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1、建设内容
霍林河水库大坝安全监测主要项目为表面变形、内部变形、接缝、渗流量、坝基渗流压力、坝体渗流压力、环境量监测。除表面位移监测仍采用人工观测外,其余均进行自动化监测。具体内容为:
(1)大坝施工期监测仪器的观测和资料整理;
(2)全部自动化监测项目的系统集成与统一;
(3)安全监测管理网络系统的搭建;
(4)数据采集、整编及分析软件平台及数据库平台的设计与开发。
监测坝体渗流的振弦式渗压计32支及监测坝体渗漏量的坝下10根测压管,每根测压管放人一支振弦式渗压计,一起接入与之配套的2台多通道传感器采集仪,用于自动测读传感器数据。以满足大坝安全、稳定及实时监测的要求,同时对接缝进行监测。并将此采集仪与管理中心的计算机组成分布式网络监测系统。在管理中心可实时监测大坝的各种工况,并具有超限报警、数据库管理、查询、打印报表等多种功能。
霍林河水库自动化监测系统要求采用分布式体系结构,一次传感器就近接入MCU,坝上设两个观测房,一个新建,一个设在闸房内。在厂区办公楼设立现场监测中心,通过现场监测中心的数据采集工作站完成现场实时自动化数据采集工作。
大坝监测系统的中心设备集中放在水库的管理楼机房内。大坝安全监测自动化系统结构图见资料。
2、大坝安全监测系统设计总则
(1)各项观测设备布置,结合本工程特点,突出重点,兼顾一般,具有明显的针对性和代表性,能较全面反映各建筑物的运行状态及其变化规律。
(2)各监测项目统筹安排,合理布置。以渗流和施工期及永久期变形监测为主,兼顾地下水位等监测。
(3)仪器选型;选用的仪器要保证长期稳定可靠,精度高,观测方法简单。主要观测仪器尽量选用原装进口设备。
(4)各监测断面主要设置在最大坝高处、缺口导流处、地质条件复杂处、地形突变处等,对重要监测断面要作全面综合的仪器布置,各观测项目要尽可能作到自身校核和互相校核,以保证监测成果的可靠性,同时考虑到观测结果的反馈分析和验证设计。
(5)内部观测和外部观测统筹安排,结合布置。
3、监测项目
霍林河水库为中型水库。大坝建筑物级别为Ⅲ级,要求监测项目如下: 3.1外部变形监测 3.1.1精密水准基点网 水准基点在土石坝下游1~3KM处布设3个。 3.1.2观测断面和测点 竖向位移用精密水准法测量。在坝顶及下游马道沿纵向各布置一排水准测点,各测点间距按80m布设,坝体共布置测点为30点,工作基点设在两岸的岩基上或原状土上,工作基点成组布设,共布置四组8个水准工作基点。 3.1.3水平位移监测 坝顶水平位移采用活动测斜仪观测,即在最大坝高或原河床处、合龙段、地形突变处及地质条件复杂处选择5个观测横断面。在心墙的下游侧或其下游的过渡料内布置垂直测斜管,在下游的马道处布置垂直测斜管,垂直测斜管通过钻孔安装在基础一定深度部位。 3.1.4内部变形监测 内部监测以施工期、永久期变形监测为主,兼顾应力、应变、接缝等监测。
选择5个观测断面,分别与外部变形监测的5个观测横断面重合,每个断面布置26支沉降磁环。共需计布置130支沉降磁环,1套活动式测斜仪。
3.2渗流监测
(1)坝体渗流监测设计
选择5个观测断面,与变形监测的5个横断面重合。每个断面心墙下游侧设1条观测铅直线,每条铅直线上设2支渗压计。在坝体下游侧的建基高程上,每个断面设置2支渗压计,总计设置20支渗压计。
在沥青混凝土心墙和基础结合部位选择一个纵向断面.间距按100m考虑,总计布置12支渗压计。
(2)坝基渗流监测设计
利用坝体内的垂直测斜管,采用平尺水位计观测坝基渗透压力。
