大坝外部变形监测技术现状与发展趋势

外部变形观测是大坝安全监测系统的重要组成部分。目前常用的监测方法主要有：①水平位移监测的视准线法、引张线法、激光准直法、正倒垂线法、精密导线法和前方交会法；②垂直位移监测的几何水准法、流体静力水准法；③三维位移监测的极坐标法、距离交会法和GPS法。三维位移监测系统可实时连续观测变形点的水平位移和垂直位移。测量机器人自动监测系统在小浪底大坝成功应用，实现了大坝外部变形监测的全自动化。随着科技的不断发展，大坝安全监测自动化系统一定会更加完善。     

吉牛水电站坝体变形监测方案优化设计

吉牛水电站大坝变形监测原设计采用引张线加静力水准方案,并在坝体两端增加倒垂线及双金属标。后采用"DB3200型真空激光准直测坝变形系统"及其最新专利技术"一种真空激光准直系统端点改正方法",对方案进行了优化设计并成功实施。优化后的方案投资低于原设计方案,观测精度也优于原方案,同时实现了自动化观测,直接节约了后期整个监测系统实施自动化的投资。这种单端点改正方法降低真空激光系统设计布置与实施的难度,并节约了工程投资。     

大坝安全监测系统更新改造

许多20世纪60～70年代修建的水库、大坝安全监测项目得到更新完善.在土石坝监测系统的改造中,渗流监测是土石坝安全监测中的重点,推荐使用测压管方式监测;变形监测可采用引张线、垂线系统.混凝土坝的监测重点是变形监测,引张线、垂线是常用方式.混凝土坝渗流监测主要是扬压力、渗流量监测.大坝安全监测实现数据采集和处理自动化是实现水库和大坝运行管理现代化的必然趋势.自动化系统能否成功,关键在设计和选型上.     

大坝安全监测自动化技术的新进展

许多国家的经验证明,大坝安全监测自动化已成为加强大坝安全,改善水库和水电站运行管理的重要措施。我国开展大坝安全监测自动化的研究工作已有近20年历史,但在实际应用中还存在一些问题需要解决。三年来我们作了许多工作,将大坝监测自动化推进到实用阶段,取得了以下几项进展:一、研制成功高可靠性、高精确度、高兼容性的DG型分布式自动化数据采集系统;二、研制成功新型步进电机式位移遥测仪器;三、采用垂线坐标仪和引张线仪实现土石坝水平位移监测自动化;四、采用无线通信方式进行高边坡危岩监测。     

无浮托引张线系统及其应用

引张线法是观测混凝土大坝水平位移的一种重要方法，其金属线体通常使用小船浮托，以克服线体重力产生挠度。因此，引张线系统需经常检查浮船和水箱水位，给引张线实现自动化观测带来不利，影响了引张线观测精度。无浮托引张线系统采用了DPRP材料制作的线体和自动化监测引张线仪，实现了引张线系统在无浮托装置、完全自由状态下的自动化观测。     

光电式垂线坐标仪与引张线仪的工程应用

简要介绍了新型光电式垂线坐标仪与引张线仪的原理、结构和技术特点。通过在小东江水电站坝顶位移自动化观测的实际应用，表明系统稳定性好、可靠性强，在大坝安全监测中具有较好的应用价值。     

引张线法在船闸闸墙水平位移监测中的实践

船闸闸墙水平位移是船闸性态的综合反映，分析了引张线法进行闸墙顶部水平位移监测是优选方案，总结了引张线法进行某船闸闸墙水平位移监测的原理、计算方法、数据分析和维护检修的经验。通过引张线对船闸水平位移进行的多年观测和运行分析，发现：引张线法便于实现自动化，监测数据精确度较高，可以为同类水工建筑物的安全监测作参考。     

三谈变形监测自动化中的几个问题

简要阐述了重力坝坝基水平位移监测的重要性,讨论了CFRP无浮托引张线系统的应用范围,重点论述了将无浮托引张线系统应用于坝基斜坡坝段的可行性,拓展了重力坝坝基水平位移监测的范围;提出了采用串联杆式位移计监测土石坝的坝内水平位移,论证了应用大气激光准直系统构建土石坝坝内水平位移监测自动化系统的可能性;分析了现有土石坝沉降监...     

