水库工程大坝安全监测方案
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水库工程大坝安全监测方案范文第1篇
关键词：大坝工程；安全监测
中图分类号：TV42+1.1文献标识码： A 文章编号：
引言
大坝安全监测是确保大坝安全运行的必要手段，对一个具体工程的大坝安全监测工作，采用不同的监测方法，其影响和所发挥的作用可能不同，针对监测应采用先进的管理方式。
一、大坝工程安全监测管理现状
一般来说，大坝枢纽工程由上水库、下水库、输水建筑物、地下厂房洞室群、地面开关站及永久公路等组成。厂房系统由地下的主副厂房、主变洞、母线洞、尾水闸门廊道、尾闸运输洞、高压电缆洞、交通洞、通风洞、排水廊道、自流排水洞以及地面开关站等组成。监测自动化及其采集系统能基本准确反应建筑物的性态变化，但还存在一些问题：
1、安全检测设施不合理
对于我国水库大坝安全检测工作，很多中小型的水库做的非常不到位。没有设置安全检测设施，没有根据国家规定建立安全检测设施，比如说坝前检测水位尺、坝址雨量筒以及坝后测量水堰。对于安全检测设施，大多数水库采用人工检测，这样不仅导致效率极低，还容易由于人为因素的影响导致检测精度不够。有的水库站建立安全检测自动化系统，不过设施落后，精度很低，可靠性能不好，并且工作能力很差，比如说有的大坝对于渗流检测方面，仪器质量不足，仅仅只有一道机械密封，这样就使得自动化系统无法在恶劣环境下工作。因此，安全检测设施需要亟待改善。
2、综合型人才稀缺
对于水库大坝安全监测方面的综合性人才，目前处于非常稀缺的状态。因为熟悉安全检测自动化系统的大多数是计算机方向人才，对水文知识了解甚少，比如说在施工设计时，容易导致坝前位移观测点设计低于标准蓄水位；而水文相关专业人才，对电力自动化系统没怎么接触过，导致对于安全检测数据的采集出现不足或者无法正常操作，从而导致水库安全检测的监理方面以及管理方面都会存在不足。专业队伍综合能力欠缺导致大坝如果意外的情况，无法及时的让所有人采取措施，不利于安全检测工作的顺利进行。
3、管理层意识问题
很多水库管理层对于安全检测工作意识淡薄，不重视安全检测发展，将重心主要放在资金筹备、项目建设方面，存在侥幸心理，认为水库大坝出现问题的概率非常小，这样导致很多管理层不将水库安全检测工作放在日程的工程管理方面，忽视水库大坝安全检测工作，不对安全检测设施进行更新，提高技术设备含量，导致安全检测工作一直停滞不前。这样，不仅降低管理层的安全意识，还会让员工忽略安全检测问题，从而产生安全检测隐患，长久下去，如果出现问题，会直接造成很大损失和危害。
二、大坝安全监测技术控制管理方式
大坝工程安全监测设施优化必须建立安全监测系统，其中在监测仪器布置优化方面，确定仪器布置优化的必要性，仪器布置优化目标，精选出少量的仪器设备，布置在最合理的位置上，仪器布置优化的目标应按以下原则确定：精选监测断面（或部位），严格按关键断面、重要断面、一般断面3个层次布置仪器。不要对同一部位或同一项目布置多种监测仪器，要确定和布置很多属于永久性观测的项目和仪器，要尽量减少监测仪器的种类，减少测读仪器类型和数量，减少中间测站的数量，考虑实现自动测读的要求和自动化系统布置，应减少监测仪器设备的成本费用。应剔除多余的或不在本专业范围内的项目，以较小的投资获取最全、最详尽的监测资料。
监测仪器布置概况：地下厂房主要监测项目包括主厂房主变洞室、岩壁吊车梁、蜗壳和集水和排水廊道。输水系统主要监测项目包括输水系统沿线、上游调压井、高压岔管、引水支管、尾水调压井、施工洞堵头和支岔管排水廊道监测。上库主坝监测包括坝顶水平位移和垂直位移、接缝和裂缝开度、混凝土应力应变、水库水位等。另外，还有上库副坝及右岸垭口监测、上库环境量监测、下库主坝监测、下库副坝监测、下库环境量监测。针对初步设计中监测系统的不足，提出工程变形监测统一基准的建议，提出框架网络结构方案，对工程变形监测提出优化建议；进行渗流监测布置优化，针对地下厂房帷幕前以及厂房前的扬压力测点，保留关注输水系统，适当减少渗压计数量，适当增加量水堰数量。
按照优化目标，针对建筑物的结构特点，大坝混凝土内的应变计组，初设时对关键断面按全断面布设，管道式压力传感器只保留3号堵头，应结合混凝土施工温控监测仪器综合考虑，减少部分锚杆应力计。
三、针对大坝安全检测问题采取有效对策
1、加强组织管理工作
有些管理层对安全检测问题采取忽视的态度，不重视安全检测问题，将重心放在了投资建设方面，没有认识到安全检测的重要性。因此，为了预防安全检测出现一系列的问题，需要提高管理层的组织管理意识，认清管理的重要性。制定好规章制度，做好监督工作，确保员工安全检测到位，有序进行，这样，才能防止人为因素导致安全检测出现意外情况。
2、加强大坝安全监测的宣传力度
对于水坝安全检测问题，很多工作员工对此意识非常单薄，针对这种情况，需要加强安全检测的宣传力度，提高认知度。可以聘请国内专家或行业内权威人物对大坝进行全面安全检测分析，制定良好的制度，编写大坝安全检测管理方法，这样员工可以有资料参考。不仅如此，还可以通过多媒体网络以及电视、报纸进行宣传，在提高工作员工意识的同时，提高人们的大坝安全意识，宣传大坝安全检测的必要性以及大坝如果出现意外的危险性，引起大家的广泛注意。通过全方面的监督，可以更好的促进大坝安全检测发展，尽量避免大坝事故的发生。
