險加固資金的嚴重浪費, 拖延了水庫除險加固工作的進程。所以,就很有必要對我國當前大壩除險加固技術來篩選以及比較,選擇出可以實現除險目的、并且又經濟合理的除險加固方案。

1.5、水庫降等同報廢處理研究需要完善

同生物以及高級生物生命過程相似, 水庫大壩工程也有著一個從生到死的過程, 所以我們就應該得到科學的認同以及行之有效的管理,并且形成水庫大壩從“規劃設計―工程建設―運行管理―除險加固―降等報廢”這個過程的管理體系。怎樣依法全面地從經濟、社會、環境的協調發展目標, 表現出人同自然和諧相處的觀念, 保護水庫大壩工程的安全以及可持續發展,并且加強水庫大壩的風險管理,可以對病險水庫除險加固項目來進行科學以及客觀的技術經濟評價, 在必要之時做出可行時來對水庫可以進行降等以及報廢的處理, 這是是當前水利管理以及病險水庫除險加固項目建設管理工作之中需要解決的重要問題。

病險水庫除險加固問題的解決措施

為了可以加快病險水庫治理的步伐，不斷提高其質量,則應該從以下的角度來入手

2.1、除險加固同綜合利用以改善管理設施

病險水庫因為在修建之時客觀條件的制約和在建成之后投入的更改，維修資金不夠，都存在著防汛調度系統、水情測報系統、防汛物資倉庫和防汛道路等管理等設施都比較難以滿足要求等問題。病險水庫在加固規劃之時，應該考慮增設防汛指揮調度網絡系統以及通信預警的系統。水文水情測報自動化系統，大壩監測自動化系統的等等在先進的管理設施。對于滿足不了需要的防汛道路以及防汛物資倉庫等等管理設施應該給予相應的改造。

2.2、不斷提升病險水庫加固的技術含量

前期的工作應該做到思路新、起點高，并且廣泛使用先進的技術、新方法、新材料、新工藝。必須體現出其先進性、科學性以及經濟性。在病險水庫加固之時，應該通過種種途徑來收集這個方面的信息，并且廣泛依托科研、設計、施工、高等院校等方面的技術力量，對其加以推和廣應用，堅持加固以及提高。加固同技術進步有效結合，尋求在病險水庫治理的技術方面找到突破口。

2.3、建立良好循環的管理機制

當前水庫產權虛置、管理不完善以及推卸責任的現象比較普遍。防止除險以及出險同時進行。加固病險水庫之后，還應該建立起良好循環的管理體制。應該盡快建立起適合市場經濟運行的責權明確、管理科學的水庫管理全新的體制， 在病險水庫加固工程建設開始之時，首先應該確定實行建設以及管理相結合的全新建設管理體制，做到產權清晰、供水供電價格做到商品化，水庫服務實行優質化管理，并且增加當前水庫管理的經費，同時逐漸實現良性運營。第二、應該加強對水庫調度管理人員的相關培訓，不斷提高管理人員的素質以及水庫調度的水準。第三、應該是建立同時對于水庫管理上的種種規章制度以及細則嚴格遵守，保證其可以早日走上科學化、規范化的軌道。第四、應該積極挖掘自身的優勢，并且大力開發水土資源，這樣可以實現以開發促進發展，并且使用發展來促進管理，同時逐步建立其可以滿足市場經濟健康管理運行的機制。

2.4、展開大壩全生命周期的健康以及安全技術的研究

大壩的建設需要投入的資金較多, 社會效益以及經濟效益比較明顯,可以確保社會發展和國家長治久安。從哲學的發展觀來說，任何事物都會經歷從新生到死亡的過程，作為水庫大壩也不例外，不可能實現一勞永逸, 同樣也有著良性運轉、逐漸老化以及功能不完整直到最后廢棄的過程。為了確保大壩可以在全生命周期之內良性工作以及安全運行, 應該建立起大壩在全生命周期之內的健康分析理論以及辨識的標準, 掌握大壩健康以及長時間之內的安全運行的基本規律, 這就可以有效的避免當前大壩工程安全評價的局限性以及單一性, 使用基于風險、健康以及環境和諧的基本理念, 來對大壩整個生命周期之內的健康安全狀況來進行評價，這是目前水庫安全評價以及管理之中急需解決的。

