满拉水利枢纽工程安全监测自动化系统改造设计.docx

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2015年第3期东北水利水电工程建设与管理[文章编号]1002-0624(2015)03—0065—03

满拉水利枢纽工程安全监测自动化系统改造设计

杨军，阿旺次仁

(西藏满拉水利枢纽管理局，西藏自治区江孜857400)

[摘要]西藏满拉水利枢纽工程安全监测自动化系统已运行多年，现处于瘫痪状态，需对其进行升级改造。改造设计结合国内工程安全监测技术、自动化技术的发展，并充分考虑利用原有仪器设备并节约工程投资等要求，制定了全面系统的改造方案。该改造设计对于其它类似工程的安全监测自动化项目升级改造具有一定的借鉴意义。

[关键词]满拉水利枢纽；安全监测自动化系统；改造设计

[中图分类号]TV698.1

1工程概况

满拉水利枢纽工程位于西藏自治区日喀则地区江孜县龙马乡境内的年楚河支流龙马河上，下游距江孜县城28km,距日喀则市118km。

满拉水利枢纽工程是年楚河流域农业综合开发的骨干工程，具有以灌溉、发电为主，兼有防洪、旅游等综合效益的水利工程。其永久建筑物主要由大坝、泄洪洞、引水隧洞及地面式发电厂房等四部分组成。工程规模为大(2)型、等别为二等，大坝及泄洪洞为Ⅱ级建筑物，引水隧洞及厂房为IV级建筑物。大坝为粘土心墙堆石坝，坝顶高程为4261.3m,坝顶宽10m,长287m,最大坝高76.3m。

2工程安全监测现状

为了保证枢纽的安全运行，设计并安装一定数量的监测仪器设备，对枢纽的运行情况和工作性态进行监测。满拉水利枢纽工程安全监测自动化系统于2001年5月投入试运行，按其所属工程建筑物及功能划分主要为：1)大坝安全监测；2)引水系统安全监测；3)枢纽外部变形安全监测；4)工程安全监测自动化。

满拉水利枢纽工程大坝的地震设防烈度为8度，属地震高烈度区。强震监测系统主要由4套强

[文献标识码]B

震测点、1台强震采集仪及1台强震采集工作站组成。通过现场调查，结合管理人员描述及有关资料确认，两套系统自2004年以来就已经出现一定的故障率，到2013年4月22日现场测试，基本处于瘫痪状态。通过于2013年4月22至24日现场实地检测发现，DAU均已不同程度损坏，有电源系统及主模块受雷击损坏，也有部分设备电路老化严重，主板受潮湿及电解液的浸泡已锈烂。负责数据采集及强震采集的2台工作站也无法使用，强震采集仪也无法工作。

3改造的必要性及设计原则

3.1必要性

由于满拉大坝建造在地质构造复杂、岩土特性不均匀的地基上，在各种力的作用和自然因素的影响下，其工作性态和安全状况随时都在变化。加上受大坝开工时的设计水平、施工质量、建筑材料及配套安全监测系统技术水平与使用寿命的影响，如果大坝的工作性态出现异常，而现场技术人员却不能及时掌握而任险情发展，其后果不堪设想。

西藏所在的喜马拉雅山脉形成历史较晚，构造较年轻，加上正处于欧亚大陆板块与印度板块碰撞的前沿地带，这些因素导致西藏成为中国大陆地震频度最高、强度最大的省份。2011年9月

工程建设与管理东北水利水电2015年第3期

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18日邻近的亚东就发生了6.8级地震。为此，对现有系统进行升级改造，建立一套可靠先进的工程安全监控系统，对于实时监控枢纽的安全运行，具有重大意义。

3.2设计原则

1)系统的可靠性，可靠性指标要求满足下列要求：系统的数据采集装置的平均无故障时间(MTBF)不小于6300h;监测系统自动采集数据的缺失率应不大于3%;自动采集的数据其准确度应满足SL551,SL268等规程规范要求。

2)系统的先进性，充分利用当前监测仪器设备、计算机、自动化和通讯控制的先进软、硬件技术。

3)充分了解枢纽工程实际，确定需要改造的监测项目，同时充分考虑利用现有的仪器及设备，达到节省投资、经济实用的目标。

3.3改造项目的确定

根据现场实地调研安全监测设施现状及存在的问题，确定此次安全监测改造的重点为大坝安全监测及工程安全监测自动化，具体改造的监测项目有：1)大坝坝体内部位移；2)大坝渗流；3)大坝强震；4)库区环境量；5)工程安全监测自动化系统。库区环境量监测项目为新增项目，其余监测项目均为升级改造项目。

4系统改造设计

4.1大坝坝体内部变形监测

为监测大坝坝体的内部位移，选择桩号0+150.00m,在坝轴线下游侧，距坝轴线7m处，布设1条测斜管，监测粘土心墙内部分层水平位移分布的大小与分布规律