3、提高员工专业技能综合能力
随着社会的发展，科技的不断进步，水坝安全检测工作中科技含量也得到大幅提升。水坝安全检测现在发展的趋势就是通过结合计算机等高科技信息系统，对水文工作进行操作指导，检测水库大坝的工作情况，确保水库大坝能够正常运行。鉴于了解计算机系统，又懂水利方面的综合人才稀少，针对这种情况，需要对相关工作员工进行有效的培训，提高安全监测团队的业务综合能力，确保水库大坝的正常运行，为以后水库大坝科技化发展做好人才储备计划。
4、提高水库大坝科技含量
水库大坝安全检测至关重要，而仅凭有经验的员工进行人工操作检测，不仅耗费体力，工作效率也极低。为了更好的发展科技力量，将更多有效的科技成果应用到水库大坝安全检测方面，相关部门可以与国内院校以及科研所进行相关合作，通过科研院校的理论知识，结合水库大坝的实践背景，进行先进安全检测仪器的研制。利用好科研院校的知识理论，可以更快速、更直接的将科技知识应用到水库大坝安全检测方面。比如说安全检测实现自动化以及智能化的发展，而对安全检测的数据分析工作也可以做到信息化发展。利用先进的数据库操作，如Oracle等进行安全检测数据分析，这样不仅可以实现水库大坝安全检测智能化发展，还大大提高工作效率，降低风险，非常有利于水库大坝的未来发展建设。
结束语
综上所述，水利工程不仅能够防灾减害，还提供着重要的水电资源，是国家发展中的重要工程。随着国民经济的快速发展，我国的水利工程设施建设也越来越受到重视，相信广大的大坝安全监测工作人员能够利用现代化的大坝安全监测技术为我国的水利工作做出更大贡献。
参考文献
水库工程大坝安全监测方案范文第2篇
【关键词】中型水库；管理；病险；防范措施
1.管理中存在的病险及原因
1.1存在的病险
经过相关调查分析，我国大多中型水库存在多种多样的病险，制约了水库功能的有效发挥。总的来说，我国中型水库主要存在以下病险。①中型水库的防洪标准低，大多中型水库的防洪标准未达到洪水校核的颁部标准。②中型水库的抗震标准较低，按照现行的水工抗震规范要求，很多中型水库的抗震标准都不能满足要求。③渗漏问题严重。纵观我国中型大坝存在的一系列问题，诸如坝基渗漏、接触冲刷破坏、管涌、沼泽化、流土等，这些问题严重威胁大坝的安全。④缺乏稳定性和可靠性。部分大坝断面不够，在抗滑等方面缺乏稳定性，也存在一些坝体裂缝。⑤结构整体性遭到破坏。现阶段，很多水库的输、放水、泄洪建筑物等，在长时间的冲刷下，建筑物的老化现象严重，出现裂缝、露筋、漏水、断裂等问题，使建筑结构的整体性受到较大的破坏。若遇坝下埋管，就会造成接触性冲刷破坏，这些问题对坝体的安全造成了威胁。⑥水文测报等系统有待完善。对于多数中型水库而言，一些观测设备不完善，甚至没有建立大坝观测、水文观测系统等，水库的管理设施相当落后，有的甚至没有防汛道路。同时，一些山体滑、坡水库淤积等问题，也制约水库效能的发挥。
1.2造成病险的原因
1.2.1先天不足
我国大多中型水库修建时间较早，当时的技术跟不上时代的发展，存在一边勘测，一边设计和施工的现象。很多工程的防洪标准都不满足规范要求，计算不当，设计水平不高，致使工程质量不合格，加上当时不科学的管理，造成水库病险问题。
1.2.2后天失调
第一、经费不足。水库的修建主要体现在防洪、灌溉上，防洪属于社会效益，但国家并没有设置补贴政策。在农业灌溉上，收费标准较低，不能满足要求。随着工程的老化，效益自然下降，仅仅依靠上缴的水费，不能有效解决工程的维修、折旧等问题。这样就会给水库管理单位的维修工作造成困扰，维修不到位，久而久之，工程老化问题严重，就会形成病险。中型水库数量之多，全面整治势必花费巨额资金，国家虽投入了大量资金，但依然不能满足要求，各级政府在筹集资金方面也困难重重。第二、管理体制有待完善。水库管理属于事业单位，但很多中型水库只有少数的定额、差额补贴，很多单位不能正常维持管理和经营。加上中型水库管理是一项集体的工作，在管理中往往会出现产权不明的问题，造成管理效能得不到充分的发挥。加上大坝安全责任制没有得到落实，使得部分领导推诿责任，存在严重的卸包袱现象。第三、日常维护、检修工作没有得到落实。由于财政和管理方面的原因，使得水库正常的维护和检修工作无法落实，观测和检测设备不齐全，设备老化，无法开展检修工作。对水库缺乏维护和检测，使小问题演变成大问题，形成恶性循环。第四、对质量问题管理不够。对坝体的施工质量没有进行严格控制。例如：施工时，没有检查碾压的程度、上料含大量沙砾，具有过大的透水性。在坝体内形成漏水通道、软弱夹层等，造成管涌问题。反滤层施工质量差，在施工中，不按标准要求设反滤层，成为管涌塌坑形成的原因。岸坡的施工质量差，没根据设计要求执行，使坡度开挖过陡等。坝体填筑质量差，密度低，易造成坝体塌陷裂缝等问题，最终为坝体渗漏埋下隐患。
2.中型水库管理中的病险防范策略
2.1有效的加固措施
2.1.1使防洪标准满足洪水校核颁部标准