結語

綜上所述，為了確保下游人民群眾生命財產的安全以及保證水庫它的安全運行，并且發揮出工程的效益，對于病險水庫除險進行加固設計則是相當有必要的。

參考文獻：

[1]嚴祖文,魏迎奇,唐春海.病險水庫除險加固技術研究綜述[J].中國科技信息,2009,(16)

[2]張興榮.病險水庫除險加固之我見[J].中國新技術新產品,2010,(3)

水庫工程大壩安全監測方案范文第5篇

關鍵詞：鬧德海水庫 除險加固 工程措施 工程質量 運行效果

中圖分類號：TV697 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）04（b）-0055-02

1 工程概況及存在的主要問題

1.1 工程概況

鬧德海水庫位于遼河支流柳河上游，遼寧省彰武縣境內，是一座以防洪滯沙、工業供水、農業灌溉等綜合利用的大（二）型水庫。工程始建于1938年，建成于1942年建庫后經過1965年加固，1970年改建以及1991年至1994年的消險加固工程。水庫主體工程由擋水壩、溢流壩及泄洪排沙孔組成。大壩高44.5 m，壩長167 m。大壩按百年一遇洪水設計，千年一遇洪水校核。設計洪水位為189.56 m，相應庫容為1.368億m3，洪峰流量7630m3/s；校核洪水位為193.11 m，相應庫容2.227億m3，洪峰流量12900 m3/s；興利水位為181.50 m，相應庫容0.5億m3。

1.2 存在的主要問題

大壩安全鑒定結論為：（1）工程質量評價：本工程系時期建成，由于年代久遠，加上政府更迭，已無處查找當時大壩施工建設資料。（2）防洪標準校核：在水庫現有運行方式下，水庫實際防御洪水能力不能滿足要求，現狀壩頂高程低于計算壩頂高程，不滿足規范要求；在現有運行方式情況下，鬧得海水庫防洪安全性分級為C級。（3）滲流安全評價：1999年至2002年繞壩滲流觀測資料表明，兩岸岸坡沿垂直壩軸線方向的水力坡降小；防滲帷幕作用不大，繞壩滲漏嚴重。現場檢查發現大壩下游左右岸岸坡滲流嚴重，滲流點密布，部分岸坡因滲流沖刷形成孔洞。由于岸坡壩段滲流和繞壩滲流嚴重，大壩滲流部分評價為C級。（4）結構安全評價：受高速水流沖刷及凍融剝蝕嚴重破壞，溢流堰面混凝土已出現嚴重剝蝕現象，普遍出現麻面，骨料，平整度不夠。溢流壩護坦長度不足20 m，且無其它效能設施，其下游沖坑經過洪水沖刷，沖坑深度近10 m，深坑面積達1200 m2，且呈不斷加深、加大趨勢，已對大壩的安全構成威脅。大壩表面及廊道內裂縫嚴重，4#、5#、6#橋墩產生貫穿性裂縫，大壩上游岸坡巖體風化凍融嚴重，已出現坍塌、滑坡趨勢。由于以上諸多問題，大壩主體結構安全評價為C級。（5）金屬結構分析評價：排沙孔1#、2#、4#、6#、7#啟閉機的啟閉容量不足及超過使用年限等，不能滿足閘門啟閉的正常運行，存在重大安全隱患；輸水洞閘門因腐蝕條件需要更換的構件數不滿足規范要求，啟閉機容量不足，不能滿足閘門正常運行，存在重大安全隱患。金屬結構安全性評價為C。水利部大壩安全管理中心壩函[2005] 989號文《關于柴河等六座水庫三類壩安全鑒定成果的核查意見》，確定鬧德海水庫為Ⅲ類壩，應及時對大壩進行除險加固。鬧德海水庫除險加固工程主要項目有：壩下消能工程、帷幕灌漿工程、不穩定岸坡噴錨工程、增設排沙底孔和中孔檢修閘門配套工程、輸水洞改造工程、壩體缺陷裂縫處理工程、工程觀測系統。工程設計總投資6328.02萬元。

