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.     

土石坝安全监测技术及安全监控理论研究进展

介绍了土石坝安全监测技术的发展过程,从土石坝安全监测资料的合理性、安全监测资料的数学模型、基于安全监测资料的土石坝结构性态反分析、土石坝安全决策支持系统等方面综述了土石坝安全监控理论的研究进展。指出了土石坝安全监测技术与安全监控理论研究的新方向。     

基于监测反馈的土石坝实时安全评价系统开发及应用

我国水库大坝数量众多,其中土石坝占比高达81.77%,当前正面临新一轮大规模的安全评价和除险加固任务。现行常规方法的安全评价,任务重且重复率高,安全评价单位技术水平参差不齐,评价工作欠规范化,很难与水利信息化发展要求相适应,开发符合我国现行规程规范的水库大坝安全评价系统显得尤为迫切。开发的基于监测反馈的土石坝实时安全评价系统,具备土石坝监测信息自动采集与分析、土石坝实时性态安全评价、土石坝安全预警、实时安全评价报告自动生成、土石坝健康档案管理等主要功能,该系统能有效提高评价准确性、大幅降低评价工作量、实时掌握安全评价信息。     

土石坝渗流监测系统在乌拉泊水库工程中的应用

渗流监测是土石坝常设的监测项目,介绍了土石坝渗流监测系统等方面内容,并结合工程实例,通过对渗流监测资料的分析,对水库渗流安全情况进行了分析和评价。     

带自诊断功能的ZigBee无线通讯土石坝安全在线监测系统

土石坝在线监测系统能保障大坝安全运行,但目前普遍采用的有线数据传输方式施工困难且易遭雷击。该文提出一种带自诊断功能的ZigBee无线通讯土石坝安全在线监测系统,实现土石坝各监测点数据无线传输,提高系统现场运行可靠性,简化现场故障排查流程,利于系统日常维护和维修。现场运行结果表明,该系统运行稳定,自诊断准确率高。     

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。     

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     

小型土石坝安全监测研究

在分析小型土石坝特点和安全监测现状的基础上,对小型土石坝安全监测中的几个问题进行了深入的分析探讨。以彭家峪水库安全监测设计为例,建议加强小型土石坝管理和安全监测工作,并根据工程具体情况进行监测设计和实施。     

《土石坝安全监测技术规范》（SL551—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》（SL551—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》（SL60—1994）基础上,将《土石坝安全监测资料整编规程》（SL169—1996）和《土坝观测资料整编办法》（SLJ701—1980）合并修订,统一为《土石坝安全监测技术规范》（SL551—2012）。修订后的主要技术内容有：巡视检查、变形监测、渗流监测、压力（应力）监测、环境量监测、监测自动化系统、监测资料整编与分析、地震反应监测、泄水建筑物水力学观测以及监测组织与仪器设备管理附录等。     

土石坝安全智能化监测系统的设计与实施

本文在分析了土石坝安全监测传统人工观测方法和一般自动监测系统所无法克服的弊病基础上,介绍了一种新型的分层分布式的智能化土石坝安全监测系统,以及该系统的基本特点和设计与实施过程,结合典型工程实例,给出了实际应用效果和系统设计、施工与运行管理的特点。     

土石坝结构安全分析评价系统

依据《水库大坝安全评价导则》（SL258-2000），结合专家经验，对土石坝变形、渗流、结构、抗震分析评价的统计模型、确定性模型、安全监控指标及判别体系进行研究，开发了土石坝结构安全分析评价系统。系统开发基于SUN J2EE平台，采用B／S结构，通过浏览器实时在线综合分析大坝安全运行性态和发展趋势，评定大坝结构安全类别，对大坝隐患进行预警。工程实例证明，系统应用效果良好。     

土石坝长效服役与风险管理研究进展

基于对我国土石坝工程建设与安全现状的阐述,从土石坝内部侵蚀机理、土石坝隐患病害监测检测与诊断技术、防渗系统服役性能、风险分析与退役拆除等方面,论述土石坝长效服役与风险评估理论、方法及其技术的研究现状。认为今后应从深水环境下大坝的缺陷探测以及隐患快速探测技术、土石坝长效服役性态的多源信息融合推理技术、水库大坝退役决策技术、土石坝溃决影响区次生衍生事件演化机制等方面进行深入研究,并形成成熟的土石坝工程全生命周期的安全保障与风险防控体系,以建立健全土石坝工程长效服役保障与提升的理论与方法体系。     

云鹏水电站大坝渗流安全监测资料分析

土石坝首次蓄水对大坝安全稳定影响较大,加强和重视初蓄期大坝渗流监测尤为重要。通过对云鹏大坝初蓄期渗流监测数据的回归分析,掌握坝体水位及渗流量变化规律,判断大坝渗流运行状态,为大坝竣工验收及运行管理提供参考。     

近断层脉冲型地震动对深厚覆盖层上高土石坝动力响应的影响研究

近年来,近断层地震动引起了工程界的密切关注,水工方面的相关研究主要集中在混凝土重力坝,对高土石坝的研究甚少,尤其是近断层脉冲型地震动的影响尚不明确。因此,结合我国西部强震区一些已建和拟建在深厚覆盖层上的高土石坝,开展脉冲型地震动对高土石坝抗震安全的影响研究是十分必要的。采用弹塑性本构模型进行有限元计算,对比分析脉冲型与非脉冲型地震动作用下大坝的动力响应。结果发现,脉冲型地震动对深厚覆盖层上高土石坝的加速度响应有一定影响,并使坝体在极短的持时内产生较大的坝体变形,不利于大坝安全。因此,建议在强震区、深厚覆盖层上修建高土石坝时,将近断层脉冲型地震动作用下的大坝抗震安全评价作为一个关键环节。     

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...     