(3)渗流量监测设计
选择5个观测横断面,分别与以上5个观测断面重合。每个观测断面设置2孔测压管。共计布置10孔测压管。 3.3接缝、裂缝监测 坝体与两岸接合部位是工程中相对薄弱的部位。为保证监测的完整性,分别在两个结合部位不同高程上安装2组测缝计,每组两支,一支水平方向、一支垂直方向,分别量测缝隙开度及相对错动情况。
4 大坝安全监剥自动化系统组成及配置
4.1大坝安全监测系统的组成 根据以上监测项目,系统包括3个部分: (1)测量控制单元(MCU) 现地测量单元由测量控制单元和传感器组成,共有2台测量控制单元MCU,负责采集所有传感器的数据o (2)网络通信连接 测量控制单元和上位监控计算机通过GSM短信将监测信号传输到监控中心(或上位机),霍林河水库大坝安全监测中心通过局域网与其它监测项目(例如,水情测报系统等)监控中心互为连接。
(3)大坝安全监测中心
监测中心配备监控计算机、激光打印机,监控计算机监控所有的MCU的运行,接收MCU测量的数据.并对数据分析处理,其分析数据可进入信息管理中心。
4.2大坝安全监测系统的组网方式
大坝安全监测系统应采用分层、分布式的数据采集系统结构,监控计算机对所有测量控制单元进行控制,并采集所有MCU的数据,存入数据库中。
4.3大坝安全监测系统的配置
监测传感器与MCU之间采用4芯屏蔽通讯专用电缆连接。在接入MCU之前。每个传感器均应接上1支信号避雷器;MCU前配置1台隔离变压器和稳压电源。
5、大坝安全监测系统设备选型和技术指标
根据大坝安全监测系统的测点数量和位置,系统配置2台现地16点MCU(测控单元),均安装于坝顶专用观测室内。
霍林河水库大坝安全监测主要项目为表面变形、内部变形、接缝、混凝土面板变形、渗流量、坝基渗流压力、坝体渗流压力、环境量监测。除表面位移监测仍采用人工观测外,其余均进行自动化监测。
霍林河水库大坝安全监测主要项目为表面变形、内部变形、接缝、渗流量、坝基渗流压力、坝体渗流压力、环境量监测。除表面位移监测仍采用人工观测外,其余均进行自动化监测。具体内容为:
(1)大坝施工期监测仪器的观测和资料整理;
(2)全部自动化监测项目的系统集成与统一;
(3)安全监测管理网络系统的搭建;
(4)数据采集、整编及分析软件平台及数据库平台的设计与开发。
监测坝体渗流的振弦式渗压计32支及监测坝体渗漏量的坝下10根测压管,每根测压管放人一支振弦式渗压计,一起接入与之配套的2台多通道传感器采集仪,用于自动测读传感器数据。以满足大坝安全、稳定及实时监测的要求,同时对接缝进行监测。并将此采集仪与管理中心的计算机组成分布式网络监测系统。在管理中心可实时监测大坝的各种工况,并具有超限报警、数据库管理、查询、打印报表等多种功能。
霍林河水库自动化监测系统要求采用分布式体系结构,一次传感器就近接入MCU,坝上设两个观测房,一个新建,一个设在闸房内。在厂区办公楼设立现场监测中心,通过现场监测中心的数据采集工作站完成现场实时自动化数据采集工作。
大坝监测系统的中心设备集中放在水库的管理楼机房内。大坝安全监测自动化系统结构图见资料。
2、大坝安全监测系统设计总则
(1)各项观测设备布置,结合本工程特点,突出重点,兼顾一般,具有明显的针对性和代表性,能较全面反映各建筑物的运行状态及其变化规律。
(2)各监测项目统筹安排,合理布置。以渗流和施工期及永久期变形监测为主,兼顾地下水位等监测。
(3)仪器选型;选用的仪器要保证长期稳定可靠,精度高,观测方法简单。主要观测仪器尽量选用原装进口设备。
