大坝监测系统在东张水库的应用

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1、信息来自中国月期刊网（http://www.yueqikan.com）详情请登录网站进行查询。大坝自动化监测系统在东张水库的应用福清市东张水库管理局游建勇摘要：福建省福清市东张水库，在保留人工观测设施的基础上，利用加拿大援助的仪器建成了大坝安全自动化监测加方系统，并于后期增建了坝顶引张线自动化监测中方系统，从而实现了大坝安全的自动监测。关键词：东张水库、大坝自动化监测东张水库位于福建省福清市龙江中游，坝址在福清市宏路镇真丰村，坝址以上控制流域面积200Km2，总库容2.06亿m3，是一座以农业灌溉、工业及生活供水为主，兼有防洪、发电、旅游、养殖等综合利用的大（

2、二）型水利工程。枢纽工程由拦河坝、溢洪道、输水洞和坝后电站组成。拦河坝为混凝土宽缝重力坝，坝顶长度210m，最大坝高38.5m。工程建成以来，坚持按有关规定进行观测，积累了大量的观测资料，但经过了四十年的运行，亦出现了一些问题，即：监测手段落后、监测仪器设备陈旧老化、监测误差较大以及无监测资料整编等，不能准确及时的保障大坝安全运行。从而实现了大坝安全的自动化监测。一、大坝自动化监测设备大坝自动化监测系统由中方、加拿大两套设备组成。1）加方监测系统：传感器共有58个，包括钢弦式渗压计28个，三向测缝计10个，垂线坐标仪7个，上游水位计1个，下游水位计2个，超声波

3、水位计2个，雨量计1个，坝温计3个，水温计3个，气温计1个。首先，系统通过MCU采集各种仪器测量到的数据，并将测量数据储存到硬盘上名为SQLDATA1.DB的数据库文件中。其次，采用DSM_UPDATE软件将GEONET采集的数据从SYBASE数据库格式转化为ACCESS数据库格式，从而使测量数据可以直接被DSM数据管理软件所使用。最后，由DSM软件具体完成过程线绘制、报表生成及打印等功能。2）中方监测系统：采用南京水利水文自动化研究所生产的DG-2000型分布式大坝监测系统。分布在坝顶各监测部位的16台监测仪器用电缆接入4台MCU-1M型测控装置，测控装置通

4、过通讯电缆连接，电源电缆从中央控制装置引到各测控装置，按总线拓扑结构组成监测网络。二、大坝自动化监测工作原理1、加方监测系统布置位置及其仪器工作原理⑴．监测数据自动采集：可对垂线坐标仪、渗压计、三向测缝计、雨量计、水温计、气温计、上下游水位计、超声波水位计等各种传感器采取自动监测（自报式）和强制监测（应答式）的方式进行巡测、选测和人工测量。⑵．数据通讯：测控单元与工作站之间具有双向通讯功能。4信息来自中国月期刊网（http://www.yueqikan.com）详情请登录网站进行查询。⑶．数据分析和管理：对监测数据进行显示、存贮和打印，建立工程档案，并实现在线

5、处理和离线处理，及时制成图表，对工程性态进行分析和安全评估。⑷．坝基扬压力的监测：坝基扬压力监测，主要监测坝基扬压力变化，横向扬压力孔11个，布置在3号、7号、9号和12号坝段。扬压力观测采用振弦式渗压计观测，渗压计的传感元件是一根附在膜上的钢琴弦，它由绕组磁铁激励作用在膜上的压力来改变弦的压力，张力与钢弦共振或自然频率成比例，通过频率信号测量再转换成水压力数据量。⑸．接缝测量：三向测缝计共有10个，其中7个安装在挡水坝段坝面上，3个安装在溢流坝段宽缝上游侧。测缝计测量坝的上下游，左右岸和沉陷的相对变化。测缝计的工作原理与渗压计相同。⑹．坝基的水平位移和扰度监

6、测：在8-9号横缝、12号坝段中间各钻一个倒垂孔，倒垂孔底部钻至坝基面以下三分之一坝高不小于10米。其工作原理是利用液箱中液体对浮子的浮力，将锚固在基岩深处的不锈钢拉紧成为一条铅直线可用此垂线测定建筑物的变位。图2偏心定位法浮桶垂线锚固块状基岩面倒垂孔图1非偏心定位法浮桶垂线锚固块状基岩面倒垂孔⑺．渗漏量的观测：渗漏量反映坝身整体性，坝缝止水结构及防渗帷幕的工作状态，对了解大坝的运行状态有重要的意义，结合水库的实际渗流情况布设两个测点，采用量水堰对坝基廊道及坝后集水井进行测量，即在12号坝基基础廊道和3号坝后集水井各设一量水堰，采用超声波水位计测量堰上水头，从

7、而得出渗漏量。⑻．绕坝渗流的监测：根据地质资料，左岸地质条件较差，故在左岸增设绕坝渗流观测，它也是采用振弦式仪器测量，工作原理与渗压计相同。⑼．雨量计：设置在2号坝段观测房坝顶设置一个翻斗式雨量计，工作原理是：当下雨时就翻斗转一次，关闭磁性开关给MCU一个脉冲的信号，分辨率为每翻一次0.254mm。那么MCU计下每次脉冲的信号变成雨量。4信息来自中国月期刊网（http://www.yueqikan.com）详情请登录网站进行查询。⑽．坝温计埋设于7号坝段下游坡40m和50m高程上，先在坝坡上钻一个深50cm的孔，将坝温计轻轻放入后，用水泥砂浆封堵；上游水位计（

8、库水位计）雨量计、气温计安装在2号坝段