水库大坝监测设备有哪些?

2023年11月07日 10:26

  水库大坝监测设备主要包括大坝渗流测力、测压管、水位计、压力计及量测仪器等。其中,最重要的是大坝渗流测力,主要用于测量坝体内部渗流场,当坝体内部渗流场发生变化时,就会引起坝体的应力、应变和位移的变化。因此,测压管和水位计是监测大坝渗流的主要设备。

  一、大坝渗流测压管

  坝体内部渗流场的变化,主要是在坝体内形成一种压力差,这种压力差通过坝体中的渗流测压管来测量,该压力差反映了坝体内部渗流场的变化情况。因此,渗流测压管是监测大坝渗流场变化最重要的设备,主要包括以下三个部分:

  二、水位计

  水位计是一种量测水位高度的仪表,它将水位的变化转换成电信号或机械信号,以供分析、记录、传输和控制。按照测量原理,可分为接触式、非接触式和声波式水位计。常用的为接触式水位计。水位计由传感器、变送器、自动采集单元等部分组成,其精度和稳定性主要取决于传感器。目前,应用最广的是声波式水位计,其精度较高,但不易维护,只能用于小型水库监测。

  在水库大坝运行管理中,应定期对水位计进行检查和维护,保证水位计能正常工作,提高水位计算的准确性。在日常维护时,应注意观察水位计是否有漏水、变形等现象。

  三、压力计

  压力计主要用于测量坝体内部渗流压力的大小,测压管中的水压力变化与坝体内部渗流压力的变化成正比。通过安装在测压管中的压力计测量水头,根据测压管内的水头变化计算出坝体内部渗流压力的大小,即坝体内部渗流场。为了实现监测数据的自动采集和传输,一般采用无线或有线等方式将数据传输到监控中心进行监测分析。大坝渗流场监测方法有:渗流计法、渗流量计法、水位计法、温度计法等。

  四、量测仪

  量测仪是用于测量坝体内部变形的仪器,其功能是通过对坝体内部变形的测量,监测坝体在水位作用下的变形。

  目前,水库大坝监测设备中最常用的有金属测微计和电子测微计两种。

  金属测微计是一种通过检测与之接触的金属材料表面的变形而进行测微的仪器,其特点是精度较高、易于安装,但价格较高,且要求金属材料有较好的抗磨损性和抗腐蚀性。

  电子测微计是一种利用电子线路和计算机技术对被测对象进行测量的仪器。其特点是工作可靠、方便灵活、测量精度高、价格较低。但受环境条件限制,目前应用还不广泛。

  根据量测仪的功能不同,其主要监测内容也有所区别。

  五、监测系统

  水库大坝安全监测系统的功能主要是:对大坝运行状态进行实时监控;对大坝各部位的运行状况进行实时监测;对大坝运行过程中出现的异常情况进行分析处理;根据管理单位要求,建立各类管理报表及历史数据库,为水库管理单位决策提供依据;对水库大坝安全监控数据进行统计分析,为水库管理单位提高管理水平、制订科学的运行调度方案、制定安全维修计划提供依据;对大坝进行风险评估,为水库安全管理提供决策依据。

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