水利工程安全监测的意义范例(3篇)

水利工程安全监测的意义范文

关键词:水利工程;现代化管理;运行设施

Abstract:inthispapertheauthorautomatichydrologictelemetry,damsafetymonitoring,automaticequipmentcentralizedcontrol,informationmanagementandoperationofwaterconservancyprojectmanagementsystemmodernizationoperationareanalyzed,andhowtobuildwaterconservancyprojectmanagementsystemmodernizationoperationmadeacomment

Keywords:waterconservancyprojects;Modernmanagement.Operatingfacilities

中图分类号：TV文献标识码：A文章编号：

1综述

笔者提出了水利工程管理现代化设施可分为水情自动测报、安全监测、设备集中控制和信息管理4个子系统，形成一个完整的水利工程现代化运行管理系统(详见图l)。

这样划分首先是根据它们的主要功能其次是制造专业的分工和发展的过程不同。各个个子系统的内容是相互联系的，例如安全监测、设备控制都需要有水位、降水量的测定，但一个完整的水情测报系统有更多的内容和功能。水情自动测报，在我国最早是从20世纪70年代后期开始，由水利水文自动化科研单位研究开发的，到现在，技术上已经完全成熟，并且有了规范(国家行业标准)。安全监测自动化起步比较晚一些，特别是土石坝，目前还没有达到规范化。当然，在国内一些重要工程，已经有一些成功的事例。

2水情自动测报系统

水情自动测报系统的主要组成部分是遥测站和中心站(系统框图见图2)，对于采用无线电传输的自动测报系统通常还有中继站。中继站是遥测站和中心站之间无线电信号不能直接相通时，所必需的无线电通信设备。

图2中，中心站的计算机加上服务器、路由器、集线器和工作站(用户终端)组成局域网，使水情自动测报的数据可以被各用户(即各科室、部门)共享;同时，这个局域网还是组成该管理单位信息管理系统的基本硬件。遥测站，主要是雨量站的数量和布置，是建设水情自动测报系统先要决定的问题。要掌握一个流域、水库的雨量(水量)，需要每多少集水面积布置一个雨量站，规范没有明确规定。对于湿润地区、较大的集水面积，专家建议雨量站的密度如表l所示。

从以上资料可以看出，雨量站的数量不必过多，应根据水库、流域的地形，适当布置。水位站方面，除了水库上、下游水位以外，河道的控制断面、有测流资料的地点，也应设置。

3安全监测系统

土石坝和混凝土坝都有安全监测规范，综合起来，安全监测主要内容可以分为以下4方面:环境量、变形、结构和渗流。

3.1环境量

专指影响建筑物安全的外部环境因素，如降水量、水位、气温、水温。如果工程在建设现代化运行管理系统中，已经在水情自动测报系统内有环境量监测项目，则应该通过计算机网络，把观测数据输人安全监测使用，不需要重复设置监测项目，浪费资源。某水库分别由3个不同单位先后承建了水情自动测报系统、大坝安全监测和溢洪道闸门集中控制系统，许多方面既互相重复又互不沟通，最近，正在研究改造成统一的信息管理系统。当然，这就免不了增加总的建设时间和开支。现代化运行管理系统建设，应该事前有统一规划，各个子系统采用统一的数据格式，如果受资金安排限制，可以留有接口，分步实施。

3.2变形

主要指建筑物的外部变形，如水平位移，竖向位移(以前叫沉降或垂直位移)，分缝和裂缝。这些项目主要是在混凝土或浆砌石坝工程设计施工时埋设了仪器或留有水平和竖向贯通的廊道，才能实现自动化监测。国内只有个别土坝，在已建成的土坝挖、建了廊道和竖井，进行水平位移和竖向位移的自动化监测。一般地说，土坝内的管道，都是坝体安全的薄弱环节，所以，不必为了变形监测自动化而加建廊道、竖井，土坝的水平位移和竖向位移可以用常规的仪器、人工观测的办法。

