大壩監(jiān)測背景

由于每座大壩在結(jié)構(gòu)、地質(zhì)、運(yùn)行工況和周邊環(huán)境等方面存在差異，且隨著時(shí)間的推移，大壩的運(yùn)行環(huán)境發(fā)生變化，材料也逐年老化，大壩的安全狀況和安全風(fēng)險(xiǎn)越來越大，大壩安全自動(dòng)化監(jiān)測是當(dāng)前的大壩安全管理方法，能確保大壩的安全，幫助管養(yǎng)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患，監(jiān)測項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和測點(diǎn)布置作為大壩安全監(jiān)測工作的重要環(huán)節(jié)，需要技術(shù)人員嚴(yán)格按照相關(guān)要求落實(shí)各項(xiàng)監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況設(shè)計(jì)并實(shí)施具針對性的自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)，對減少大壩安全風(fēng)險(xiǎn)具有十分重要的意義。

02

測點(diǎn)布設(shè)

儀器的安裝布設(shè)工作是監(jiān)測項(xiàng)目中的重要環(huán)節(jié)，這個(gè)環(huán)節(jié)若沒做好，監(jiān)測系統(tǒng)就不能體現(xiàn)出其價(jià)值，甚至不能正常使用，因此儀器的安裝布設(shè)應(yīng)事前做好設(shè)計(jì)和各種施工前的準(zhǔn)備工作，安裝儀器時(shí)應(yīng)盡量減少對其它施工的干擾，下面按儀器種類分別敘述安裝布設(shè)的要求。

（一）變形監(jiān)測

壩體表面位移監(jiān)測：

針對壩體表面位移變化情況，可通過在大壩斷面、地基、合攏斷、地質(zhì)條件復(fù)雜處等關(guān)鍵位置安裝位移傳感器進(jìn)行監(jiān)測，需注意測點(diǎn)和基點(diǎn)的結(jié)構(gòu)必須牢固可靠，不易變形。

沉降監(jiān)測：

在壩體上并行安裝一排靜力水準(zhǔn)儀，無需抄平，測點(diǎn)之間高差達(dá)一米，具體安裝數(shù)量根據(jù)大壩整體長度設(shè)定。

內(nèi)部位移監(jiān)測：

針對水庫大壩的壩體內(nèi)部位移，本方案通過在原河床、和壟斷、壩體結(jié)構(gòu)及施工薄弱處安裝自動(dòng)化測斜儀來監(jiān)測壩體內(nèi)部的位移情況。

傾斜監(jiān)測：

在壩體上方安裝傾角傳感器，用于監(jiān)測壩體的傾斜角度。

裂縫監(jiān)測：

在壩體出現(xiàn)裂縫或有裂縫痕跡的位置安裝裂縫傳感器。

（二）應(yīng)力、應(yīng)變及溫度監(jiān)測

應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測：

內(nèi)部監(jiān)測主要包括壩體(壩基)應(yīng)力監(jiān)測、錨桿(錨索)應(yīng)力監(jiān)測、鋼筋應(yīng)力監(jiān)測、鋼板應(yīng)力監(jiān)測及溫度監(jiān)測等。在進(jìn)行內(nèi)部監(jiān)測的同時(shí)，應(yīng)與變形監(jiān)測、滲流監(jiān)測項(xiàng)目相結(jié)合。

土壓力監(jiān)測：

監(jiān)測點(diǎn)需要和孔隙水壓力裝在同一斷面，了解壩體受力情況和土與混凝土建筑物的作用壓力大小。

（三）滲流監(jiān)測

水位監(jiān)測：

測點(diǎn)的布置根據(jù)壩型、筑壩及排尾方式確定，應(yīng)設(shè)置在基本能代表庫內(nèi)平穩(wěn)水位，并能滿足設(shè)備管理和監(jiān)測資料分析需要的地方。一般宜在庫內(nèi)排水構(gòu)筑物、岸坡等水面相對平穩(wěn)的位置上布置水位計(jì)。

浸潤線監(jiān)測：

孔隙水壓計(jì)安裝部署在大壩高處、合攏段等結(jié)構(gòu)地形復(fù)雜的位置。

（四）環(huán)境量監(jiān)測或水文、氣象監(jiān)測

大壩所在位置的環(huán)境對大壩和壩基的結(jié)構(gòu)安全狀態(tài)有著重大影響，需對大壩上下游水位、水溫、氣溫、庫區(qū)雨量等進(jìn)行監(jiān)測。

03

設(shè)備選型

在大壩安全自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)中，應(yīng)根據(jù)壩型、壩體結(jié)構(gòu)和地質(zhì)條件等因素選定監(jiān)測項(xiàng)目，主要針對大壩的滲壓、位移、沉降、應(yīng)力等物理量，可用于這類監(jiān)測項(xiàng)目的傳感器和設(shè)備種類繁多、型號各異，因此在進(jìn)行傳感器設(shè)備選型時(shí)要重點(diǎn)考慮量程、靈敏度、精度以及工作環(huán)境等因素，同時(shí)為了方便管理，利用系統(tǒng)監(jiān)測中心實(shí)施對所有前端傳感器設(shè)備、采集網(wǎng)關(guān)、云服務(wù)器及安銳測控云平臺進(jìn)行統(tǒng)一集中管理。

滲壓計(jì)

數(shù)字型孔隙水壓計(jì)可用于大壩、尾礦庫、隧道、路基、邊坡等工程中的孔隙水壓力自動(dòng)化測量。

靜力水準(zhǔn)儀

靜力水準(zhǔn)儀采用進(jìn)口擴(kuò)散硅壓力敏感元件并集成溫度修正元件，利用連通器原理實(shí)現(xiàn)豎向位移測量的傳感器，可用于橋梁、隧道、路基、地鐵、深基坑、大壩、房屋等結(jié)構(gòu)物的沉降自動(dòng)化監(jiān)測。

GNSS

GNSS采用一體化設(shè)計(jì)，便于野外安裝調(diào)試，增強(qiáng)設(shè)備的防護(hù)性能，支持遠(yuǎn)程控制和狀態(tài)信息采集的設(shè)計(jì)，可滿足野外對地表位移進(jìn)行長期穩(wěn)定監(jiān)測的應(yīng)用，廣泛應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害、水庫大壩、露天礦邊坡、采空區(qū)沉降等位移形變監(jiān)測中。

節(jié)段式自動(dòng)化測斜儀

自動(dòng)化測斜儀用于測量土體深部水平位移，通過測量節(jié)段的傾斜角度，計(jì)算出土體各深度的位移變化，該設(shè)備廣泛用于邊坡、滑坡、深基坑、尾礦庫等結(jié)構(gòu)土體深部位移的自動(dòng)化測量。本方案中將節(jié)段式自動(dòng)化測斜儀用于監(jiān)測大壩土體內(nèi)部的位移。

4G智能物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)

網(wǎng)關(guān)用于采集傳感器數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)進(jìn)行初步計(jì)算后，通過4G無線網(wǎng)或有線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)輸出到云服務(wù)器進(jìn)行計(jì)算分析，再下發(fā)到各監(jiān)控終端，進(jìn)行展示和管理。

由于大壩結(jié)構(gòu)安全在線監(jiān)測系統(tǒng)中使用到的儀器/設(shè)備種類繁多，安銳科技的小編就不一一列出，詳情請參考以下設(shè)備清單：