提高防洪标准的措施有两个，增加库容和加大泄量。在这方面，以米家寨的水库改造水库为例。米家寨的水库采用了增加库容的方法，即适当提高大坝，将大坝增加了0.2m，同时在坝顶增加了1.5m高的混凝土（C20）浪墙，坝体总体增加了1.7m，总库量增加到了1199万m3，大大提升了蓄水能力。其他的大坝采用的是加大泄量的措施。例如：下茹越水库即在大坝左肩建溢洪道工程，设进口闸堰（净宽50m）和五孔泄洪闸（10×7m），其他大坝也均采用了此措施。上述加固措施结束后，这几座中型水库均达到了洪水设计、洪水校核颁部标准，效果显著。
2.1.2提高水库抗震能力
对于需要进行抗震的水库，需要采取相应的措施。若坝体抗震能力弱，可进行放坡处理，或者加强对坝体排水及防渗处理。若坝体存在液化隐患，可将坝体所用土料进行更换，并加压重体。
2.1.3提高坝体稳定性
若坝坡缺乏稳定性，可进行放坡处理，也可将坝体加厚；采用一般回填处理措施，解决坝坡的塌陷、裂缝问题；若坝体缺乏抗滑性，可将坝体断面面积增大；对于大坝裂缝，尤其是大坝上游面水平方向的缝，一定要查清造成裂缝的原因，根据裂缝的性质，采取相应的锚固、灌浆等方法进行处理。
2.1.4坝体渗漏加固措施
水库大坝的功能以拦水、蓄水为主，因此，处理好坝基、坝体的渗漏问题，对于加固改造具有较大的意义。对于坝体、坝基渗漏可采取土坝劈裂灌浆方法，根据坝体的基础条件，布设相应的灌浆孔，在坝体形成黏土浆体帷幕，并在泄洪洞顶部及坝肩处进行冲填灌浆。该种方法可以减少坝体的渗漏，灌浆可以将坝体中的孔隙进行堵塞，对坝体密实度的提高具有重要作用，同时对提高坝体稳定性也具有重要的意义。也可采用黏土混凝土防渗墙进行加固处理。将防渗墙体延伸到大坝底部（约1m），在坝基和坝体覆盖层中形成连续的防渗墙。该方法的防渗效果最好，采用该方法，可使渗流现象消失，可以彻底解决渗漏问题。
2.1.5其他加固措施
对于输水、放水等系统的加固，可选择改建及扩建等措施；对于淤积问题的水库，可采取清淤、加强沙区水土治理等措施，若淤积情况十分严重的水库，可根据实际情况，进行降等使用。
2.2加强安全检测工作
2.2.1安全检测应贯穿于设计阶段
在水库设计阶段，要设置安全监测项目，配备安全监测设备、仪器，对仪器的使用要有具体的说明。将安全监测贯穿于整个设计阶段，以确保项目法人按规定将设计内容完成。
2.2.2建立水库安全监测系统
对于大多数中型水库而言，建设安全监测系统的极少，仅仅简单的设置了水位检测。这也是水库出现病险的原因。因此，要根据中型水库的相关规定，建立完善的水库安全监测系统，将各项监测工作落实，对监测的相关资料进行分析和研究，弄清楚水库运行的整体状况，对于发现的安全隐患，要及早采取有效措施，将其扼杀在摇篮里。根据当地的实际情况，建立市大坝安全监测中心，为该中心配备高素质的技术人才，并配置相应的设备，对该市大坝进行安全监测，实行定期或不定期监测，将整个工程的运行状态进行实时监测，为人民的生命财产安全提供重要的保障。
2.2.3坚持四定四随监测方式
在日常观测上，要坚持四定四随的监测方式，四定即定人、定时间、定仪器及定测次，四随即随时观测、随时记录、随时校对及随时整理。将观测的数据资料进行整理和分析，并绘制变形曲线，为总结变形规律提供依据。对水库出现过的事故及当时采取的措施进行比较，确保大坝的安全。对大坝的情况要进行随时检查，采用电测法探测大坝内部存在的隐患，一旦发现任何问题，就要做出解决方案，消除安全隐患。为每个水库增设测压管、水情测报系统等，确保室外观测设备联网，可随时采集数据，使采集的数据准确，图像清晰，为水库的安全运行提供重要保障。
2.2.4建立洪水预报调度系统
加强洪水预报调度工作，对水库防洪安全和合理调度具有重要的意义。定性预报可了解降雨量，并让水库做好防洪准备。定量预报主要根据多年降水量的相关资料，进行短期的洪水预报，准确率较高。
2.3加强水库管理
2.3.1多途径筹集管理经费
中型水库管理经费不足是比较棘手的问题，因此，水库管理部门应多渠道筹集管理资金，为水库的正常维修和维护提供物质保障。逐步实行水价改革，核算供水成本，采取合理的收费方式，将水价控制工作做好，使水费足额到位。建立多元化投资体系，结合当地病险处理状况，设立专项治理资金，并从多渠道进行筹集。发挥地方政府的作用，积极筹资，并根据情况申请国家补贴。
2.3.2建立管理机构，落实安全责任制
健全管理体制，加强对技术人员的培训，强化他们的责任意识，加强管理。建立水库管理机构，并明确机构的职责，以便于管理措施的实施。制定安全责任制，明确责任的主体，分级负责，明确水库管理的职责，落实安全责任制，一旦出现问题，必须责任到人。这样做，可以激发工作人员在工作中尽职尽责，一丝不苟，有利于加强管理工作，给水库安全管理工作提供保障。
3.结语
本文对中型水库管理中存在的病险进行了分析，并阐述了造成病险的原因，最后从管理方面、加固措施方面及加强安全监测方面探究了中型水库管理中病险防治的有效对策，以促进中型水库病险得到有效的处理，确保水库的安全运行，进而提升其社会效益和经济效益。
【参考文献】
[1]郭建伟，王.中型水库管理工作存在的问题及对策[J].科技致富向导，2013（33）.
