水庫(kù)大壩結(jié)構(gòu)安全自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要內(nèi)容

我國(guó)現(xiàn)有水庫(kù)大壩9.8萬(wàn)余座，其中95%以上為土石壩，95%以上是上個(gè)世紀(jì)80年代以前建設(shè)的老壩，這些水庫(kù)大壩在防洪、發(fā)電、供水、灌溉等方面發(fā)揮巨大效益的同時(shí)，所存在的安全風(fēng)險(xiǎn)不容忽視。因此大壩安全監(jiān)測(cè)成為大壩安全管理的重要內(nèi)容，是預(yù)測(cè)大壩風(fēng)險(xiǎn)的重要措施，大壩安全監(jiān)測(cè)即通過(guò)儀器監(jiān)測(cè)和巡視檢查對(duì)大壩工程主體結(jié)構(gòu)、地基基礎(chǔ)、兩岸邊坡、相關(guān)設(shè)施及周?chē)�環(huán)境所作的監(jiān)測(cè)及觀察，具有校核設(shè)計(jì)、改進(jìn)施工和評(píng)價(jià)大壩安全狀況等作用；主要包括對(duì)大壩變形、滲流、應(yīng)力應(yīng)變、環(huán)境量等監(jiān)測(cè)內(nèi)容。

監(jiān)測(cè)內(nèi)容：
在大壩安全自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)中，應(yīng)根據(jù)壩型、壩體結(jié)構(gòu)和地質(zhì)條件等因素選定監(jiān)測(cè)項(xiàng)目；主要監(jiān)測(cè)對(duì)象包括壩體、壩基及有關(guān)的各種主要水工建筑物、大壩附近的不穩(wěn)定岸坡和大壩周邊的氣象環(huán)境等，具體可分為以下幾項(xiàng)：

（一）位移監(jiān)測(cè)

內(nèi)部位移包括分層豎向位移、分層水平位移、界面位移及深層應(yīng)變觀測(cè)。對(duì)于混凝土面板壩還有混凝土面板位移監(jiān)測(cè)，具體包括表面位移、撓度、應(yīng)變及接縫開(kāi)度監(jiān)測(cè)。另外，如果大壩位于地震多發(fā)地帶或者附近有不穩(wěn)定的岸坡，還應(yīng)進(jìn)行必要的抗震、滑坡、崩岸等監(jiān)測(cè)，可選擇位移傳感器/GNSS、靜力水準(zhǔn)儀、自動(dòng)測(cè)斜儀、傾角傳感器、裂縫計(jì)等設(shè)備。

（二）滲流監(jiān)測(cè)

大壩滲流也是水庫(kù)大壩重要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目之一，大多采用滲壓計(jì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括以下幾種：

混凝土壩滲流監(jiān)測(cè)包括：壩基和壩體揚(yáng)壓力、壩基和壩體滲漏量、繞壩滲流和地下水位監(jiān)測(cè)。
土石壩滲流監(jiān)測(cè)包括：壩體滲流壓力、壩基滲流壓力、繞壩滲流、滲流量監(jiān)測(cè)。

（三）應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測(cè)

大壩應(yīng)力應(yīng)變、壓力等受力監(jiān)測(cè)項(xiàng)在大壩安全監(jiān)測(cè)應(yīng)用中較為普遍，常用的監(jiān)測(cè)設(shè)備有埋入式應(yīng)變計(jì)、鋼筋計(jì)、土壓力盒等。
混凝土壩：應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測(cè)包括混土的應(yīng)力和應(yīng)變、鋼筋應(yīng)力、鋼板應(yīng)力等。
土石壩：應(yīng)力監(jiān)測(cè)包括孔隙水壓力、土壓力、混凝土面板應(yīng)力監(jiān)測(cè)。

（四）環(huán)境監(jiān)測(cè)或水文監(jiān)測(cè)

大壩所在位置的環(huán)境對(duì)大壩和壩基的結(jié)構(gòu)安全狀態(tài)有著重大影響，需對(duì)大壩上下游水位、水溫、氣溫、庫(kù)區(qū)雨量等進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

大壩結(jié)構(gòu)安全自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)作為大壩安全管理的重要組成部分，集成了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、傳感器技術(shù)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)和數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)技術(shù)，通過(guò)利用動(dòng)力水準(zhǔn)儀、自動(dòng)化測(cè)斜儀、裂縫計(jì)、滲壓計(jì)、傾角傳感器、雨量計(jì)等結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)和環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感器對(duì)壩基、地表、水工建筑物等多項(xiàng)安全數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)自動(dòng)采集，數(shù)據(jù)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)做初步邊緣計(jì)算后，再把處理過(guò)的數(shù)據(jù)通過(guò)4G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)桨蹭J測(cè)控云平臺(tái)進(jìn)行計(jì)算分析和統(tǒng)計(jì)，當(dāng)某個(gè)數(shù)據(jù)超出設(shè)定的安全閾值時(shí)，可通過(guò)聯(lián)動(dòng)策略進(jìn)行預(yù)警和聯(lián)動(dòng)控制，以確保大壩結(jié)構(gòu)的安全。

大壩結(jié)構(gòu)安全自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)作為大壩安全管理的重要組成部分，它能從多個(gè)角度避免大壩結(jié)構(gòu)病害的發(fā)生，同時(shí)通過(guò)長(zhǎng)期在線監(jiān)測(cè)獲得大壩動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)變化規(guī)律，及時(shí)處理有損大壩營(yíng)運(yùn)性能的病害問(wèn)題，為完善大壩工程設(shè)計(jì)與指導(dǎo)施工提供可靠的數(shù)據(jù)。