大坝安全监测培训.ppt
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1、大坝安全监测大坝安全监测培训培训 深圳市水务工程检测有限公司深圳市水务工程检测有限公司 2010年年11月月13日日耿忧愧岛烧甫晰潜蚜铂瓤哺牡锻甫巧季霓掘蛔道柏棺生寸妒病宾哲映疫沧大坝安全监测培训大坝安全监测培训 我国大坝安全监测的现状我国大坝安全监测的现状我国大坝安全监测的现状我国大坝安全监测的现状1.1.水库基本情况水库基本情况水库基本情况水库基本情况v19491949年,全国仅有大中型水库年,全国仅有大中型水库2323座;座;v20072007年年,全全国国各各类类水水库库8635386353座座,其其中中大大型型529529座座、中中型型31813181座、小型座、小型82643826
2、43座;(座;(0909年鉴)年鉴)v湘、粤、赣、川、鄂、滇湘、粤、赣、川、鄂、滇 6 6省水库占全国的省水库占全国的55%55%;v湖湖南南水水库库总总数数全全国国第第一一,湖湖北北大大型型水水库库最最多多,占占全全国国大大型型水库的十分之一;水库的十分之一;v由水库提供灌溉水源的耕地由水库提供灌溉水源的耕地2.42.4亿亩,总灌溉面积的亿亩,总灌溉面积的1/31/3;v北北京京、天天津津、深深圳圳和和香香港港等等近近百百座座城城市市全全部部或或部部分分依依靠靠水水库供水,库供水,200200亿立方米亿立方米/年;年;v我国已建成水库是世界上水库最多的国家之一。我国已建成水库是世界上水库最多
3、的国家之一。v坝坝型型坝坝高高:土土石石坝坝占占总总数数的的93%93%,坝坝高高15m15m以以上上水水库库2.632.63万万,30m30m以上的水库以上的水库91919191座座珠翁六悬餐坠纪傍谴舅赢炯嘿体蜘涛菏忍寻陌詹控遍韧甥容慧祟浪佛供胞大坝安全监测培训大坝安全监测培训 我国大坝安全监测的现状我国大坝安全监测的现状我国大坝安全监测的现状我国大坝安全监测的现状 2.2.大坝安全监测的现状大坝安全监测的现状大坝安全监测的现状大坝安全监测的现状v多数大型水库的安全监测设施虽然较完整,但设施的技术多数大型水库的安全监测设施虽然较完整,但设施的技术水平落后,且损坏报废的很多,急需改造水平落后,
4、且损坏报废的很多,急需改造v中型水库中约中型水库中约50%50%有一些基本的监测设施,但大多也已损坏有一些基本的监测设施,但大多也已损坏而不能使用,另而不能使用,另50%50%左右基本没有安全监测设施左右基本没有安全监测设施v小型水库中除少数小(小型水库中除少数小(1 1)型水库有几根测压管外,绝大多)型水库有几根测压管外,绝大多数无任何监测设施数无任何监测设施v就全国整体而言,水库大坝安全管理与信息化、现代化的就全国整体而言,水库大坝安全管理与信息化、现代化的差距很大。差距很大。v大型水库已有较完善的大坝安全监测设施,其中相当一部大型水库已有较完善的大坝安全监测设施,其中相当一部分还实现了监
5、测和资料整编自动化分还实现了监测和资料整编自动化蜗膀言慈舜你伍合椎础猫份戊蹦粥震啡岩捂扫也知袋草封隐座绵济触缅立大坝安全监测培训大坝安全监测培训安全监测目的与意义安全监测目的与意义安全监测目的与意义安全监测目的与意义 安全监测目的安全监测目的 (1)监测大坝施工期和运行期的安全)监测大坝施工期和运行期的安全 (2)将观测结果与设计预测进行对比,检验理论计算结)将观测结果与设计预测进行对比,检验理论计算结 果果 (3)掌握施工过程中大坝的实际情况,据此完善设计理)掌握施工过程中大坝的实际情况,据此完善设计理论或施工技术方案论或施工技术方案 (4)配合工程科学研究及其他配合工程科学研究及其他 安全
6、监测意义安全监测意义 (1)保障水库大坝运行安全)保障水库大坝运行安全 (2)推动工程设计与施工技术的进步)推动工程设计与施工技术的进步 (3)为病险工程的诊断和合理加固提供依据)为病险工程的诊断和合理加固提供依据 (4)现代化和法治化工程管理的需要)现代化和法治化工程管理的需要 亨睦真透娶导川烹推泛轩也瞻钙勺黔往焉铃淌仲奎也贫芯吉疟房欣块爬龋大坝安全监测培训大坝安全监测培训现行安全监测法规、规范、规程现行安全监测法规、规范、规程现行安全监测法规、规范、规程现行安全监测法规、规范、规程 水库大坝安全管理条例水库大坝安全管理条例 土石坝安全监测技术规范(土石坝安全监测技术规范(SL60-94)混
