水庫大壩安全監(jiān)測運行管理

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1、水庫大壩安全監(jiān)測運行管理廣州市黃龍帶水庫管理處摘要：大壩監(jiān)測是水庫安全管理的重要手段之一，是各級防汛決策支持系統(tǒng)的組成部分之一。結(jié)合工作實踐，木文分析了影響大壩安全的主要因素，闡述了大壩安全監(jiān)測的內(nèi)涵、手段和分析方法的綜合運用。關(guān)鍵詞：大壩安全監(jiān)測；水庫效益；運行管理1.工程概況黃龍帶漿砌石重力壩位于流溪河支流汾田水下游。水庫總庫容9000萬立方米，具有防洪、灌溉、發(fā)電綜合效益；1976年建成投入運行。大壩壩長180米，最大壩高61.3米，壩底寬50米。分5個重力壩段和一個位于中部的溢流壩段。壩頂高程178.3,壩底高程120。正常高水位175.6。壩基主要為中粗粒斑狀黑云母花崗巖，構(gòu)造斷

2、裂較發(fā)育。基巖面向上游傾斜，對大壩穩(wěn)定性有利。自左岸經(jīng)3壩段下至溢流壩段下河床中部，有一組傾角為15—35度，局部己風化成軟弱夾層的平緩裂隙。建壩時己對基巖全面固結(jié)灌漿和作防滲處理。壩基地質(zhì)剖面示意圖距大壩上游面4米的壩內(nèi)縱向廊道，自左岸152高程起，沿岸坡至127高程河床水平段，再沿右岸坡至146高程。121高程的橫向基礎(chǔ)廊道由原導流底孔改造而成。在壩基、壩頂和兩條廊道分別布設(shè)監(jiān)測斷面和監(jiān)測點。監(jiān)測系統(tǒng)大壩建成后，設(shè)有庫水位、降雨量、壩基和壩體滲漏等觀測項目。1993年設(shè)壩頂水平位移視準線測量和垂直位移精密水準測量。以上為人工觀測項目。1995年開始建立“黃龍帶水庫大壩多目標安全監(jiān)控與管

3、理系統(tǒng)“。除了將庫水位、降雨量和滲流監(jiān)測改造為自動化遙測外，增設(shè)了壩基揚壓力、倒垂線壩底水平位移、靜力水準垂直位移、結(jié)構(gòu)縫、壩體與基巖溫度、大氣溫度等遙測項目。2006年增設(shè)壩頂靜力水準和引張線。2影響大壩安全的主要因素分析影響大壩安全的因素很多，據(jù)國際大壩委員會對1100座大壩失事實例的分析，大壩失事的原因為：30%是由于設(shè)計洪水位偏低和泄洪設(shè)備失靈引起洪水漫頂而失事；27%是由于地質(zhì)條件復雜，基礎(chǔ)失穩(wěn)和意外結(jié)構(gòu)事故；20%是由于地下滲漏引起揚壓力過高、滲流量增大、滲透坡降過大;11%是由于大壩老化、建筑材料開裂、侵蝕和風化等變質(zhì)以及施工質(zhì)量等原因；12%是不同的特奮原因所致。從以上統(tǒng)計

4、數(shù)據(jù)可以看出，影響大壩安全的因素主要冇兩方面：一是由設(shè)計、施工和自然因素引起的，如壩址的選定決定了地形、地質(zhì)、水文條件、地震發(fā)生頻率等，另外樞紐的布局、壩型及結(jié)構(gòu)設(shè)計、洪水演算、地質(zhì)勘探、材料選擇與分區(qū)以及壩基處理、混凝土壩的溫控措施、土石壩的碾壓及防滲排水結(jié)構(gòu)的施工、有關(guān)泄洪建筑物的機電安裝等關(guān)鍵部位的施工都將影響大壩的安全。一旦大壩建成，這些因素就已經(jīng)確定了。另一類是在運行管理中逐漸發(fā)展形成的，有一個從量變到質(zhì)變的過程，如沖刷、浸蝕、混凝土的老化、金屬結(jié)構(gòu)的銹蝕等，設(shè)計、施工中的潛在隱患在運行過程中延續(xù)發(fā)展為破壞性的，還奮管理方面的水情測報、水庫運用調(diào)度、大壩及附屬機電設(shè)施檢查、監(jiān)測手

5、段和方法等，每個環(huán)節(jié)都事關(guān)大壩安全。3新的監(jiān)測技術(shù)及相應(yīng)儀器設(shè)備的應(yīng)用3.1無線遙測傳感技術(shù)的應(yīng)用當今水電站的建設(shè)工期一般都比較緊張，筑壩工程中的每道工序也緊密相扣，不允許有任何吋間的耽誤，因此安全監(jiān)測儀器設(shè)備的埋設(shè)安裝工作要求快速、準確、高效地完成，做到盡量少占用直線工期。無線遙測監(jiān)測儀器與傳統(tǒng)的安全監(jiān)測儀器相比，它最大的優(yōu)點就是節(jié)省了大量的施工時間，因此智能化的遙測儀器是未來監(jiān)測的發(fā)展趨勢，具有如下幾個突出的優(yōu)點：(1)施工方便。在混凝土澆筑至儀器埋設(shè)位置吋，將事先準備好的無線遙測儀器安裝完成，待混凝土覆蓋完成即可，沒冇其它后續(xù)工作。(2)節(jié)省大量施工吋間。眾所周知，監(jiān)測項S的大部分施

6、工吋間都花費在電纜的牽引和看護工作上面，由于遙測儀器的埋設(shè)安裝完成后缺少電纜的牽引工作，這樣就為安全監(jiān)測工作節(jié)約了大量的吋間。(1)為后期的觀測工作提供更大的方便。在自動化系統(tǒng)投入使用之前，可以通過先進的無線通訊技術(shù)，采用智能化數(shù)據(jù)采集設(shè)備直接進行遙控監(jiān)測，這樣監(jiān)測人員不需前往工地就可采集到第一手監(jiān)測數(shù)據(jù)。在自動化系統(tǒng)投入使用之后可更加方便地實現(xiàn)無人值守觀測，只需事先在監(jiān)測軟件中設(shè)定觀測吋間，因此無線遙測儀器的發(fā)展對安全監(jiān)測工作的發(fā)展將是一個質(zhì)的飛躍。(2)極人地提高儀器的完好率。在儀器埋設(shè)完成后，采用無線遙測儀器可保證減少因電纜損壞而造成的儀器失效。在安全監(jiān)測工程中，經(jīng)統(tǒng)計由于電纜因素而

7、造成的儀器失效率占儀器總失效率的90%以上，因此減少了電纜的牽引工作能夠極大地提高儀器的完好率。3.2光纖技術(shù)的應(yīng)用分布式傳感型光纖監(jiān)測系統(tǒng)的特點是，利用光纖本身的特性把光纖作為敏感元件。光纖總線不僅起傳光作用，還起傳感作用。采用分布式傳感型光纖監(jiān)測系統(tǒng)有下列優(yōu)點：(1)信息量大。分布式傳感型光纖監(jiān)測系統(tǒng)能在整個連續(xù)光纖的長度上，以距離的連續(xù)函數(shù)形式傳感出被測參數(shù)隨光纖長度方向的變化，即光纖任一點都是“傳感器”，它的信息