水库大坝是水资源工程中重要的基础设施,其安全稳定运行事关下游生命财产安全及水电能源供给。因此,对水库大坝进行全面的安全监测与定期检查是确保大坝安全的关键措施。水库大坝的安全检查主要包括以下几个方面。

一、大坝体工程监测

大坝体本身的安全状况直接影响整个水库大坝的安全。因此,对大坝体的监测是大坝安全检查的重点内容。

1.坝体变形监测

利用水准仪、倾斜仪、应变计等设备,对坝体的沉降、位移、开裂等变形情况进行监测,判断坝体结构是否安全。检查坝体表面有无明显裂缝;测量坝体横向位移和纵向沉降值,判断是否在允许范围内。

2.渗流监测

在 排水孔内布设渗流量测设备,实时监测大坝基础和坝体的渗流量,判断水渗情况是否正常。一旦出现不正常的突发性渗流,应立即处理。

3.应力监测

在坝体内设置应力计,监测坝体不同位置和深度的应力变化,判断是否出现局部应力过大的危险情况。还可以通过应变反演计算坝体的应力分布。

4.温度监测

水库大坝具有庞大的体量,温度变化直接影响其安全。应在坝体内外布设温度测量设备,监测温度场是否正常,防止温度应力导致的事故。

二、工程地质监测

地质条件是影响大坝安全的重要因素。要对岩石、土层变化进行监测。

1.岩质监测

利用钻探和取芯等手段,检测围岩质量变化和透水性的演变,看其是否发生松动。还可以进行岩石强度测试。

2.围岩应力监测

在岩石内设置应力计,检测不同深度处的围岩应力,分析岩石是否松动。

3.地下水监测

监测岩体内的地下水位变化,判断水位升高是否会影响围岩稳定性。

三、蓄水位和洪水监测

监测水库水位和入库洪水情况,提前预警,根据监测情况科学调度水库运营。

1.水位监测

在水库设立多级水位测站,监测水位升降情况,确保水位控制在允许范围内。

2.洪水监测

进水河道设置流量计,监测入库洪水流量和预警水位,以调节水闸,防止过量洪水灌入蓄水区。

四、设备设施检测

对水闸、排水洞、输水管道等水利设施进行状态监测和维护检修,防止设施问题导致事故。

1.水闸检测

定期检测防潮闸门、排沙闸门、溢洪闸门等运行情况,保证打开关闭灵活可靠。

2.排水设施检测

检查排水孔、排水管是否畅通,防止内部淤塞。

3.其他设备设施的运行检测。

针对水库大坝安全监测系统,通常需要使用以下几类数据传输和测量设备:

1. 传感器设备

– 应变计:测量大坝体应力和变形。

– 排水量测装置:测量大坝渗流量。

– 水位传感器:测量水库水位。

– 流量计:测量入库洪水流量。

2. 监测设备

– 水准仪:监测大坝沉降和位移。

– 倾斜仪:测量大坝体倾斜角。

– 摄像机:远程视频监控大坝。

3. 数据采集与传输设备

– 数据采集器:收集各传感器信号。

– 有线传输:采用光纤、电缆等有线网络。

– 无线传输:WIFI、蜂窝网络等无线传输。

4. 自动控制设备

– 可编程逻辑控制器:实现自动控制与报警。

– 自动水闸:控制水流。

– 自动报警系统:超过阈值时报警。

5. 力学检测设备

– 岩石力学测试系统:测试岩石强度。

– 探伤设备:检测大坝裂缝。

通过选用合适的测量和数据传输设备,配合自动监控系统,可以实现对水库大坝安全状况的全面监测和预警,确保大坝长期安全运行。

五、视频监控系统

利用高清摄像头等视频监控设备,对大坝局部进行实时监视,观察大坝及闸门设备运行情况。一旦出现异常情况,可以及时发现和应对。

六、预警系统

建立不同预警水位的自动监测报警系统。当水位或流量超过预警水位时,系统自动发出声光报警,提示采取防范措施,确保大坝安全。