水库大坝结构安全自动化监测系统主要内容

水库大坝结构安全自动化监测系统主要内容

我国现有水库大坝9.8万余座，其中95%以上为土石坝，95%以上是上个世纪80年代以前建设的老坝，这些水库大坝在防洪、发电、供水、灌溉等方面发挥巨大效益的同时，所存在的安全风险不容忽视。因此大坝安全监测成为大坝安全管理的重要内容，是预测大坝风险的重要措施，大坝安全监测即通过仪器监测和巡视检查对大坝工程主体结构、地基基础、两岸边坡、相关设施及周围环境所作的监测及观察，具有校核设计、改进施工和评价大坝安全状况等作用；主要包括对大坝变形、渗流、应力应变、环境量等监测内容。

监测内容：
在大坝安全自动化监测系统建设中，应根据坝型、坝体结构和地质条件等因素选定监测项目；主要监测对象包括坝体、坝基及有关的各种主要水工建筑物、大坝附近的不稳定岸坡和大坝周边的气象环境等，具体可分为以下几项：

（一）位移监测

内部位移包括分层竖向位移、分层水平位移、界面位移及深层应变观测。对于混凝土面板坝还有混凝土面板位移监测，具体包括表面位移、挠度、应变及接缝开度监测。另外，如果大坝位于地震多发地带或者附近有不稳定的岸坡，还应进行必要的抗震、滑坡、崩岸等监测，可选择位移传感器/GNSS、静力水准仪、自动测斜仪、倾角传感器、裂缝计等设备。

（二）渗流监测

大坝渗流也是水库大坝重要监测项目之一，大多采用渗压计进行监测，监测项目包括以下几种：

混凝土坝渗流监测包括：坝基和坝体扬压力、坝基和坝体渗漏量、绕坝渗流和地下水位监测。
土石坝渗流监测包括：坝体渗流压力、坝基渗流压力、绕坝渗流、渗流量监测。

（三）应力应变监测

大坝应力应变、压力等受力监测项在大坝安全监测应用中较为普遍，常用的监测设备有埋入式应变计、钢筋计、土压力盒等。
混凝土坝：应力应变监测包括混土的应力和应变、钢筋应力、钢板应力等。
土石坝：应力监测包括孔隙水压力、土压力、混凝土面板应力监测。

（四）环境监测或水文监测

大坝所在位置的环境对大坝和坝基的结构安全状态有着重大影响，需对大坝上下游水位、水温、气温、库区雨量等进行监测。

大坝结构安全自动化监测系统作为大坝安全管理的重要组成部分，集成了物联网技术、传感器技术、无线网络传输技术和数据分析统计技术，通过利用动力水准仪、自动化测斜仪、裂缝计、渗压计、倾角传感器、雨量计等结构变形监测和环境监测传感器对坝基、地表、水工建筑物等多项安全数据进行实时自动采集，数据通过物联网网关做初步边缘计算后，再把处理过的数据通过4G无线网络传输到安锐测控云平台进行计算分析和统计，当某个数据超出设定的安全阈值时，可通过联动策略进行预警和联动控制，以确保大坝结构的安全。

大坝结构安全自动化监测系统作为大坝安全管理的重要组成部分，它能从多个角度避免大坝结构病害的发生，同时通过长期在线监测获得大坝动态数据变化规律，及时处理有损大坝营运性能的病害问题，为完善大坝工程设计与指导施工提供可靠的数据。