2 除險加固工程措施

2.1 壩下消能工程

2.1.1 工程現狀

鬧德海水庫溢流壩施工到護坦時，處于日偽投降，工程沒有按照預定的圖紙施工，壩下消能施工擱淺。現有的水庫溢流壩下護坦長不足20 m，沒有任何消能工程。本次初設實測壩前沖坑最深處高程145.2 m，沖坑深度近6 m，面積達1200 m2，上述問題直接威脅大壩的安全。

2.1.2 工程措施

本次設計壩下消能方式采用底流消能中的消力池方案，由于溢流壩下護坦已經斷裂，先拆除此護坦，在新設計10 m長、2 m厚護坦后接消力池，消力池斜坡段長13 m，坡比1∶4.0，池長37 m，池寬45 m，池深3.5 m，池底高程147.7 m，底板厚度2.0 m。消力池接原天然河道。消力池混凝土采用C25、F200，為了防止高速水流對消力池混凝土的沖刷破壞，在底板表層采用0.65 m厚的聚丙烯纖維二級配抗沖耐磨混凝土，聚丙烯纖維摻量1 kg/m3。底板下設直徑25 mm錨筋，錨筋間距2.0 m，面層配直徑16 mm、間距0.2 m的鋼筋網，錨筋下部插入新鮮巖石2.0 m，上部與鋼筋網焊接。對于壩后沖坑和底板下超挖部分，采用C10混凝土回填。消力池底板設直徑0.1 m的排水孔，呈梅花形布置，間距3.0 m。

底板向兩岸護砌至153 m高程。對消力池范圍內的兩岸岸坡，清除表層強風化巖并敲掉活動巖石，確保岸坡穩定。

2.2 帷幕灌漿工程

2.2.1工程現狀

鬧德海大壩每年蓄水后，兩岸繞滲現象很嚴重，兩岸繞壩滲流出露點較多，主要分布于壩下游150 m范圍內，左岸多于右岸，出露高程一般在155.0 m以下。產生繞壩滲漏的原因主要還是壩基巖體完整性差，庫水沿裂隙滲漏，滲漏量加劇不利于大壩的安全與穩定。雖然1994年對壩基和岸坡進行了灌漿處理，但岸坡布孔為單排，效果較差。

2.2.2 工程措施

由于繞壩滲漏現象比較嚴重，所以帷幕灌漿孔布置成雙排孔，排距1.7 m，孔距2 m，其中，下游排灌漿起止高程從巖面線向下至150 m高程，下游排孔深40～50 m，上游排孔深為設計深度的1/2。設計防滲標準：ω≤3Lu。

2.3 不穩定岸坡處理

2.3.1 工程現狀

經現場測繪調查，壩址區可能存在的不穩定岸坡主要有兩處。

（1）右壩端至輸水洞進口不穩定巖體。

主要為近直立的岸坡，頂部為第四系松散堆積物黃色粉土，較厚，一般厚約2～5 m；巖體主要巖性為紅褐色火山集塊巖及灰色安山巖，節理較發育，個別節理已張開，寬度超過1 cm，且有泥質沖填。目前岸坡穩定，存在不穩定因素。

（2）右岸下游不穩定巖體。

該處山體較陡，主要巖性為紅褐色安山巖。已有垂向裂隙張開，寬度約2～3 cm。為不穩定巖體。目前岸坡較陡，近直立，庫水位以上坡面以強風化為主，局部為弱風化，該部位岸坡受河水沖刷力較大，巖質脆，抗沖能力弱。