水库工程大坝安全监测方案范文第3篇
1.1 选题依据及研究意义
国内外,由于水库库岸滑坡的失稳,产生了一系列的灾难性事故,如 1959 年 2月 1 日,法国马尔帕塞薄拱坝左坝头沿绢云母页岩发生滑动,致使坝体破裂,造成500 余人死亡;1963 年 10 月,意大利 Vajont 大坝库水下降时大坝左岸山体发生顺层基岩滑坡,激起 250m 高的涌浪,涌浪漫过坝顶,造成 1925 人死亡[1];我国湖南柘溪水库在蓄水初期,在近坝段发生大型顺层基岩滑坡(塘岩光滑坡),激起的涌浪冲毁了已建成的构筑物,并造成 40 余人死亡[2];湖北黄龙滩水库在 1974 年至 1985年间,库区发生了 73 处滑坡,造成了 11900 多人不得不进行移民搬迁[3];2003 年 6月,三峡水库蓄水至 135m 后不久,发生大型顺层基岩滑坡(千将坪滑坡),导致了 24 人死亡或失踪[4]。
在这些灾难发生之后,人们对水库滑坡的稳定性给予了更多的关注。为了避免由于库岸滑坡带来的生命财产损失,在水库建设和运行过程中,库岸边坡的监测工作也逐渐受到了更多的重视。国内大多数水库库岸滑坡的监测工作,主要是采用人工观测的方式进行监测数据的获取、分析和预报。人工观测存在监测频次低、数据采集过程中耗费的劳动量大、监测数据的采集过程容易受到外界不可抗力的影响(如强降雨)等缺点。不能够较好的完成监测预警的目的。
随着科技的进步,自动化数据采集技术和传输技术得到了长足的发展,目前自动化监测技术已逐渐的被应用于库岸滑坡稳定性的监测工作中。如 1991 年我国在三峡库区内 14 个重大滑坡体上组建了自动化监测站,目前这些自动化监测仪器运行正常,而且较好的完成了监测预警的目的,避免了生命财产的损失。1991 年 6 月29 日秭归县鸡米寺 60 万 m3 滑坡,通过及时准确的预警,滑坡区内 2504 人无一伤亡,财产损失也降到最低限度[5]。
自动化监测具有无人值守、实时在线、实时计算分析等优点,而且自动化监测技术能够消除人为误差对测量精度的影响,大大的提高了测量结果的可靠性,所以有必要对采用了人工观测手段的库岸滑动进行有针对性的自动化改造,消除人工观测的弊端,达到更好的预警效果。
二滩水库库区内也布着较多的滑坡体。水库两岸大于 10 万 m3 的各种不同类型的滑坡有 100 多处,大部分分布于支沟河谷中,对二滩大坝无直接的影响;干流岸坡稳定性较差,方量大于 500 万 m3 以上的有 15 处。其中金龙山斜坡位于电站库首左岸,距离二滩大坝 600m~1300m,稳定性问题十分复杂,对二滩大坝的安全及下游人民的安全威胁最大[6~7]。
金龙山斜坡上目前设置的变形监测控制网包含,地表位移变形、深层变形、地下水位、平硐监测和斜坡区气象监测。现有的监测方案具有监测数据不完整,观测频次少,数据处理不能及时反映坡体的稳定情况等一系列问题;而且观测过程中存在着数据采集工作繁重、也有一定的人为误差和危险性,因此有必要对斜坡上现有的监测仪器进行自动化改造。
目前国内外已采用自动化监测技术的滑坡体,绝大多数是没有在仪器安装以前进行自动化监测技术的可行性研究,而是直接采购自动化监测仪器,并不考虑周围环境对自动化监测设备运行以及监测数据真实性的影响,从而产生了监测数据误差过大,甚至出现了自动化监测项目遭弃用的现象。如贵州省大方县德兴煤矿滑坡体上安装的 GPS 监测系统,没有在系统安装前进行太阳能板的供电设计,造成了 GPS监测仪器不能够正常工作、贵州省都匀市马达岭接娘平变形体没有在 GPS 安装之前进行 GPRS 无线信号强度测试,而是直接采用 GPRS 通讯业务进行监测数据的传输,最终导致 GPS 监测系统安装完成后,监测数据无法正常发送。所以为了使金龙山斜坡现有监测仪器在自动化改造完成以后,能够正常运行并且获取的监测数据能够达到一个较高的精度,安装之前进行自动化监测技术研究就显得更为重要。
鉴于此,作者在导师的指导下,结合作者参加的 雅砻江流域水电站重大滑坡体自动化监测技术研究 科研项目,以《二滩水电站库区金龙山斜坡稳定性监测的自动化改造技术研究》为硕士论文选题,展开论文的研究工作,以期获得对金龙山斜坡稳定性监测有益的成果及对类似工程具有指导意义的研究方法和手段。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 库岸滑坡监测现状
库岸滑坡监测是为了避免或减轻由于岸坡失稳造成的生命财产损失,通过在岸坡的内部或表面安装埋设监测设备,监控坡体在诱发因素作用下的变形发展趋势,并在岸坡失稳前及时准确的进行预警预报。是集形成机理、监测仪器、时空技术和预测预报技术为一体的综合性技术。
1963 年,意大利 Vajont 大坝左岸山体发生顺层滑坡以后,国内外的专家学者逐渐意识到了库岸滑坡稳定性监测工作的重要性,并开展了一系列的岸坡稳定监测工作研究;我国的库岸滑坡监测工作是随着二滩、小浪底和三峡工程的兴建,而逐渐开展起来的[8]。早期的监测工作是通过水准仪、经纬仪和钢尺等仪器,量取坡体的地表位移和宏观变形;20 世纪 80 年代后,随着测量机器人和 GPS 技术的引入,以及电子技术和计算机技术的发展,监测手段更多的向自动化、高精度及远程化发展。
第二章 工程地质条件
