土石坝渗流安全监测技术及工程应用

立足于土石坝渗流安全监测技术的发展历程,重点介绍土石坝渗流安全监测系统、安全监测设计和监测资料分析等方面内容,从土石坝渗流安全监测技术的实际工程应用出发,研究土石坝渗流安全监测技术的发展前景.     

土石坝安全监测综述

根据近年来监测技术的发展．对土石坝安全监测的监测方法和仪器进行了说明和探讨．并列举了相关工程事例，指出了作好监测设计必须注意的几个问题．对土石坝安全监测中的几个关键问题．包括渗流监测、自动监测系统防雷、人工巡视检查、资料分析等进行了全面论述。认为土石坝由于在材料、结构、施工、运行以及各因素相互影响等方面同混凝土大坝有所不同，要作好土石坝的安全监测工作．就必须根据具体因素．综合利用现代监测技术、计算和分析方法。     

综论土石坝的安全监测

根据近年来监测技术的发展，对土石坝安全监测的监测方法和仪器进行了说明和探讨，并列举了相关工程事例，仪器，指出做好监测设计必须注意的几个问题，对土石坝安全监测中渗透监测、自动化系统防雷、人工巡视检查、资料分析等关键问题进行了全面论述。     

某水库大坝安全监测浅析

文章根据某水库资料建立土石坝渗流安全监控模型,进而对大坝安全进行及时评价与反馈,不仅具有理论价值,更具有工程应用价值。     

大坝安全监控理论与技术研究现状综述

大坝安全监控的内容可以分为以下几个方面：大坝安全监测仪器和技术方法的研究;观测资料的误差处理与分析;观测资料的正分析;观测资料与大坝结构性态的反分析;大坝安全综合评判与决策;大坝安全监控智能系统的开发和研究等一各个方面的研究相互联系,构成大坝安全监控理论与技术的框架体系。本文将分别对大坝及土石坝安全监控的研究现状及动态进行阐述和总结。     

特高土石坝超长距离变形监测技术研究

为研究适用于特高土石坝坝体内部的超长距离变形监测技术手段，分析了现有200 m级高混凝土面板堆石坝变形监测技术存在的问题，研究了水管式沉降仪、杆式位移计、管道机器人、柔性测斜仪等内部变形监测仪器的改进发展方向与应用实践。结果表明：所研究的监测技术可以适应特高土石坝超长距离变形监测需求。研究成果为250 m级至300 m级特高混凝土面板堆石坝的安全监测研究和改进方向提供技术参考。     

基于主成分分析-协整理论的土石坝安全监控模型研究

结合某土石坝垂直位移监测资料,针对非平稳时间序列分析时可能产生的"伪回归"问题,采用主成分分析方法和协整理论建立土石坝安全监控模型,并对监测点的变形性态进行分析。结果表明,所建立的模型系数显著,意义明确,克服了自变量间的多重共线性以及非平稳时间序列分析时的"伪回归"问题,在监测时段内,监测点垂直位移时效基本稳定。     

土石坝变形监测中安全监控指标的研究

安全监控指标是进行安全预报和运行控制的关键性技术参数 ,对于土石坝安全至关重要的变形监测结果 ,至今均采用“变形值”作为安全监控指标。在对变形规律分析研究后 ,提出有必要增加“变形率”同时作为安全监控指标 ,并给出了计算和应用方法 ,从而取得了理想的效果     

基于支持向量机的土石坝安全监测预报模型研究

简要介绍了支持向量机的基本原理,在对建模因子进行分析的基础上,提出了基于支持向量回归（SVR）算法的土石坝安全监测预报模型。实例分析表明,该模型与传统的多元线性回归模型和逐步回归模型相比,具有预测精度高、泛化能力强等优点,对土石坝安全监控具有实用价值。     

行业信息

《土石坝安全监测技术规范》(SL 551—2012)颁布由中国水利水电科学研究院主编修订的水利行业标准《土石坝安全监测技术规范》(SL 551—2012)近日出版发行。该规范在原标准《土石坝安全监测技术规范》(SL 60—1994)基础上,将《土石坝安全监测资料整编规程》(SL 169—1996)和《土坝观测资料整编办法》(SLJ 701—1980)合并修订,统一为《土石坝安全监测技术规范》(SL 551—2012)。修     

高土石坝试验技术与安全评价理论及应用

我国是世界上高土石坝数量最多的国家,复杂建坝条件和恶劣服役环境下高土石坝建设和长期安全保障面临着严峻的技术挑战。简要介绍了近年来有关坝体粗颗粒料试验技术、坝基覆盖层原位测试技术、高土石坝离心机振动台模型试验技术、高土石坝溃坝离心模型试验技术、高土石坝安全评价以及灾害预测理论等领域的研究成果及推广应用情况。研发了高土石坝粗粒料力学性质试验设备,在深入揭示复杂荷载和变化环境下粗粒料力学性质演化规律及其对高土石坝变形影响机制的基础上,构建了粗粒料本构理论体系;研发了深厚覆盖层力学性质测试技术与分析方法,破解了多年来无法准确测定具有显著结构性深厚砂砾石覆盖层力学性质的技术难题;创建了高土石坝地震破坏灾变与溃坝试验技术与分析方法,用物理模型试验定量预测高土石坝地震残余变形及其发展规律;提出了高土石坝地震安全评价标准和极限抗震能力计算方法。研究成果已成功应用于紫坪铺、水布垭、吉林台、长河坝、糯扎渡、如美、大石峡、阿尔塔什以及马来西亚巴贡水电站等一批高土石坝工程,部分成果纳入相关设计规范与国家和行业标准。     