2.3.2工程措施

（1）上游右壩頭至輸水洞進口間岸坡處理。

此段不穩定岸坡采用削坡處理，由現近直立的坡放至1∶0.75。岸坡石方開挖采用梯段爆破開挖，邊坡采用預裂爆破。處理范圍分為以下兩部分施工。其中山體開挖面190.0 m高程以下全部進行鉆孔、打錨桿、掛鋼筋網、噴混凝土處理。錨桿為二級Ф28鋼筋，錨桿長度5 m，孔距、排距均為2.5 m，噴15 cm厚C20混凝土。噴射混凝土范圍內均布設排水孔，排水孔布置在153.5 m、159.5 m、165.5 m高程，水平間距8 m，孔深3 m，直徑為Ф10 cm。

（2）下游左岸150 m處岸坡處理。

此段不穩定岸坡采用削坡處理，岸坡石方開挖采用梯段爆破開挖，邊坡采用預裂爆破。開挖隨著覆蓋層開挖的階段性進行，由現近直立的坡放至1∶0.6，處理長度約40 m，高度50 m左右。

2.4 增設排沙底孔和中孔檢修閘門配套工程

2.4.1 工程現狀

鬧德海水庫運用從1942年至1969年為滯洪運用階段，底孔、中孔均不設閘門，全年敞泄，無興利效益。從1970年又對大壩進行改建，5個底孔和2個中孔安裝了平板鋼閘門，5個底孔（1、2、3、4、5號）和2個中孔（6、7號）閘門尺寸相同，均為1.7 m×2.35 m，5個底孔閘門門槽的底坎高程為151.02 m，2個中孔閘門門槽的底坎高程為163.50 m。現有工作橋高度不夠，工作閘門吊起的最大高度低于設計洪水水位線。

2.4.2 工程措施

根據工作閘門起吊要求，并且為了方便工作門槽檢修，本次除險加固增加所有底孔和中孔檢修閘門及配套工程。將現有傾斜式工作門槽拆除，改為直立式，同時原有工作橋和啟閉機房也一并拆除，在閘墩上布置排架結構，排架上設工作橋，工作橋上設啟閉機室，啟閉機室頂端設工字鋼軌道，起吊檢修門。

2.5 輸水洞改造

2.5.1 工程現狀

水庫自2000年經批準增加供水功能，水庫改為蓄水運行后，需要增加攔污柵啟閉設備。輸水洞檢修閘門原設計是靜水啟閉，水庫改為蓄水運行后，原檢修閘門改為事故檢修閘門，要求動水啟閉。配合金屬結構閘門、攔污柵改造，水工建筑物也需要進行相應改造。鬧德海水庫1974年增建直徑3 m、長450 m的輸水洞。洞內壁只做了厚30 cm的混凝土襯砌，未做回填灌漿和固結灌漿，輸水洞運行時，大壩下游右岸滲流明顯，右岸壩頭下部的巖石已產生了凍融破壞，有坍塌、滑坡趨勢，嚴重影響右壩頭的安全穩定。輸水洞進口處為大面積的風化巖石，汛期經常有巖石滑落現象，淤積庫區和淤堵輸水。

2.5.2工程措施

拆除原閘門槽混凝土、進口擴散段、檢修層和啟閉機室。啟閉機室重修，面積25 m2。由于平臺低于校核水位，須將頂面平臺抬高至193.5 m。引水隧洞進口攔污柵槽坡度為1∶0.6，進口采用三面擴散，均為橢圓曲線，以原進口頂點位置不變，布置新的進口。輸水洞全線做回填灌漿，部位在頂拱120范圍內，排距4 m，每排3孔，穿越混凝土結構進入巖石10 cm。輸水洞全洞做固結灌漿，灌漿孔孔深由襯砌內表面算起為5 m，排距3 m，每排8孔，全洞線對稱布置。