金龙山斜坡坡面与岩层走向夹角 30°,岩层倾右岸但偏下游,在顺河流方向上岩层以 16°左右的视倾角倾向下游,阳新灰岩顶底假整合面自上游的临空状态向下游逐渐插入河床之下,造成了坡体由上游至下游稳定条件上的差异。根据两条假整合面的出露程度将金龙山斜坡从自西向东划分为三个区段[20~23]。Ⅰ区:古滑坡区,位于斜坡上游侧,呈顺坡槽谷地貌;Ⅱ区:岩体蠕变区,位于斜坡中部,呈脊形地貌;Ⅲ区:浅-表层滑坡区段,位于斜坡下游侧,呈脊形地貌,见图 2-1。
第三章 现有监测成果分析与方案评价 ...............17
3.1 监测仪器布置及运行情况 ...........17
3.2 变形特征分析 ....................19
3.3 现有监测方案存在的问题 ..........41
3.4 小结 ............................43
第四章 信号测试与分析 ...............45
4.1 GPS 监测系统概述 ................45
4.2 GPS 采集信号测试 ................49
4.3 GPS 信号测试成果分析 ............52
4.4 无线数据传输信号测试 ............58
4.5 小结 ........ .....61
第五章 自动化改造方案研究 ..............62
5.1 现有监测项目自动化改造方案研究 ..........62
5.2 新增自动化监测项目 ....................79
5.3 数据传输系统的选择 ....................81
5.4 自动化辅助系统研究 .................... 82 5.5 自动化监测方案效果评价 ..................86
结语
本文以金龙山斜坡现有监测仪器的自动化改造为研究主题,在对现有监测资料分析的基础上,结合 GPS 采集信号分析成果,明确了有必要进行自动化改造的监测项目和监测部位;然后根据 GPRS/CDMA 无线传输信号强度的测试成果、斜坡的地形地貌条件和现有的自动化改造技术,最终确定了适合于金龙山斜坡的自动化改造方案。本文得出的主要结论和成果如下:
(1)通过对现有监测资料的分析研究,明确了影响坡体稳定性的外界因素,统计了地表位移特征点、滑面位置和 V 号平硐内变形量大的监测部位,总结出现有监测方案中存在的问题。
(2)利用 TEQC 质量分析软件分析评价了 3 个地表位移控制点和 13 个地表位移特征点的 GPS 采集号质量。分析结果表明:斜坡地区大部分地表位移测点是完全可以利用 GPS 监测系统进行替代。
(3)通过对比分析金龙山斜坡区域内 GPRS/CDMA 无线数据传输业务的信号强度,结合斜坡的地形地貌条件、监测点之间的相互位置,得出应选用 CDMA 通讯业务进行监测数据的传输。GPRS 信号强度值普遍较低,而且测试值相差较大,信号强度不稳定;CDMA 的信号强度均为优,信号强度稳定。
水库工程大坝安全监测方案范文第4篇
关键词：病险水库；除险加固；问题；对策
中图分类号：TV文献标识码： A
引言
当前我国各类水库共计8万余座，而在2007年划入《专项规划》除险加固的病险水库约有6000余座。修建水库的目的是为了抵御洪涝灾害以及在保障国民经济建设方面发挥除了重要的作用。但是因为种种原因的限制，目前诸多的水库在防洪标准上比较低、实现不了相关的规范以及规定的要求。同时因为修建年代的限制，工程其本身也存在质量差、以及工程老化失修种种问题。因为如上问题的出现导致大量的病险水库、工程不能正常的运行，这就使得下游人民群众生命财产的安全受到威胁，使其之前的功能也不能得到发挥。因为受到资金问题的影响，多数的水库得不到正常的维修改善，那么工程很容易发生老化失修现象，那么新的险库将会出现。
1、病险水库除险加固工作之中存在的主要问题
根据笔者多年在我国的水库工程建设之中的经验发现当前在我国水库建设之中普遍存在抓建设，轻管理的现象, 这同我国社会主义市场经济发展很不相适应。
1.1、水库管理制度需要更新
当前、我国的水库管理体制不够灵活,人员比较冗余, 效率偏低。工程运行以及维护责权划分不够清晰, 其投入的机制也不够完善,管理单位在经济上缺少独立。绝大数中小水库的管理人员在现代管理知识上比较落后，需要及时更新。技术素质偏低, 不能有效适应社会主义市场经济条件之下对于水库经营管理的相关要求。
1.2、水库风险管理意识应该加强
纵观全球，西方经济发达国家在大坝安全管理程序之中使用了风险评估的方法，将综合考虑到社会、环境、经济种种方面的要求, 这样可以科学合理的规划大坝除险加固的时间、资金以及指挥大坝安全管理工作, 并且有效提出行之有效可行的大坝现状改进计划, 使大坝的安全得到保证。当前我国虽然已经引进了大坝风险管理的研究, 但是同实际应用之间的还有一定的差距。
1.3、病险水库健康诊断研究应进一步研究
当前诸多大坝工程质量检测方法同逐渐增加的安全以及经济要求不能较好的融合，适应不了水库良性发展和分析预测要求, 所以就很有必要来对水库大坝的健康诊断以及分析决策系统做出全面的、深入的研究, 这样将会有效的避免水库大坝安全评价之中出现水库病情的错误判断。
1.4、除险加固实用技术需要提高
我国积累了大量水库大坝建设以及病险水库除险加固的经验,并且开发出了一系列先进的病险水库除险加固的实用技术, 拥有大量成功的实例。但是也应该看到因为我国的水库分布比较广泛, 其坝型较多以及坝基条件相对来说比较复杂, 各地的水文特征有较大的差别，于此同时水库除险加固的技术也存在种种不同。但是如果不加分析而盲目使用的话,那么就满足不了工程的适用条件, 导致的结果则是除险效果不尽人意, 加固除险的目的, 也有可能会使得除险加固方案的比较保守, 并且除险加固资金的严重浪费, 拖延了水库除险加固工作的进程。所以,就很有必要对我国当前大坝除险加固技术来筛选以及比较,选择出可以实现除险目的、并且又经济合理的除险加固方案。