水库大坝安全保障关键技术

本文系统探讨了我国水库大坝病险与溃坝规律。介绍了世界最高实体坝现场溃坝试验和室内试验结果,揭示了土石坝溃决机理和溃决过程。系统阐述了基于风险的大坝安全评价方法、病险水库除险加固技术、大坝风险控制非工程措施、大坝安全信息监测与预测预警、大坝风险标准等涉及水库大坝安全保障体系建设的一系列关键技术。本研究成果丰富了溃坝理论,完善了溃坝模拟技术,可服务于全国水库大坝安全行业管理和实践。     

高土石坝施工进度综合优化及其遗传和声算法

高土石坝施工进度优化是一个复杂的非线性多目标综合优化问题,不仅需考虑施工资源投入及生产效 率,更需要顾及大坝填筑质量和安全对施工进度的影响. 在定量分析土石坝填筑质量、安全和进度相互关系的 基础上,建立了高土石坝填筑质量-安全-进度综合优化模型,并针对传统优化方法的局限性,提出了该优化模 型求解的遗传和声算法,实现了高土石坝填筑质量、大坝安全和施工进度的均衡安排. 实例应用表明了本文方 法的可行性,可为高土石坝施工进度计划优化与实时控制提供一条新的途径.     

基于层次分析法和模糊理论的小型水库土石坝安全评价

鉴于水库大坝安全状态评价的模糊性和层次性,通过分析我国小型水库土石坝结构特征和破坏机理,构建结构安全状态评价指标体系,提出基于层次分析法和模糊理论的小型水库土石坝安全评价方法。利用模糊理论对层次分析法计算的权重进行修正,得到评价体系中各指标的隶属度值,根据最大隶属度原则确定结构安全状态的模糊综合评价结果。研究以浙江省杭州市余杭区康门小型水库土石坝为工程实例,应用本文的指标体系和模糊综合评价方法对其进行结构安全状态评估。将结果与工程实际对比发现两者基本一致,验证了本文所提出的指标体系及评价方法的有效性,可为小型水库土石坝的结构安全评价提供借鉴和参考依据。     

土工抗震60年研究进展与展望

本文论述了土工抗震学科的创立、发展和创新历程,并对汶川地震后土工抗震研究的新进展和主要成果进行了论述和总结,在此基础上对土工抗震学科今后的研究重点进行了展望。自汪闻韶院士1958年在中国水利水电科学研究院创立我国第一个土动力学试验室、开创我国土动力学和土工抗震学科以来,土工抗震学科在土体动力特性测试技术、土的液化机理及判别方法、土工振动台动力模型试验、土体真非线性动力本构模型、土石坝及地基抗震安全评价方法、室内外试验联合确定土体动力特性参数、土石坝及地基抗震设计理论(思想)和原则等方面取得了创新性和开创性的进展,奠定了我国土动力学和土工抗震研究的理论基础和领先地位。2008年汶川地震后,围绕高土石坝抗震的新需求,在高土石坝极限抗震能力分析方法、高土石坝地震破坏模式、高土石坝抗震减灾工程措施等方面取得了一系列新进展,逐步建立了室内试验和现场试验相结合、原型震害-数值模拟-物理模拟相结合、变形分析和稳定分析相结合、整体稳定分析和局部稳定分析相结合的高土石坝抗震安全评价体系。未来迫切需要开展复杂深厚覆盖层上高土石坝抗震关键技术,特高土石坝地震灾变行为与安全控制,基于性能的高土石坝抗震安全评价及灾害控制,水库大坝抗震监测预警、应急处置等方面的研究。     

复杂地震背景下新疆高土石坝抗震设计与应用实践

汶川地震后,国家颁布了新的地震动参数区划图和水电工程抗震设计相关规范。因此,针对新疆山区水库坝址区抗震设计烈度高、地质条件复杂的问题,为了更好的进行新的地震动参数区划、水电相关规范规定下高震区高土石坝的抗震设计和适应新颁地震区划条件下水电规范对老坝抗震复核的要求,结合近年来新疆高土石坝工程实践及国内外土石坝筑坝先进技术和经验,从高地震区动参数选取、坝体结构型式与坝料分区、防渗体结构、坝体压实与沉降变形控制、大坝抗震措施等方面对新疆高土石坝抗震设计和应用实践现状进行了系统总结,提出复杂地震背景下新疆高土石坝建设应遵循"稳、控、防、排"4字抗震设计理念进行抗震措施设计,并对新的地震动参数区划条件、新规程和规范要求下新疆高土石坝抗震安全评价及老坝抗震复核等工作中存在的问题进行了探讨,给出了相应的建议。对新疆土石坝抗震设计和应用实践的总结以及对新的条件和要求下新疆高土石坝抗震安全面临的问题的探讨和建议可为类似环境条件下的坝工建设提供技术借鉴。