2.6 壩體缺陷、裂縫處理

2.6.1 工程現狀

根據遼寧省水利水電質量檢測中心提供的《遼寧省鬧德海水庫工程安全檢測報告》可知，鬧德海水庫大壩下游壩面混凝土出現多處豎向或近似豎向的裂縫，總數量近百條。下游側溢流壩面混凝土表面沖刷和凍融剝蝕嚴重，混凝土表面普遍出現麻面，骨料，表面凸凹不平。左右擋水壩段、溢流壩段混凝土碳化深度均較深，達到43.0～45.0 mm。觀測廊道內在頂拱上有一條與廊道平行的連續裂縫，側墻有100余條垂直裂縫，一般縫寬0.2～0.5 mm，最大達到0.7 mm，局部沿縫有大量的鈣質析出，形成寬10 cm、厚5～8 cm的鈣質晶體。

2.6.2 工程措施

大壩下游表面裂縫對于縫寬

2.7 工程觀測及水情自動化系統

2.7.1工程現狀

目前水庫開展的大壩表面位移觀測采用的是視準線法及水準測量法、繞壩滲流及揚壓力觀測采用的是測深鐘法、這種傳統的人工觀測方法，其觀測強度大，精度低，而且有些觀測設施已老化破壞，溢流壩段未設表面位移觀測點。水庫現有雨量站的儀器設備已不能正常工作，觀測水位需通過水尺進行庫觀測。

2.7.2 工程措施

按照《混凝土大壩安全監測技術規范（試行）》SDJ336-89的要求，對觀測設施進行更新改造，實現觀測自動化。本工程壩頂水平、垂直位移觀測采用真空激光準直法。真空激光測點在溢流壩段，布置在每個閘墩上，位置在新建交通橋上游側。共計6個壩段，6個閘墩，12個測點。揚壓力觀測斷面設于壩基灌漿廊道內，共計14個測點。采用弦式滲壓計進行觀測，廊道內，將全壩段劃分為兩個區，每個分區設量水堰，采用量水堰測量儀進行觀測壩基、壩體的滲漏量。在兩岸壩頭的10個繞壩滲流觀測孔內放入壓阻式滲壓計測頭，測頭引出電纜接入DAU測控單元，通過光纜與設置在觀測房內的電子計算機組成自動化觀測系統觀測繞壩滲流量。對雨量站的儀器設備進行更新，建成遙測雨量站，自動采集后的數據通過無線通訊等方式傳向大壩監測控制中心。在右側擋水壩段上游側設一個超聲波水位計，精確測量壩前及壩后水位。

3 工程質量

鬧德海水庫除險加固工程嚴格按照SDJ249-88《水利水電基本建設工程單元工程質量等級評定標準（一）》和SL176-1996《水利水電工程施工質量評定規程》的規定，對每個分部工程中的每個單元工程質量進行單元工程、分部工程和單位工程檢查驗收。4個單位工程全部優良，303個單元工程全部合格，單元優良率為81.5%。

4 工程運行效果

鬧德海水庫除險加固工程竣工后，隨著消能工程投入使用，大大減小了行洪水流對河道及兩岸山體的沖刷；兩岸繞壩滲漏現象得到較大改善，兩岸繞壩滲流出露點基本消失；排沙底孔和中孔檢修閘門配套工程完工后7臺啟閉機均可以在任何水位下進行啟閉操作，工作橋高度提高后，工作閘門吊起的最大高度滿足了設計洪水水位線。上下游不穩定岸坡經過噴錨處理后不穩定隱患已經消除；輸水洞改建并進行回填灌漿、固結灌漿后，輸水洞閘門滿足動水啟閉的條件，灌漿效果良好，運行期間對繞壩滲的影響基本消失；工程觀測和水情自動化系統改照后實現了觀測自動化。

5 結語

鬧德海水庫除險加固工程完工后，徹底解決了大壩的滲漏和穩定等諸多問題，通過水庫不同運行階段的觀察和觀測，未出現任何異常現象，各項運行指標均達到了設計要求，達到了除險加固的目的。

參考文獻

[1] 遼寧省鬧德海水庫安全鑒定報告[R].

[2] 遼寧省鬧德海水庫初設報告[R].