大坝安全监测项目设置和测点布置思路构建

摘要： 本文以河北省邢台市的朱庄水库为例，结合大坝安全监测的实际要求及管理监测特点，探讨了其安全监测项目设置及测点布置思路，并针对历史监测遗留问题进行了深入分析，以期为同行就大坝安全监测管理问题提供必要的帮助与启发。

Abstract： This paper， taking Zhuzhuang reservoir in Xingtai city of Hebei Province as an example， combined with the actual requirements of monitoring and management characteristics of dam safety monitoring， discusses its security monitoring project settings and the measuring points arrangement ideas. The paper also does an in-depth analysis of the historical monitoring problems， hoping to provide necessary help and inspiration for dam safety monitoring management problems.

关键词： 大坝；安全监测项目；设置；测点布置

Key words： dam；safety monitoring project；setting；the arrangement of measuring points

中图分类号：TV698.1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）19-0090-02

0 引言

大坝安全监测是当前最有效的大坝安全管理方法，能最大程度上确保大坝的安全，帮助技术人员及时发现安全隐患，大大提升水库的安全性与稳固性。作为大坝安全监测的重要组成部分，检测项目设置与测点布置需要技术人员严格按照相关要求落实各项监测标准，帮助大坝有效规避风险，进一步提升安全监测工作的质量，使其更具针对性与有效性，为水坝的健康长远发展提供条件。

1 朱庄水库的概况分析

朱庄水库是一座集城市用水供应、防洪防涝防旱、农作物灌溉引水、渔业养殖、水力发电等功能于一体的大（Ⅱ）型水利枢纽工程，控制流域面积达1200平方千米，水库整体容积约为4.162亿立方米。它坐落于距河北省邢台市35公里的朱庄村以西的沙河干流上，具体坐标为（37°0′34"N，114°11′E）。

朱庄水库枢纽工程为浆砌石砼重力坝体，高度达95米，坝体长度达544米，作为其重要组成部分的溢流坝全长约为110米，高程达261.68米，其上装设的六扇钢闸门均为弧形设计，峰值期的最大泄水速度可以达到每秒12300立方米。朱庄水坝上的三个泄洪孔位置分设于溢流坝8-10号坝块的闸孔中墩内，孔洞尺寸大小约为8-9平方米，底孔高程在200米左右，峰值期的最大泄洪速度可达每小时260万立方米。

2 朱庄水库工程安全监测项目设置

技术人员在日常管理过程中，落实安全监测项目设置工作，能更全面、客观、深入地了解朱庄水库枢纽工程的实际运行情况，掌握其各项动态信息，找出运行中存在的突出问题并对其进行重点探讨，分析出有效的解决对策，最大程度上确保朱庄水库的安全与稳定。除此之外，技术人员在系统观测时还应当有一定的目的性与针对性，尽可能参照相应的规范要求操作，有意识地为后期建设、维修、养护工作留下有价值的数据信息资料。

2.1 大坝变形观测

2.1.1 水平位移监测 通常情况下，技术人员惯用的水平位移监测手法有视准线法、引张线法与激光准直法等，第一种方法在直线型大坝的变形观测中使用较多，具有观测成本低廉、精确度低、观测结果易受影响的特点；第二种方式与第一种观测方法一样具备经济性特征，但在读数精确程度方面远超视准线法，不易受外界因素干扰，稳定性好、精准性高、精确性强是其日益普及的关键；第三种方式又可以细分为大气激光准直法与真空激光准直法两种，前者只适用于小型大坝且较易受到大气折射干扰，经过改良后已经突破了技术阻碍，可以完全实现自动化监测，将人力资源从繁重枯燥的劳动中解放出来，提高了监测的效率与质量。后者适用于大型水库的变形观测，现阶段技术研发人员正在考虑通过设计真空激光转角来扩大该项观测方法的应用范围，使其同样适用于曲线型大坝的观测工作。

