雨水情监测及大坝安全监测主要内容是什么?

2023年02月24日 15:58

  在了解了什么是水情监测及大坝安全监测设施后,我们知道,水情监测及大坝安全监测设施包括水位、流量、降雨量、水位线、大坝表面位移、裂缝变形等参数。而在水情监测中,水位是最常用的一种参数,其一般以水位计、变送器等形式安装于水库或堤坝等防洪工程的进口、出口处以及各种闸门上,实时采集水位。另外,在水位监测中还常应用到振弦式测振仪,用于测振观测大坝或堤坝的振动情况。

  一、水位

  水位是指水面与坝基或岸坡表面之间的水的垂直深度。

  一般分为静水位、动水位和变位水位三种,静水位是指水库或堤坝内水面的相对高度,动水位是指水库或堤坝内水面的运动速度。

  水情监测设施一般采用浮子式水位计、光电式水位计以及超声波浮子式水位计等形式,用于观测水库或堤坝内水面与坝基(或岸坡)表面之间的垂直高度,再通过水位监测仪器采集出其变化情况。

  另外,还可以利用振弦式测震仪来测量大坝或堤坝表面的震动情况,通过监测数据发现坝体、坝肩的裂缝或大坝表面位移、裂缝等情况。当然,监测仪器也可以根据要求配置相应的采集装置。

  二、流量

  流量是指单位时间内通过某一段河道的水量,以体积表示,单位为m3/s。在水利水电工程中,流量指的是单位时间内通过某一断面的水量。在实际工作中,我们常采用流量计法进行流量测量,具体方法是利用在河道中安装的流量计,将流量和水位联系起来进行测量。

  在测量中,有三种方法可供选择:人工量测法、水力计算法、机械式流量计。其中水力计算法一般是利用水力学原理或者统计原理来推算流量;而机械式流量计则可用于测量和收集流量。另外,在水情监测中,还会使用到超声波流量计,其以超声波为载体,用来测量断面的流速。

  三、降雨量

  降雨是一种大气现象,对水文影响也十分显著,对于水库的安全运行及防洪排涝也有很大的影响。而在水情监测中,降雨量一般是通过人工收集的方式,用雨量器或者雨量计等设备进行采集,通过数据传输将雨量信息传送到雨量站、水位仪等设备上。

  根据采集方式的不同,降雨传感器可以分为超声波传感器和雷达传感器,其分别适用于不同的应用场景。超声波传感器一般安装在水位计和雨量计上,用于实时获取水位、雨量等数据;而雷达传感器则安装于水位仪和雨量计上,用于获取水位、雨量数据。

  另外,还有部分水库采用雨量计与测震仪相结合的方式进行水情监测。

  四、大坝表面位移

  大坝表面位移监测是指通过对大坝表面水平位移的监测来实现的。

  一般采用测缝计进行测量,测缝计包括水平位移测缝计和垂直位移测缝计。其中,水平位移测缝计适用于大断面大坝监测,垂直位移测缝计适用于小断面大坝监测。此外,在工程建设过程中,通常会在坝体表面安装4~10个测缝计(采用5点或6点测量方式)。当大坝表面产生沉降时,需通过测缝计或水平、垂直位移测缝计测量其沉降量,再与原始数据进行对比,以判断大坝表面是否出现异常变化。

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