(4)各监测断面主要设置在最大坝高处、缺口导流处、地质条件复杂处、地形突变处等,对重要监测断面要作全面综合的仪器布置,各观测项目要尽可能作到自身校核和互相校核,以保证监测成果的可靠性,同时考虑到观测结果的反馈分析和验证设计。
(5)内部观测和外部观测统筹安排,结合布置。
3、监测项目
霍林河水库为中型水库。大坝建筑物级别为Ⅲ级,要求监测项目如下: 3.1外部变形监测 3.1.1精密水准基点网 水准基点在土石坝下游1~3KM处布设3个。 3.1.2观测断面和测点 竖向位移用精密水准法测量。在坝顶及下游马道沿纵向各布置一排水准测点,各测点间距按80m布设,坝体共布置测点为30点,工作基点设在两岸的岩基上或原状土上,工作基点成组布设,共布置四组8个水准工作基点。 3.1.3水平位移监测 坝顶水平位移采用活动测斜仪观测,即在最大坝高或原河床处、合龙段、地形突变处及地质条件复杂处选择5个观测横断面。在心墙的下游侧或其下游的过渡料内布置垂直测斜管,在下游的马道处布置垂直测斜管,垂直测斜管通过钻孔安装在基础一定深度部位。 3.1.4内部变形监测 内部监测以施工期、永久期变形监测为主,兼顾应力、应变、接缝等监测。
选择5个观测断面,分别与外部变形监测的5个观测横断面重合,每个断面布置26支沉降磁环。共需计布置130支沉降磁环,1套活动式测斜仪。
3.2渗流监测
(1)坝体渗流监测设计
选择5个观测断面,与变形监测的5个横断面重合。每个断面心墙下游侧设1条观测铅直线,每条铅直线上设2支渗压计。在坝体下游侧的建基高程上,每个断面设置2支渗压计,总计设置20支渗压计。
在沥青混凝土心墙和基础结合部位选择一个纵向断面.间距按100m考虑,总计布置12支渗压计。
(2)坝基渗流监测设计
利用坝体内的垂直测斜管,采用平尺水位计观测坝基渗透压力。
(3)渗流量监测设计
选择5个观测横断面,分别与以上5个观测断面重合。每个观测断面设置2孔测压管。共计布置10孔测压管。 3.3接缝、裂缝监测 坝体与两岸接合部位是工程中相对薄弱的部位。为保证监测的完整性,分别在两个结合部位不同高程上安装2组测缝计,每组两支,一支水平方向、一支垂直方向,分别量测缝隙开度及相对错动情况。
4 大坝安全监剥自动化系统组成及配置
4.1大坝安全监测系统的组成 根据以上监测项目,系统包括3个部分: (1)测量控制单元(MCU) 现地测量单元由测量控制单元和传感器组成,共有2台测量控制单元MCU,负责采集所有传感器的数据o (2)网络通信连接 测量控制单元和上位监控计算机通过GSM短信将监测信号传输到监控中心(或上位机),霍林河水库大坝安全监测中心通过局域网与其它监测项目(例如,水情测报系统等)监控中心互为连接。
(3)大坝安全监测中心
监测中心配备监控计算机、激光打印机,监控计算机监控所有的MCU的运行,接收MCU测量的数据.并对数据分析处理,其分析数据可进入信息管理中心。
4.2大坝安全监测系统的组网方式
大坝安全监测系统应采用分层、分布式的数据采集系统结构,监控计算机对所有测量控制单元进行控制,并采集所有MCU的数据,存入数据库中。
4.3大坝安全监测系统的配置
监测传感器与MCU之间采用4芯屏蔽通讯专用电缆连接。在接入MCU之前。每个传感器均应接上1支信号避雷器;MCU前配置1台隔离变压器和稳压电源。
5、大坝安全监测系统设备选型和技术指标
根据大坝安全监测系统的测点数量和位置,系统配置2台现地16点MCU(测控单元),均安装于坝顶专用观测室内。
霍林河水库大坝安全监测主要项目为表面变形、内部变形、接缝、混凝土面板变形、渗流量、坝基渗流压力、坝体渗流压力、环境量监测。除表面位移监测仍采用人工观测外,其余均进行自动化监测。