静力水准仪在碧口水电站的应用

静力水准仪具有测量精度高、测量范围大、测值稳定可靠、不受外界干扰等特点,适应大坝监测环境。在碧口大坝监测系统中,静力水准能很好地监测双向引张线液面高度,对引张线垂直方向的位移进行修正和补充,引张线管道液面静止状态与改造前溢流状态相比,管道内水体的比降相等,使得引张线垂直位移更精确、更可靠。     

石泉大坝坝顶倒垂孔施工技术探讨

倒垂线是大坝位移监测的主要设施之一,常与引张线和正垂装置配合使用,具有较高的监测精度。石泉水电站于1998年开始实施大坝监测系统自动化改造工程。大坝规划设置5条坝顶倒垂线。倒垂孔施工过程中,对钻孔及纠偏,孔斜检测,保护管安装及埋设,锚块、垂线安装及埋设,浮体组安装等,均采取了严格的技术措施;对坝左倒垂孔孔斜偏差超标提出了有效的解决办法,实施效果良好,保证了倒垂孔的安装精度。     

关于垂线监测的属性问题

垂线监测是一种监测大坝水平位移的重要方法,就其属性问题进行讨论,指出挠度其实就是水平位移,分析了对SDJ336-89规范中变形监测精度进行修正的必要性,提出坝体截面倾斜变位不等于坝体倾斜变位,指出垂线监测为单参数多测点数模分析提供了条件。     

李家峡水电站垂线自动化观测资料模型分析

根据李家峡LN2002A垂线自动化观测资料,对拱冠垂线位移进行了分析,用数理统计分析方法,由多元逐步回归,建立了拱冠坝段2185m层测点变位统计监控模型.计算结果表明模型拟合精度较高,因子意义明确,对预测坝体变位有实际应用价值.     

云峰水电站大坝变形监测设计及监测成果

云峰水电站大坝为混凝土宽缝重力坝,为掌握大坝变形,研究坝体的变形规律,综合运用真空激光准直系统、引张线、垂线及静力水准系统等几种变形监测方法,成功实现了对大坝的变形监测,为大坝变形监测设计提供了宝贵的经验。     

石塘大坝变形观测误差分析

介绍了石塘大坝坝区变形水准网、坝顶沉陷与视准线以及大坝垂线等项目的布置与监测方法，对各项目的监测精度进行了分析，且对精度偏低的视准线项目提出了改进措施。     

黄龙带水库大坝安全监测自动化总体设计

黄龙带水库大坝的自动化监测项目包括坝基水平位移、垂直位移与转动监测、坝身及坝基的的渗漏量监测、气温与坝温监测、库水位监测及基础渗坟监测等。众多的自动化仪器与数据自动采集与管理软件系统构成了一个较为典型的比较全面的自动化监测系统，是国内大坝安全监测中自动化程度最高的监测系统之一。坝基水平位移自动化监测系统布置在１２１ｍ高程廊道中，通过埋没在１２１ｍ高程基础廊道里的遥测垂线坐仪进行量测，垂直位移自动化     

静力水准系统在黄龙滩大坝变形监测中的应用

黄龙滩大坝垂直位移监测采用静力水准自动化量测方式进行改造。对静力水准系统在黄龙滩大坝垂直位移监测中的实施做了简要介绍,对试运行期自动化与人工监测数据进行了成果分析,两者符合较好,总结了静力水准系统应用成效。     

步进光电式变形监测仪器的长期应用

为了解步进光电式变形监测仪器的长期应用情况,根据17年的长期应用,分析典型倒垂线测点的166组观测数据,结果显示自动化与人工比测的规律一致,两者差值符合正态分布规律,基准长度测值的离散性较小,没有趋势性变化,其他测点也有相似的规律。在工程运行单位的有效管理之下,步进光电式变形监测仪器及其自动化系统在水工环境下保持高精度长期正常运行,满足大坝安全监测的需要。     

应用自动测值反演坝体弹模和拟定位移监控指标

大坝监测自动化是大坝安全监测的发展方向,为更好地为大坝安全监测服务,利用自动监测系统测值对陈村大坝的综合弹性模量进行了反演和变形监控指标的拟定。介绍了反演分析的基本原理和方法,以陈村水电站18#坝块作为典型坝段进行了反演分析,并根据实测资料,拟定了陈村典型坝段坝顶水平位移监控指标。结果说明自动监测系统的测值是可信的,可用于评估大坝安全。