大壩監測背景

由于每座大壩在結構、地質、運行工況和周邊環境等方面存在差異，且隨著時間的推移，大壩的運行環境發生變化，材料也逐年老化，大壩的安全狀況和安全風險越來越大，大壩安全自動化監測是當前的大壩安全管理方法，能確保大壩的安全，幫助管養人員及時發現安全隱患，監測項目的設計和測點布置作為大壩安全監測工作的重要環節，需要技術人員嚴格按照相關要求落實各項監測標準，結合現場實際情況設計并實施具針對性的自動化監測系統，對減少大壩安全風險具有十分重要的意義。

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測點布設

儀器的安裝布設工作是監測項目中的重要環節，這個環節若沒做好，監測系統就不能體現出其價值，甚至不能正常使用，因此儀器的安裝布設應事前做好設計和各種施工前的準備工作，安裝儀器時應盡量減少對其它施工的干擾，下面按儀器種類分別敘述安裝布設的要求。

（一）變形監測

壩體表面位移監測：

針對壩體表面位移變化情況，可通過在大壩斷面、地基、合攏斷、地質條件復雜處等關鍵位置安裝位移傳感器進行監測，需注意測點和基點的結構必須牢固可靠，不易變形。

沉降監測：

在壩體上并行安裝一排靜力水準儀，無需抄平，測點之間高差達一米，具體安裝數量根據大壩整體長度設定。

內部位移監測：

針對水庫大壩的壩體內部位移，本方案通過在原河床、和壟斷、壩體結構及施工薄弱處安裝自動化測斜儀來監測壩體內部的位移情況。

傾斜監測：

在壩體上方安裝傾角傳感器，用于監測壩體的傾斜角度。

裂縫監測：

在壩體出現裂縫或有裂縫痕跡的位置安裝裂縫傳感器。

（二）應力、應變及溫度監測

應力應變監測：

內部監測主要包括壩體(壩基)應力監測、錨桿(錨索)應力監測、鋼筋應力監測、鋼板應力監測及溫度監測等。在進行內部監測的同時，應與變形監測、滲流監測項目相結合。

土壓力監測：

監測點需要和孔隙水壓力裝在同一斷面，了解壩體受力情況和土與混凝土建筑物的作用壓力大小。

（三）滲流監測

水位監測：

測點的布置根據壩型、筑壩及排尾方式確定，應設置在基本能代表庫內平穩水位，并能滿足設備管理和監測資料分析需要的地方。一般宜在庫內排水構筑物、岸坡等水面相對平穩的位置上布置水位計。

浸潤線監測：

孔隙水壓計安裝部署在大壩高處、合攏段等結構地形復雜的位置。

（四）環境量監測或水文、氣象監測

大壩所在位置的環境對大壩和壩基的結構安全狀態有著重大影響，需對大壩上下游水位、水溫、氣溫、庫區雨量等進行監測。

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設備選型

在大壩安全自動化監測系統建設中，應根據壩型、壩體結構和地質條件等因素選定監測項目，主要針對大壩的滲壓、位移、沉降、應力等物理量，可用于這類監測項目的傳感器和設備種類繁多、型號各異，因此在進行傳感器設備選型時要重點考慮量程、靈敏度、精度以及工作環境等因素，同時為了方便管理，利用系統監測中心實施對所有前端傳感器設備、采集網關、云服務器及安銳測控云平臺進行統一集中管理。

滲壓計

數字型孔隙水壓計可用于大壩、尾礦庫、隧道、路基、邊坡等工程中的孔隙水壓力自動化測量。

靜力水準儀

靜力水準儀采用進口擴散硅壓力敏感元件并集成溫度修正元件，利用連通器原理實現豎向位移測量的傳感器，可用于橋梁、隧道、路基、地鐵、深基坑、大壩、房屋等結構物的沉降自動化監測。

GNSS

GNSS采用一體化設計，便于野外安裝調試，增強設備的防護性能，支持遠程控制和狀態信息采集的設計，可滿足野外對地表位移進行長期穩定監測的應用，廣泛應用于地質災害、水庫大壩、露天礦邊坡、采空區沉降等位移形變監測中。

節段式自動化測斜儀

自動化測斜儀用于測量土體深部水平位移，通過測量節段的傾斜角度，計算出土體各深度的位移變化，該設備廣泛用于邊坡、滑坡、深基坑、尾礦庫等結構土體深部位移的自動化測量。本方案中將節段式自動化測斜儀用于監測大壩土體內部的位移。

4G智能物聯網網關

網關用于采集傳感器數據，將數據進行初步計算后，通過4G無線網或有線網絡將數據輸出到云服務器進行計算分析，再下發到各監控終端，進行展示和管理。

由于大壩結構安全在線監測系統中使用到的儀器/設備種類繁多，安銳科技的小編就不一一列出，詳情請參考以下設備清單：