3.3结构

混凝土坝是应力、应变和温度，土坝是应力(压力)。一般地说，都要在大坝施工时埋人仪器，才能进行。

3.4渗流

国内外专家对引起土石坝失事原因按渗漏、漫顶、滑坡、地基、建筑物分为5类，据不完全统计，有近4O%是由于渗漏引起的，而除了漫顶以外，其它3类也和渗漏有关，或可以通过渗流异常反映出来。因此，应该把渗流监测作为安全监测的重点。渗流监测主要是渗透压力(测压管水位)和渗漏量。在多雨、湿润地区，设在坝下游坡脚的量水堰，由于难以截断坝坡面、两岸山坡地表水和渗水等客水的流入，因此测得的并不是真正坝体的渗漏量，而要拦截客水的流人，往往要做几十万元甚至更多的工程，也不能完全达到目的。渗流异常完全可以通过渗透压力(测压管水位)实现充分有效的监测，渗漏量也可以用渗透压力线(浸润线)加以换算。所以，安全监测系统的主要内容是渗透压力观测自动化。安全监测自动化系统主要是由数据采集、传输、接受和处理3部分组成。

4设备集中控制系统

设备集中控制系统主要是闸门和水电站、抽水站设备集中和自动化控制。后两者属于自动化专业的内容，闸门集中控制目前已成为水闸新建和除险加固工程的项目之一，而且有些要求有别于单纯的自动化。下面专门讲述水利工程闸门集中控制有关的问题。

4.1定义

水利工程闸门集中控制是区别于机旁操作的近地或远地、中央控制室的集中控制，包括不同程度上的自动控制。

4.2集中控制设备的基本功能要求

l)具备集中一机旁、自动一手动切换功能，以满足检修和故障备用的需要。

2)闸门开度，闸门上、下游水位显示，要求误差不大于2。m，有条件的显示过闸流量。

3)能满足水闸控制运用的不同启闭方式，如全开、全关、单孔或多孔开关、对称、间歇开关等。

4)记录、储存、输出(打印)功能，并且能够连续运行，记录的格式符合水利工程技术管理的要求。

5)机电设备的一般性要求，如防雷、继电保护、限位开关等。

4.3自动化方面的补充要求

l)能作出水位超限报警(用铃声、光等信号)。

2)机电设备检测报障。

3)实现程序控制，如根据设定开度、设定流量、水位、水头差等不同条件自动开关。

4)闸门启闭机、金属结构机电设备必须是完整的、先进的。

5)加上现场图象监测，能在中央控制室内看到闸门开关、闸下游水流等情况。

水利工程安全监测的意义范文篇2

关键词：移动检测技术；地下工程开挖；应用

在社会经济高速发展的情况下，地面建筑的空间已经越来越少，地面交通的拥堵问题也日益严重，这就到这越来越多的大中城市开始将解决这些问题的目光投向了地下。地下空间作为城市的重要资源，在发达国家得到了国方面的应用，，我国城市地下空间的开发利用已经受到广泛重视、城市地下工程的兴建已经成为一种趋势。就地下铁路来看，我国从1965年开始修建地下铁道，至今已有北京、天津、上海、广州、深圳、南京等大城市建成部分地铁，杭州、武汉等其他城市以即将或将要修建地铁，我国的地铁建设已经步入快速发展阶段。

1地下工程开挖对地表的危害

地下工程开挖引起的地表变形对于地面环境和周边建筑物有着严重的损害。在地铁工程施工中，地表沉降事故发生的概率很高，以深圳地铁一号线的建设为例，在施工工期内，地面沉降事故占总事故的25%。事故发生地位于深圳市区繁华地段，对工程周围的建筑物以及地下管线产生一定的影响。地表沉降的主要危害：

（1）沿海地区沉降使地面的雨海绵，受海水侵袭；

（2）一些港口城市，由于码头、堤岸的沉降而丧失或降低了港湾设施的能力；

（3）桥墩下沉，桥梁净空减小，影响水上交通；

（4）在一些地面沉降强烈地区，伴随地面垂直沉陷发生的较大水平位移，会对许多地面和地下构筑物造成巨大危害；

（5）在地面沉降去还有较为常见的现象，如深井管上升、井台破坏，高摆脱空，桥墩的不均匀下沉等，这些现象虽然不至于造成大的危害，但也会给市政建设的各方面带来一定影响。