2.1.2 垂直位移监测 最为常用的垂直位移监测方法有几何水准法与连通管法，前者具有较高的精准度，能为技术人员提供可靠的数据资料，但其操作过程需要人力全程陪同，不利于实现人力资源的优化合理配置；后者利用连通管原理，具有数据精准度高、操作简单、自动化程度高等优势，具有极高的应用价值。

2.2 大坝渗透观测 监测管理人员在对大坝进行渗透观测时，应当做好巡视检查与渗流量观测等各项工作。在巡查过程中，要重点关注坝体上有无蚁穴、动物巢穴、不明原因形成的裂缝等安全隐患，一旦发现应立即报告上级部门探讨修复方案，将安全隐患扼杀在萌芽状态。在下游地段巡查时，要时刻留意翻砂、冒水、混水、坍塌等不正常现象，尽快找出渗水点，并采取一系列措施将其妥善处理，最大程度上确保大坝的安全与稳定。监测人员在大坝上游区域巡查时，一旦发现存在漩涡、清晰的漏水声等情况，应当当机立断组织人员进行水底检测，排除渗透隐患。

2.3 坝体应力观测 通常情况下，专业监测人员可以通过大坝坝体应力判断整个朱庄水库枢纽工程的安全系数。在实际应力测量过程中，监测员要根据大坝类型属性的不同，选择正确的测量方法。混凝土坝体的应力值可以通过测量有效应力获得，若坝体为土石质地，还应当通过测量孔隙水压力的方式获得准确的有效应力值。

3 朱庄水库工程观测设施布置

3.1 水平位移观测

3.1.1 视准线法 朱庄水库利用视准线法共设置了四十九个测点，五个测站，五个后视点与五条视准线，其中测点分布情况为：大坝坝顶A点至B点方向设有九个测点，视线覆盖长度达到532.66米，而大坝坝顶B点至C点方向工设有二十七个测点，视线覆盖长度达到536.56米，剩余的测点分设于溢流坝、消力池处，前者分得十六个测点，视线长度约为500米，后者分得四个测点，总视线长达550.10米。

3.1.2 引张线法 技术人员在布置观测设施时只于朱庄水库处设置了两条引张线，共设有十六个观测点。其一安装于溢流坝的廊道处，全长124米，仅为229廊道的一半，利用六个观测点将8-10号坝块全部划归为监测范围；其二安装于非溢流坝的廊道处，全长205米，12A-16B等十个坝块均设有观测点。

3.2 垂直位移观测 朱庄水库垂直位移观测点大致分布于大坝坝顶、消力池、非溢流坝、溢流坝、放水洞桥墩等位置，其中坝顶与非溢流坝所占比例最大，前者达到36个，左右非溢流坝共设置了23个观测点。

3.3 大坝渗流与渗漏观测 朱庄水库枢纽工程为确保渗流观测质量与效果，共设有八十四个测压管孔，坝基扬压力孔占了近八成，数量达到五十九个，剩余的二十五个则全部为浇渗孔。除此之外，为了获得良好的渗漏观测结果、及早发现渗漏隐患，技术人员在朱庄水库拦河坝上安装了两处观测点，其一位于大坝坝体的灌浆廊道内，正处在排水沟边，另一处则被技术人员有意识地放置于消力池北侧竖井中。

4 结束语

综上所述，大坝要想提高自身的安全系数，健康长远地运行就必须要定期开展安全监测工作，落实检测项目设置与测点分布设置的各项要求，加强巡查管理与渗流量观测，消除大坝上下游存在的各种安全隐患，发现问题就要立即向上级部门报备，以寻求最为妥善的解决方法，杜绝安全事故的发生，将因监管不力造成的各项损失降到最低。朱庄水库由于建成时间较早，多年的使用难免使其出现各种问题，更需要监测人员加强巡查管理力度，有效延长其使用期限，发挥出更大的价值。

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