混凝土大坝安全监测
核心目的:掌握坝体、坝基、坝肩在水压力、温度、地质作用下的性态,及时发现裂缝、渗漏、滑移等险情,预警溃坝风险;分为仪器监测 + 现场巡视检查两大体系,执行规范:SL 601-2013《混凝土坝安全监测技术规范》、DL/T 5178-2016
一、监测大类
1. 巡视检查(基础、)
日常 / 定期 / 暴雨、地震、高水位后专项现场肉眼检查:
坝面:裂缝、剥蚀、渗水、析出钙华、伸缩缝开合、钢筋外露
坝基、坝肩:绕坝渗漏、涌水、滑坡迹象
廊道:渗水、排水孔出水量、沉淀物
附属结构:闸门、溢洪道、交通桥、观测设施完好性
2. 变形监测(重中之重)
监测坝体沉降、水平位移、挠度、坝基岩体滑移
水平位移 / 挠度
正垂线:测坝体相对坝基挠度;倒垂线:提供坝基不动基准点
引张线、GNSS、全站仪、激光准直:坝顶水平位移
垂直位移(沉降):精密水准、静力水准
接缝 / 裂缝监测:测缝计,监测伸缩缝、混凝土裂缝开合度
坝肩岩体位移:多点位移计、测斜仪
3. 渗流监测(渗漏是混凝土坝主要失效诱因)
扬压力:坝基扬压力计(渗压计),监测基底浮托力、渗透压力,判断抗滑稳定
绕坝渗流:坝肩岩体渗压孔
排水:排水孔流量、渗水浊度、化学分析(判断是否带出基岩颗粒)
扬压力升高、排水突然变浑浊属于危险信号
4. 应力应变与温度监测
混凝土应变计、钢筋计:监测坝体内部应力、拉压应变,识别高拉应力区(易开裂)
温度计:混凝土内部温度场,尤其施工期温控防裂;运行期温度变化带来的温度应力
基岩应力计:监测坝基岩体受力
5. 环境量监测(所有测值的基础影响因子)
上游水位、下游水位、气温、库水温、降水量、泥沙淤积
6. 专项监测(大型高坝可选)
地震反应监测:强震仪,记录地震下坝体动力响应
水力学监测:泄洪时脉动压力、空蚀、振动
水下检查:水下摄像、声呐,检查坝面水下部位缺陷
二、监测工作阶段
施工期:仪器随混凝土浇筑埋设,取得初始基准值;温控监测
首次蓄水期:加密测次,大坝受力敏感阶段,重点跟踪位移、扬压力、裂缝
运行期:常规定期观测;洪水、地震、异常测值时加测;定期资料整编、建模分析
报废 / 除险加固:监测评估加固效果
三、自动化监测系统
由传感器、采集单元、通信、服务器、预警平台组成:
传感器:振弦式(主流,稳定性好)、差阻式、光电式
功能:自动采集、远程传输、数据存储、阈值报警;保留人工比对校核
规范要求:自动化不能完全替代人工巡视与定期人工比对
四、资料分析与安全评判
单测点:过程线,看趋势、突变、周期性(水位 / 温度相关)
统计模型(回归):分离水位分量、温度分量、时效分量;时效分量持续增大是危险征兆
综合评判:变形、渗流、应力、巡视结果联合研判,对照设计允许值,划分正常 / 异常 / 险情,启动分级预警
五、关键控制指标简述
位移:一般随水位升高向下游位移,水位回落可基本恢复;不可恢复的持续位移增大为异常
扬压力:实测扬压力高于设计值,显著降低抗滑安全系数
裂缝:新增裂缝、旧裂缝持续张开、伴随渗水析出物
六、常见规范清单
SL 601-2013 混凝土坝安全监测技术规范(水利)
DL/T 5178-2016 混凝土坝安全监测技术规范(电力)
SL 725 水利水电工程安全监测设计规范
《水库大坝安全监测管理办法》(水利部 2025)水利部运行...
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