以地铁工程为例，进行地标移动监测的重要性体现在两个方面：

（1）城市地铁工程一般位于城市的繁华地段，周围建筑物密集，各种地下管线纵横复杂交错，一旦沉降事故发生，将可能造成建筑物开裂、倾斜、地下管线断裂等事故，影响市民正常生活，造成各种纠纷、进而影响工程施工的进度，增加工程的费用。

（2）沉降事故在地铁工程的施工中属于多发事故.同时其发生的直接表现为地下隧道拱顶的下沉或塌陷，而这种塌陷的发生又多于围岩涌水、涌泥，支护失效，工程爆破等原因引起。这些原因的存在和发生，导致施工现场的人员伤亡、设备破坏、进而影响工程进度，增加工程费用、造成严重的后果。

可以看出，事故的多发性和事故后果的严重性，使沉降事故成为地铁施工中的重大风险因素，对地铁工程地表移动监测与预测的研究是十分必要的。

2地表变形监测技术

随着科学技术的不断发展，地表变形的监测方法也有了更多的选择。由于地下工程开挖引起地表变形的问题关系重大，涉及到公众财产和人身安全，因此数据需要具有比较高的精度和较高的观测频率，因而对于观测速度的要求也比较高。

在区域性变形监测方面，GPS已成为主要的技术手段。近10年发展起来的空间对地观测遥感技术——合成孔径雷达干涉测量，在检测地震变形、火山地标移动、冰川飘逸、地表沉降、山体滑坡等方面，实验结果的精度已达到cm或mm级，表现出了很强的技术优势。

在地下工程开挖地表变形监测中采用静态GPS方法，连续观测4~6h，可达1mm左右的测量精度。在大坝、桥梁、滑坡的变形监测中，自动高精度全站仪也得到广泛应用，自动全站仪可以自动寻找目标，在计算机控制下可定时对一系列变形点自动观测，并将观测数据传输给检测中心处理。新型的机关扫描仪采用漫反射测距，测距精度为3~5mm，测量距离已达几百米之远，可在短时间内获得建筑物的影响和点阵的三维坐标，因此，在拱坝、桥梁、高边坡的变形监测中有较好的应用前景。但是精密水准测量依然是高精度高程信息获取的主要方法。转贴于

北京地铁一号线的地下和地表变形监测工作主要采用传统的精密水准测量方法来完成。监测工作采用了高精度的静力水准仪，在各个检测点上安装了这种造价昂贵的水准仪，测量精度可以达到0.1mm。每10min采集一次数据，直接和电脑相连接，可以实现24小时自动实时监测。面监测点的平面坐标测量则使用leica公司生产的TCA1800全站仪，测距精度可以达到1+2ppm，测量精度可以达到1秒，采用这些高精度的测量仪器可以基本保证测量的精度要求和速度要求。

2001年广州市广州地铁总公司批准了“非地铁施工时地铁结构变形监测”的科研项目，采用TCA2003全自动化全站仪为基础组成的自动变形监测系统，可以24小时无人值守，连续监测运行中的地铁隧道变形，且每次监测可以在地铁运行间隔内迅速完成。监测到的数据可以实时提供给施工方，已指导当前及下一步的施工，在工程应用中取得了良好的效果。

一个完整的自动化动态监测系统是指在无需操作人员干预的条件下，实现自动观测、记录、处理、存储、报表编制、预警预报等功能。它由一系列的软件和硬件构成，整个系统配置包括TCA自动化全站仪、棱镜、通讯电缆及供电电缆、计算机与专用软件。

系统特点：

（1）在无人值守的情况，可以实现24小时连续自动检测，列车运行时，系统也可以自动进行监测，克服了传统测量方法的不足，节约了大量的人力，为地铁安全运营应提供了保障。

（2）建立高精度的基准点，采用实时差分式测量方案，可以最大限度的减弱或者消除误差因素，从而大幅度提高测量结果的精度。变形监测点位精度优于1mm。

（3）实时进行数据处理、数据分析、报表输出及提供图形等。

（4）远程监控，实时报警。

（5）在短时间内同时测得点位的三维坐标，可根据设计方案的要求做全方位的预报。

三维激光影像扫描仪技术是20实际90年代中期出现的一项高新科技，是继GPS空间定位系统之后的又一项测绘技术新突破。是一种崭新的革命的测量工具。三维激光影像扫描仪小型便携，精确高效，安全稳定，可操作性强，能在几分钟内对多感兴趣的趋于建立详尽准确的三维立体影像，能提供准确的定量分析，可广泛应用于各相关领域。三维激光影像扫描技术，作为一种全新的测绘技术，具有许多新的特性及功能，将其引入到变形监测领域，探索其在该领域内的应用方法及理论。将具有及其现实的意义。尽管国内外已有将该技术应用于构筑物的变形及安全监测的先例，但与其配套的理论和方法仍然欠缺，迄今为止，尚未发现有相关的论述基于三维激光影像扫描技术的变形监测的较为系统的文献。