1.5、水库降等同报废处理研究需要完善
同生物以及高级生物生命过程相似, 水库大坝工程也有着一个从生到死的过程, 所以我们就应该得到科学的认同以及行之有效的管理,并且形成水库大坝从“规划设计―工程建设―运行管理―除险加固―降等报废”这个过程的管理体系。怎样依法全面地从经济、社会、环境的协调发展目标, 表现出人同自然和谐相处的观念, 保护水库大坝工程的安全以及可持续发展,并且加强水库大坝的风险管理,可以对病险水库除险加固项目来进行科学以及客观的技术经济评价, 在必要之时做出可行时来对水库可以进行降等以及报废的处理, 这是是当前水利管理以及病险水库除险加固项目建设管理工作之中需要解决的重要问题。
病险水库除险加固问题的解决措施
为了可以加快病险水库治理的步伐，不断提高其质量,则应该从以下的角度来入手
2.1、除险加固同综合利用以改善管理设施
病险水库因为在修建之时客观条件的制约和在建成之后投入的更改，维修资金不够，都存在着防汛调度系统、水情测报系统、防汛物资仓库和防汛道路等管理等设施都比较难以满足要求等问题。病险水库在加固规划之时，应该考虑增设防汛指挥调度网络系统以及通信预警的系统。水文水情测报自动化系统，大坝监测自动化系统的等等在先进的管理设施。对于满足不了需要的防汛道路以及防汛物资仓库等等管理设施应该给予相应的改造。
2.2、不断提升病险水库加固的技术含量
前期的工作应该做到思路新、起点高，并且广泛使用先进的技术、新方法、新材料、新工艺。必须体现出其先进性、科学性以及经济性。在病险水库加固之时，应该通过种种途径来收集这个方面的信息，并且广泛依托科研、设计、施工、高等院校等方面的技术力量，对其加以推和广应用，坚持加固以及提高。加固同技术进步有效结合，寻求在病险水库治理的技术方面找到突破口。
2.3、建立良好循环的管理机制
当前水库产权虚置、管理不完善以及推卸责任的现象比较普遍。防止除险以及出险同时进行。加固病险水库之后，还应该建立起良好循环的管理体制。应该尽快建立起适合市场经济运行的责权明确、管理科学的水库管理全新的体制， 在病险水库加固工程建设开始之时，首先应该确定实行建设以及管理相结合的全新建设管理体制，做到产权清晰、供水供电价格做到商品化，水库服务实行优质化管理，并且增加当前水库管理的经费，同时逐渐实现良性运营。第二、应该加强对水库调度管理人员的相关培训，不断提高管理人员的素质以及水库调度的水准。第三、应该是建立同时对于水库管理上的种种规章制度以及细则严格遵守，保证其可以早日走上科学化、规范化的轨道。第四、应该积极挖掘自身的优势，并且大力开发水土资源，这样可以实现以开发促进发展，并且使用发展来促进管理，同时逐步建立其可以满足市场经济健康管理运行的机制。
2.4、展开大坝全生命周期的健康以及安全技术的研究
大坝的建设需要投入的资金较多, 社会效益以及经济效益比较明显,可以确保社会发展和国家长治久安。从哲学的发展观来说，任何事物都会经历从新生到死亡的过程，作为水库大坝也不例外，不可能实现一劳永逸, 同样也有着良性运转、逐渐老化以及功能不完整直到最后废弃的过程。为了确保大坝可以在全生命周期之内良性工作以及安全运行, 应该建立起大坝在全生命周期之内的健康分析理论以及辨识的标准, 掌握大坝健康以及长时间之内的安全运行的基本规律, 这就可以有效的避免当前大坝工程安全评价的局限性以及单一性, 使用基于风险、健康以及环境和谐的基本理念, 来对大坝整个生命周期之内的健康安全状况来进行评价，这是目前水库安全评价以及管理之中急需解决的。
结语
综上所述，为了确保下游人民群众生命财产的安全以及保证水库它的安全运行，并且发挥出工程的效益，对于病险水库除险进行加固设计则是相当有必要的。
参考文献：
[1]严祖文,魏迎奇,唐春海.病险水库除险加固技术研究综述[J].中国科技信息,2009,(16)
[2]张兴荣.病险水库除险加固之我见[J].中国新技术新产品,2010,(3)
水库工程大坝安全监测方案范文第5篇
关键词：闹德海水库 除险加固 工程措施 工程质量 运行效果
中图分类号：TV697 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）04（b）-0055-02
1 工程概况及存在的主要问题
1.1 工程概况
闹德海水库位于辽河支流柳河上游，辽宁省彰武县境内，是一座以防洪滞沙、工业供水、农业灌溉等综合利用的大（二）型水库。工程始建于1938年，建成于1942年建库后经过1965年加固，1970年改建以及1991年至1994年的消险加固工程。水库主体工程由挡水坝、溢流坝及泄洪排沙孔组成。大坝高44.5 m，坝长167 m。大坝按百年一遇洪水设计，千年一遇洪水校核。设计洪水位为189.56 m，相应库容为1.368亿m3，洪峰流量7630m3/s；校核洪水位为193.11 m，相应库容2.227亿m3，洪峰流量12900 m3/s；兴利水位为181.50 m，相应库容0.5亿m3。
1.2 存在的主要问题