大坝安全监测研究的回顾与展望

中国水利水电科学研究院结构材料研究所是我国大坝安全监测领域的开创者和积极推动者。本文回顾了我国大坝监测领域的发展及结构材料研究所的开创性工作,介绍了1958年建院以来在大坝安全监测领域研究进展及取得的成果,主要包括大坝安全监测资料分析及安全评价和大坝安全监测数据分析软件和决策支持系统,并对今后大坝安全监测新技术、新理论、新方法研究和结构材料所在大坝监测领域的研究进行了展望。     

测压管注水试验及改进

在不需要增加水库除险加固工程投资的情况下,对土石坝安全监测中的测压管灵敏度检验规范的要求进行了改进,从而增加了渗流监测可供研究的数据,并通过对试验数据的定量分析,了解土石坝的填筑质量以及运行过程中坝体的稳定性,拓展了大坝安全监测分析的渠道.     

珊溪大坝安全监测现状及展望

目前珊溪面板坝安全监测工作中，存在着观测设施陈旧，自动化程度不高，观测资料分析深度、广度缺乏全面性和系统性等现象；必须重视监测设施和仪器设备保养和维护，重视计算机在大坝安全管理工作中的应用，全面系统地开展水工观测资料综合分析，积极稳妥推进大坝安全监测系统自动化建设，使安全监测工作真正起到大坝安全的耳目作用。     

组件式GIS在大坝安全监控系统中的应用

利用GIS平台,结合大坝安全监控理论,采用MapObjects对ArcGIS进行二次开发,研制了具有实时采集、在线处理、离线分析、辅助决策等功能的大坝安全监控信息系统.同时探讨了基于组件式GIS平台的大坝安全监控系统的功能、结构框架及实现途径.该系统的建立可弥补常规监测系统的缺陷,实现了大坝安全在线监测、评价,提高了对大坝安全监控的能力.     

非线性振荡分析在土石坝变形监测资料的应用研究

传统的时间序列法是对土石坝变形观测量在特定时间范围内的变化特征进行拟合建模,无法揭示观测点变形测值之间的共性。采用分形理论中非线性振荡分析方法,研究了变形时间序列数据的相关性及后续建模选取数据的有效性,提出的定标指数可用来甄别监测点时间序列的位移值是否存在长期记忆性,有效的预测未来的发展趋势,并指出后续建模选取时间序列的起始范围。实例应用结果表明提出的方法可较好的分析土石坝变形性态及预测预报,为土石坝变形安全分析提供了一种新途径。     

PFMA在混凝土面板堆石坝安全监测优化布置中的应用

随着大坝风险管理理念的发展,潜在破坏模式分析（PFMA）方法得到了广泛应用。基于传统工程安全理念的大坝安全监测设计对隐患缺乏针对性,将破坏模式分析与大坝安全监测相结合可以提高监测的有效性和针对性。研究了混凝土面板堆石坝的结构特点和常见病害,应用潜在破坏模式分析方法提出了混凝土面板堆石坝的可能破坏模式,分析了各破坏模式的可监测项目及重点部位。利用破坏模式分析方法,对某混凝土面板堆石坝的监测系统提出了改进措施。研究结果表明,基于潜在破坏模式分析的大坝安全监测具有较强的针对性,可提高监测效率和可靠性。     

三维可视化大坝安全监控系统研发及应用

先进可靠的三维可视化大坝安全监控系统能准确检查大坝结构,展示仪器埋设位置,提高实时监测信息及大坝安全管理的效率。通过对大坝监测数据的深入分析,并依据规范拟定应力、渗流量等监控指标对三维数值模型进行正反分析,可确定大坝变形预警值。以湖南托口水电站为例,采用BIM技术构建了大坝实体、地形场景以及监测信息的三维可视化模型,并开发出集成了三维可视化模型展示、数据查询、数据展示及安全预警四大模块的大坝安全监控系统。该系统能全方位展示大坝结构、监测数据分析结果、监控指标等信息,并直观展示实时信息,实现了大坝安全监控预警,提高了大坝安全管理效率。相关经验可供类似水利水电工程的安全监控系统开发借鉴。     

大坝安全监测自动化的发展研究

总结了大坝安全监测自动化最新进展,指出新技术应用中需要注意的问题。在此基础上,根据不确定性和非线性理论的发展以及网络技术和虚拟现实的推广应用,指出了大坝安全监测自动化当前面临的主要技术问题,探讨了大坝安全监测自动化的发展方向。