水利工程安全监测的意义范文

一、选题的依据及课题的意义

1、依据选题依据南昌工程学院水利水电工程专业的课程及培养方向要求，为培养适应社会主义现代化建设和社会主义发展需要，德、智、体全面发展，具有水利水电工程规划、设计、施工和管理等方面知识，获得工程师初步训练、具有创新精神和实践能力的高级工程技术人才。本课题结合目前江西正在建设的大型水利枢纽工程------峡江水利枢纽工程的实际情况，要求同学认真全面的阅览和学习专业法律法规及行业规范，并利用所学专业相关知识来熟悉水利枢纽工程的可行性研究报告的制定过程，最后对于该工程选址、工程总布置及主要建筑物进行计算设计。

2、意义：

(1)、培养学生综合运用已学过的理论知识和技能,分析和解决本专业范围内的实际工程问题的能力。

(2)、培养学生树立正确的设计思想,掌握现代设计方法。

(3)、通过调查研究,查阅文献资料,培养学生严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风。

(4)、培养学生勇于创新和开拓进取的精神。

(5)、通过本次毕业设计,要求学生在教师的指导下,独立完成设计课题所规定的全部内容。全面提升学生综合能力，使之在我国以后的水利工程事业中发挥更大作用。

二、研究概况及发展趋势综述

峡江水利枢纽工程位于赣江中游峡江县老县城(巴邱镇)上游峡谷河段，距峡江老县城巴邱镇约6㎞，控制流域面积约62900km2，是一座以防洪、发电、航运，兼有灌溉、供水等综合利用功能的水利枢纽工程。

峡江水利枢纽工程项目建议书已经国家有关部门审查批准，该阶段主要成果及结论：初拟水库正常蓄水位46m，死水位44m，汛限水位45m，防洪高水位49.1m，总库容16.65亿m3，为大(1)型工程。初拟电站装机360mw，单线1000t级船闸。

工程建成后，可将南昌市防洪标准从1XX年一遇提高到2XX年一遇，使赣东大堤的防洪标准从50年一遇提高到1XX年一遇。工程位置优越，效益大，工程量相对较小，但淹没损失大。该工程是赣江干流中游河段综合效益较为显著的骨干工程，是江西省十五”水利建设首要工程。

三、研究内容及实验方案

工程选址、工程总布置及主要建筑物

1、工程等别和标准

1.1确定工程等别和标准：根据工程规模和gb50201-94、sl252-XX，初步确定工程等别、主要建筑物级别及相应的洪水标准。

1.2初步确定抗震设计参数

2、工程选址

2.1根据枢纽工程区的地形地质、工程布置、工程量、施工、投入资金和运行要求，初选代表性坝址。

3、工程总体布置

3.1根据初拟的坝址，初步比较拟定代表性坝型。

3.2根据工程开发任务和综合利用要求及地形地质条件，初步比较拟定枢纽布置及主要建筑型式。

4、主要建筑物

4.1说明主要建筑物布置、控制工程、主要尺寸及基础处理措施。

5、设计计算

5.1对大坝及其他主要建筑物，进行必要的水力学、结构和整体稳定计算分析，使其满足有关标准的要求。

6、基础处理

6.1分析坝址区工程建基面的地址条件，提出开挖、衬护、防渗、排水加固等基础处理及围岩支护措施。

7、安全监测设计

7.1、说明枢纽工程安排检测设计的原则、目的和基本要求。

7.2、根据枢纽总体布置及各建筑物的设计，研究确定安全监测的范围、监测部位、监测项目和监测设施的布置，确定主要监测设备及数据采集仪标的种类、规格、数量，提出自动化监测规划方案。