大坝安全鉴定结论为：（1）工程质量评价：本工程系时期建成，由于年代久远，加上政府更迭，已无处查找当时大坝施工建设资料。（2）防洪标准校核：在水库现有运行方式下，水库实际防御洪水能力不能满足要求，现状坝顶高程低于计算坝顶高程，不满足规范要求；在现有运行方式情况下，闹得海水库防洪安全性分级为C级。（3）渗流安全评价：1999年至2002年绕坝渗流观测资料表明，两岸岸坡沿垂直坝轴线方向的水力坡降小；防渗帷幕作用不大，绕坝渗漏严重。现场检查发现大坝下游左右岸岸坡渗流严重，渗流点密布，部分岸坡因渗流冲刷形成孔洞。由于岸坡坝段渗流和绕坝渗流严重，大坝渗流部分评价为C级。（4）结构安全评价：受高速水流冲刷及冻融剥蚀严重破坏，溢流堰面混凝土已出现严重剥蚀现象，普遍出现麻面，骨料，平整度不够。溢流坝护坦长度不足20 m，且无其它效能设施，其下游冲坑经过洪水冲刷，冲坑深度近10 m，深坑面积达1200 m2，且呈不断加深、加大趋势，已对大坝的安全构成威胁。大坝表面及廊道内裂缝严重，4#、5#、6#桥墩产生贯穿性裂缝，大坝上游岸坡岩体风化冻融严重，已出现坍塌、滑坡趋势。由于以上诸多问题，大坝主体结构安全评价为C级。（5）金属结构分析评价：排沙孔1#、2#、4#、6#、7#启闭机的启闭容量不足及超过使用年限等，不能满足闸门启闭的正常运行，存在重大安全隐患；输水洞闸门因腐蚀条件需要更换的构件数不满足规范要求，启闭机容量不足，不能满足闸门正常运行，存在重大安全隐患。金属结构安全性评价为C。水利部大坝安全管理中心坝函[2005] 989号文《关于柴河等六座水库三类坝安全鉴定成果的核查意见》，确定闹德海水库为Ⅲ类坝，应及时对大坝进行除险加固。闹德海水库除险加固工程主要项目有：坝下消能工程、帷幕灌浆工程、不稳定岸坡喷锚工程、增设排沙底孔和中孔检修闸门配套工程、输水洞改造工程、坝体缺陷裂缝处理工程、工程观测系统。工程设计总投资6328.02万元。
2 除险加固工程措施
2.1 坝下消能工程
2.1.1 工程现状
闹德海水库溢流坝施工到护坦时，处于日伪投降，工程没有按照预定的图纸施工，坝下消能施工搁浅。现有的水库溢流坝下护坦长不足20 m，没有任何消能工程。本次初设实测坝前冲坑最深处高程145.2 m，冲坑深度近6 m，面积达1200 m2，上述问题直接威胁大坝的安全。
2.1.2 工程措施
本次设计坝下消能方式采用底流消能中的消力池方案，由于溢流坝下护坦已经断裂，先拆除此护坦，在新设计10 m长、2 m厚护坦后接消力池，消力池斜坡段长13 m，坡比1∶4.0，池长37 m，池宽45 m，池深3.5 m，池底高程147.7 m，底板厚度2.0 m。消力池接原天然河道。消力池混凝土采用C25、F200，为了防止高速水流对消力池混凝土的冲刷破坏，在底板表层采用0.65 m厚的聚丙烯纤维二级配抗冲耐磨混凝土，聚丙烯纤维掺量1 kg/m3。底板下设直径25 mm锚筋，锚筋间距2.0 m，面层配直径16 mm、间距0.2 m的钢筋网，锚筋下部插入新鲜岩石2.0 m，上部与钢筋网焊接。对于坝后冲坑和底板下超挖部分，采用C10混凝土回填。消力池底板设直径0.1 m的排水孔，呈梅花形布置，间距3.0 m。
底板向两岸护砌至153 m高程。对消力池范围内的两岸岸坡，清除表层强风化岩并敲掉活动岩石，确保岸坡稳定。
2.2 帷幕灌浆工程
2.2.1工程现状
闹德海大坝每年蓄水后，两岸绕渗现象很严重，两岸绕坝渗流出露点较多，主要分布于坝下游150 m范围内，左岸多于右岸，出露高程一般在155.0 m以下。产生绕坝渗漏的原因主要还是坝基岩体完整性差，库水沿裂隙渗漏，渗漏量加剧不利于大坝的安全与稳定。虽然1994年对坝基和岸坡进行了灌浆处理，但岸坡布孔为单排，效果较差。
2.2.2 工程措施
由于绕坝渗漏现象比较严重，所以帷幕灌浆孔布置成双排孔，排距1.7 m，孔距2 m，其中，下游排灌浆起止高程从岩面线向下至150 m高程，下游排孔深40～50 m，上游排孔深为设计深度的1/2。设计防渗标准：ω≤3Lu。
2.3 不稳定岸坡处理
2.3.1 工程现状
经现场测绘调查，坝址区可能存在的不稳定岸坡主要有两处。
（1）右坝端至输水洞进口不稳定岩体。
主要为近直立的岸坡，顶部为第四系松散堆积物黄色粉土，较厚，一般厚约2～5 m；岩体主要岩性为红褐色火山集块岩及灰色安山岩，节理较发育，个别节理已张开，宽度超过1 cm，且有泥质冲填。目前岸坡稳定，存在不稳定因素。
（2）右岸下游不稳定岩体。
该处山体较陡，主要岩性为红褐色安山岩。已有垂向裂隙张开，宽度约2～3 cm。为不稳定岩体。目前岸坡较陡，近直立，库水位以上坡面以强风化为主，局部为弱风化，该部位岸坡受河水冲刷力较大，岩质脆，抗冲能力弱。
2.3.2工程措施
（1）上游右坝头至输水洞进口间岸坡处理。
此段不稳定岸坡采用削坡处理，由现近直立的坡放至1∶0.75。岸坡石方开挖采用梯段爆破开挖，边坡采用预裂爆破。处理范围分为以下两部分施工。其中山体开挖面190.0 m高程以下全部进行钻孔、打锚杆、挂钢筋网、喷混凝土处理。锚杆为二级Ф28钢筋，锚杆长度5 m，孔距、排距均为2.5 m，喷15 cm厚C20混凝土。喷射混凝土范围内均布设排水孔，排水孔布置在153.5 m、159.5 m、165.5 m高程，水平间距8 m，孔深3 m，直径为Ф10 cm。
（2）下游左岸150 m处岸坡处理。
此段不稳定岸坡采用削坡处理，岸坡石方开挖采用梯段爆破开挖，边坡采用预裂爆破。开挖随着覆盖层开挖的阶段性进行，由现近直立的坡放至1∶0.6，处理长度约40 m，高度50 m左右。
2.4 增设排沙底孔和中孔检修闸门配套工程
