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探讨水库大坝安全监测系统建设的几点思考

水库大坝的建设需要投入巨大的资金,发生事故会造成巨大的经

济损失和人员生命财产损失,对于周边环境的影响也非常大,包括人

们的生活以及建筑物,因此,大坝的管理和运营单位必须要实时了解

大坝运行状态,保证其性能和经济效益。本文作者在学习其他同类型

水库大坝安全监测的方法和经验后,对某水库大坝安全监测等进行客

观分析,提出安全监测系统建设的方法和步骤。

1、水库概况

某水库位于吉安市长塘镇毛山村,赣江中游文石水支流。地理位

置东径置东径,,北纬北纬,距吉安市区12km,坝址以上集水面

积18.5km2,水库正常蓄水位为79.53m(黄海高程),设计洪水位为

80.22m(P=2%),校核洪水位为80.58m(P=0.1%),水库总库容1545.3

万m3。水库设计灌溉面积2.1万亩,是一座以灌溉为主,兼有防洪、

养殖等综合效益的中型水库。

2、安全现状

该水库在2009-20XX进行过除险加固处理,防洪抗灾能力比加

固前有了很大提高,但是因为该区域信息化建设比较欠缺,防汛数据

的监测能力也比较弱;大坝数据监测不完善,水库管理人员仅凭经验

进行判断,没有非常精确的资料;防汛设施落后,容易出现监测不到

位的问题,数据收集不全,不能满足工作需求,主汛期汛限水位只能

控制在78.53m,水库每年的汛前都要腾空很大的库容来防汛保安全,

水资源不能充分利用。因此,建立完善的水库数据监测系统是非常有

必要的。

3、大坝安全监测系统的重要性

安全监测系统包括校核、改进以及评价安全情况,并且安全是主

要目的。其主要是通过监控设备以及现场人员的检查对大坝的安全状

况进行预估,能够预测大坝安全情况,避免发生一些安全性事故,同

时还能够进行工程改造,提高工程水平,促进科学化发展。它的建设

能够减少数据周期,还能够提高观测效率,降低工程量,同时提高水

路的蓄水能力,发挥出其最大的性能和效益,还能对未来设计提供安

全数据,对于彻底改变安全性能做出贡献。监测系统能够实时反映出

大坝安全隐患,还能够通过大量的数据分析其可能出现的安全问题,

及时采取加固措施。对于已经发生的安全事故,数据监测能够及时确

定出发生事故的原因,确定事故方责任,为法庭做出公正的判决提供

可靠的依据。由此可见:安全监测系统从表面上来看能够帮助水库管

理人员及时监测大坝的形态,而更深层的意义在于提高经济效益,降

低工程的建设投入。

4、大坝检测系统的原理

大坝监测系统主要由安全系统、出口流量系统以及坝址电视监控

构成,其通讯协议为TCP/IP,即通用的LonWorks,主要方式是通过

分布式控制,监测工作站就是前端用户访问和处理数据库中的数据,

现场进行网络化覆盖,同时进行自动化的监测系统,中心网络进行分

层式管理;自动化数据包括监测站数据采集、库区网络、中控系统;

测站层主要有哥哥数据监测点以及控制系统构成;监测中心站主要布

局在大坝的右侧管理区域内,其包括监测服务器、监测工作站、网络

交换机、打印机以及一切外设软件组成,所有的数据系统都与大坝监

测系统连接起来,以便于中控室对于整个大坝系统的监测和管理,同

时将所有信息化数据进行整合处理,保证大坝的正常运营以及资源合

理配置。

5、大坝安全监测系统主要内容

监测内容:水库水位,水压,渗流,流量,电导率,风力,相对

湿度,空气和水的温度以及大坝坝体地表位移监测。项目包括数据

记录仪,水压计,水位计、钢筋计、测缝计、沉降仪、倾斜仪,水质

探测器,GPS定位系统,数据库工具,数传系统,预警系统等。系统

大坝安全监测系统建设主要包括8个方面。

一是进行大坝的外层结构的监测,沿坝轴线分别设置3个表面变

形观测断面、12个表面点以及2个校核基准点;

二是对大坝内侧进行变形监测,设置3个基本观测层面,每个层

面分别设置2个监测点,同时设置沉降管m,沉降环布置15个;具

体参考表1。

三是对于溢洪道进行监测,因为溢洪道中段挖掘深度较大,两侧

高点需要进行监测,泄流槽设置1个监测点,左右侧岸边通常需要设

置2个监测点。对于每个监测点都要进行水平和垂直方面的位置变

化,同时需要安装专用的基础支座,使用全站仪进行监测,沉降量需

要通过沉降仪进行观测,水平方向的偏移

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