小型水库大坝安全监测设施有哪些?

2022年12月20日 17:40

  水库大坝安全监测系统是指利用现代先进的技术手段,对水库大坝的变形、裂缝、渗流、水位等进行实时监控,及时发现异常情况并进行预警预报和处置。

  安全监测系统一般由三部分组成:监测系统、信息传输发布系统、预警预报系统。

  其中,监测系统主要由大坝变形监测装置和水位测量装置组成。

  小型水库大坝结构复杂,且处于地质条件极差处,一般采用常规方法无法及时发现问题。

  为此,本文介绍小型水库大坝安全监测的一些方法和设备的使用。

  一、位移观测

  变形观测的主要目的是监测大坝结构变形的发展变化情况,掌握其变化规律,为评价大坝质量,进行结构安全鉴定提供依据。

  监测项目主要有:坝体位移、坝肩和基础沉降、坝基和地基沉降、坝体倾斜。

  监测仪器可选用:光学经纬仪(如全站仪);超声波测距仪;位移传感器; GPS全球定位系统;数据采集器等。

  主要设备:全站仪、水准器及水准标尺;高精度 GPS全球定位系统;位移传感器(如测距器)、温度计等。

  主要技术参数:1.精度等级:1.0 mm;2.量程宽度:25 mm;3.使用温度范围:-30℃~+50℃。

  二、温度观测

  当大坝裂缝、渗流或结构发生破坏时,会引起温度的变化,因此对温度观测非常重要。

  为确保在安全监测系统内能准确记录和传输温度数据,需在监测区域内安装温度传感器,并布设监测网点。

  可使用测温传感器(RTK)测温,测量仪器在埋设前先安装于地下或地面。

  测区:大坝上的监测点、渗流场监测点、渗水监测点等;

  三、浸润线测量

  浸润线测量的原理是在水库坝底或坝体内埋设一定长度的埋地线,通过观测浸润线垂直于大坝轴线的位移变化,并以此来分析大坝内部渗流情况,从而计算出浸润线高程。

  四、基础沉降

  测量基础沉降的常用仪器有 GPS基准仪、水准仪测长及距离传感器、沉降计(或沉降盒)和测斜管等。

  1. GPS基准仪:通过精密的 GNSS接收机来测量水准点(点)之间的相对位置,再将该位置数据输入 GPS,即可计算出各点的水平位移。

  2.水准仪测长及距离传感器:水准测量可以对某一高程点量测,其精度较高,但其缺点是观测周期长、费用高和受环境影响大。

  3.沉降计(或沉降盒):主要用于监测建筑物的基底沉降,如地下水位等,具有精度高、稳定性好及自动化程度高等优点。

  五、其他监测项目

  水位:监测坝顶高程变化情况,观测坝顶与两侧山坡之间的高差变化,并将其记录下来;

  大坝位移:监测坝体的整体、局部位移,包括裂缝、变形;

  大坝渗流:监测大坝水位变化的情况,包括坝体和水库底坡的渗流、裂缝(含渗流传感器);

  水文情势观测库区水位及水位等变化情况。

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