2.4.1 工程现状
闹德海水库运用从1942年至1969年为滞洪运用阶段，底孔、中孔均不设闸门，全年敞泄，无兴利效益。从1970年又对大坝进行改建，5个底孔和2个中孔安装了平板钢闸门，5个底孔（1、2、3、4、5号）和2个中孔（6、7号）闸门尺寸相同，均为1.7 m×2.35 m，5个底孔闸门门槽的底坎高程为151.02 m，2个中孔闸门门槽的底坎高程为163.50 m。现有工作桥高度不够，工作闸门吊起的最大高度低于设计洪水水位线。
2.4.2 工程措施
根据工作闸门起吊要求，并且为了方便工作门槽检修，本次除险加固增加所有底孔和中孔检修闸门及配套工程。将现有倾斜式工作门槽拆除，改为直立式，同时原有工作桥和启闭机房也一并拆除，在闸墩上布置排架结构，排架上设工作桥，工作桥上设启闭机室，启闭机室顶端设工字钢轨道，起吊检修门。
2.5 输水洞改造
2.5.1 工程现状
水库自2000年经批准增加供水功能，水库改为蓄水运行后，需要增加拦污栅启闭设备。输水洞检修闸门原设计是静水启闭，水库改为蓄水运行后，原检修闸门改为事故检修闸门，要求动水启闭。配合金属结构闸门、拦污栅改造，水工建筑物也需要进行相应改造。闹德海水库1974年增建直径3 m、长450 m的输水洞。洞内壁只做了厚30 cm的混凝土衬砌，未做回填灌浆和固结灌浆，输水洞运行时，大坝下游右岸渗流明显，右岸坝头下部的岩石已产生了冻融破坏，有坍塌、滑坡趋势，严重影响右坝头的安全稳定。输水洞进口处为大面积的风化岩石，汛期经常有岩石滑落现象，淤积库区和淤堵输水。
2.5.2工程措施
拆除原闸门槽混凝土、进口扩散段、检修层和启闭机室。启闭机室重修，面积25 m2。由于平台低于校核水位，须将顶面平台抬高至193.5 m。引水隧洞进口拦污栅槽坡度为1∶0.6，进口采用三面扩散，均为椭圆曲线，以原进口顶点位置不变，布置新的进口。输水洞全线做回填灌浆，部位在顶拱120范围内，排距4 m，每排3孔，穿越混凝土结构进入岩石10 cm。输水洞全洞做固结灌浆，灌浆孔孔深由衬砌内表面算起为5 m，排距3 m，每排8孔，全洞线对称布置。
2.6 坝体缺陷、裂缝处理
2.6.1 工程现状
根据辽宁省水利水电质量检测中心提供的《辽宁省闹德海水库工程安全检测报告》可知，闹德海水库大坝下游坝面混凝土出现多处竖向或近似竖向的裂缝，总数量近百条。下游侧溢流坝面混凝土表面冲刷和冻融剥蚀严重，混凝土表面普遍出现麻面，骨料，表面凸凹不平。左右挡水坝段、溢流坝段混凝土碳化深度均较深，达到43.0～45.0 mm。观测廊道内在顶拱上有一条与廊道平行的连续裂缝，侧墙有100余条垂直裂缝，一般缝宽0.2～0.5 mm，最大达到0.7 mm，局部沿缝有大量的钙质析出，形成宽10 cm、厚5～8 cm的钙质晶体。
2.6.2 工程措施
大坝下游表面裂缝对于缝宽
2.7 工程观测及水情自动化系统
2.7.1工程现状
目前水库开展的大坝表面位移观测采用的是视准线法及水准测量法、绕坝渗流及扬压力观测采用的是测深钟法、这种传统的人工观测方法，其观测强度大，精度低，而且有些观测设施已老化破坏，溢流坝段未设表面位移观测点。水库现有雨量站的仪器设备已不能正常工作，观测水位需通过水尺进行库观测。
2.7.2 工程措施
按照《混凝土大坝安全监测技术规范（试行）》SDJ336-89的要求，对观测设施进行更新改造，实现观测自动化。本工程坝顶水平、垂直位移观测采用真空激光准直法。真空激光测点在溢流坝段，布置在每个闸墩上，位置在新建交通桥上游侧。共计6个坝段，6个闸墩，12个测点。扬压力观测断面设于坝基灌浆廊道内，共计14个测点。采用弦式渗压计进行观测，廊道内，将全坝段划分为两个区，每个分区设量水堰，采用量水堰测量仪进行观测坝基、坝体的渗漏量。在两岸坝头的10个绕坝渗流观测孔内放入压阻式渗压计测头，测头引出电缆接入DAU测控单元，通过光缆与设置在观测房内的电子计算机组成自动化观测系统观测绕坝渗流量。对雨量站的仪器设备进行更新，建成遥测雨量站，自动采集后的数据通过无线通讯等方式传向大坝监测控制中心。在右侧挡水坝段上游侧设一个超声波水位计，精确测量坝前及坝后水位。
3 工程质量
闹德海水库除险加固工程严格按照SDJ249-88《水利水电基本建设工程单元工程质量等级评定标准（一）》和SL176-1996《水利水电工程施工质量评定规程》的规定，对每个分部工程中的每个单元工程质量进行单元工程、分部工程和单位工程检查验收。4个单位工程全部优良，303个单元工程全部合格，单元优良率为81.5%。
4 工程运行效果
闹德海水库除险加固工程竣工后，随着消能工程投入使用，大大减小了行洪水流对河道及两岸山体的冲刷；两岸绕坝渗漏现象得到较大改善，两岸绕坝渗流出露点基本消失；排沙底孔和中孔检修闸门配套工程完工后7台启闭机均可以在任何水位下进行启闭操作，工作桥高度提高后，工作闸门吊起的最大高度满足了设计洪水水位线。上下游不稳定岸坡经过喷锚处理后不稳定隐患已经消除；输水洞改建并进行回填灌浆、固结灌浆后，输水洞闸门满足动水启闭的条件，灌浆效果良好，运行期间对绕坝渗的影响基本消失；工程观测和水情自动化系统改照后实现了观测自动化。
5 结语
闹德海水库除险加固工程完工后，彻底解决了大坝的渗漏和稳定等诸多问题，通过水库不同运行阶段的观察和观测，未出现任何异常现象，各项运行指标均达到了设计要求，达到了除险加固的目的。
参考文献
[1] 辽宁省闹德海水库安全鉴定报告[R].
[2] 辽宁省闹德海水库初设报告[R].