7、凝土大坝安全监测技术规范(混凝土大坝安全监测技术规范(SDJ 336-89)混凝土坝安全监测技术规范(混凝土坝安全监测技术规范(DL/T5178-2003)土石坝安全监测资料整编规程(土石坝安全监测资料整编规程(SL169-96)混凝土坝安全监测资料整编规程(混凝土坝安全监测资料整编规程(DL/T5209-2005 大坝安全监测自动化技术规范(大坝安全监测自动化技术规范(DL/T5211-2005谗绚傅惹胯嘲崔讽留侈烩字布多贫猜税牡那宏铆抄柔绵翰给夕彰崭左缠询大坝安全监测培训大坝安全监测培训l历年溃坝:历年溃坝:1954195420092009年年5656年间全国共发生水库溃坝年间全国共发生水
8、库溃坝 3504 3504座,年均座,年均62.662.6座,其中小型座,其中小型33753375座(占座(占96%96%)l过程分布:过程分布:溃坝高峰在大跃进、文革期间,最多溃坝高峰在大跃进、文革期间,最多19731973年溃年溃556556座,改革座,改革开放后快速减少,近年低位稳定开放后快速减少,近年低位稳定l重大灾害:重大灾害:19751975年河南板桥、石漫滩溃坝,年河南板桥、石漫滩溃坝,19931993年青海沟后溃坝等,年青海沟后溃坝等,极大改变了大坝安全管理发展进程极大改变了大坝安全管理发展进程l近期情况:近期情况:2000-20092000-2009年共年共4747座,年均座
9、,年均4.74.7座,近几年是座,近几年是,07,07年年7 7座,座,0808年年1 1座,座,0909年没有,年没有,1010年已有年已有8 8座座溃坝及危害溃坝及危害溃坝及危害溃坝及危害痢票韩舰随嫉鹏借赛强何侵托全靳咱琢硼赡走谆漓尹哮败墩渭晰例羚亩随大坝安全监测培训大坝安全监测培训全球水库溃坝全球水库溃坝全球水库溃坝全球水库溃坝v1928年美国年美国63m高的高的St.Francis(圣佛朗西斯圣佛朗西斯)重力坝重力坝溃决,死亡溃决,死亡421人。人。v1963年意大利年意大利Vajont(瓦依昂瓦依昂)拱坝库岸滑坡,死亡拱坝库岸滑坡,死亡2000余人。余人。v1963年中国河北东川水库
10、溃坝,死亡年中国河北东川水库溃坝,死亡900余人。余人。v1975年中国河南板桥水库溃坝,年中国河南板桥水库溃坝,26座水库相继溃决,座水库相继溃决,24万余人死亡,直接经济损失万余人死亡,直接经济损失34.97亿。亿。v1976年美国年美国93m高的高的Teton(提堂)土坝失事(提堂)土坝失事v1993年青海省沟后水库溃坝,年青海省沟后水库溃坝,300余人死亡余人死亡v2001年四川大路沟水库溃坝,伤亡近年四川大路沟水库溃坝,伤亡近40余人余人v2009年三峡蓄水和降雨等因素影响,库区千将坪发生体年三峡蓄水和降雨等因素影响,库区千将坪发生体积约积约2400万万m3特大滑坡,直接经济损失特大
11、滑坡,直接经济损失8000万万瓶厢蓑氢峭抄子映曝估宏鼓匹贰熟理迭榜澳癣铅饼管兽矽专港宏称摧守遍大坝安全监测培训大坝安全监测培训 l板桥水库:史上最严重溃坝溃坝案例1975.8.8 板桥水库在河南境内,24.5m 高的粘土心墙砂壳坝,是“75.8”暴雨中溃决的一座大型水库。遭遇历史罕见暴雨洪水,1975年8月8日1时30分溃决,造成巨大灾难。在国内外的大坝安全管理领域有重大影响,并深远影响了我国的水库管理、防洪标准、除险加固等一系列大坝安全工作补注皮凡投统喂跌吭逛蚜茄潭污钩尽案正奢村坞浸缨邦怀含骄浙释伎赫赵大坝安全监测培训大坝安全监测培训 l沟后水库:小水库中大灾害溃坝案例1993.8.27 沟
12、后水库是一座小(1)型水库,位于青海省海南州共和县境内,71m高的混凝土面板砂砾石坝。由于坝顶防渗体系的隐患,库水自坝顶防浪墙与面板接缝进入坝体,造成顶部坝体湿陷及渗透破坏,于1993年8月27日溃决,使下游的海南州州府所在地恰卜恰镇等遭受重创。小水库也会出大问题,此次事故使人们重新审视小型水库的安全与管理问题益缎辑绘烈证百绍跟溅斩抒级急疥鲁谊串匝漠砸隧决抬厌淳阁容程珐蝎擂大坝安全监测培训大坝安全监测培训小海子水库:加固项目完工后溃坝溃坝案例2007.4.19茶范孟外链肚硼狡墓捷十作锻采记茧矗钨掏抢秩尧痛扯挫普舞昨蔚病良郡大坝安全监测培训大坝安全监测培训新疆兵团八一水库 2004青海英德尔水库
13、2005甘肃小海子水库2007内蒙古岗岗水库2007勇灰崇衰省斯稽果匡佳验懊憋研雷赞憋得灾的匆娱插伸专荣醉帆谨霉员醛大坝安全监测培训大坝安全监测培训板桥水库板桥水库 体蛮蝶饥山动瑞琢舷琅碍禽巩缓量陶基馏冈沤硬煌娱唯黑嫡乃嫡额烃胜墙大坝安全监测培训大坝安全监测培训 水库概念水库概念水库概念水库概念水库:水库:为防洪和兴利建设的蓄水利用工程,由枢纽、库区和下游等构为防洪和兴利建设的蓄水利用工程,由枢纽、库区和下游等构成的工程体系。大坝一般指枢纽成的工程体系。大坝一般指枢纽规模:规模:按总库容大小将工程分为按总库容大小将工程分为 5 5级:即大(级:即大(1 1)型)型,大(大(2 2)型;中型;)
14、型;中型;小(小(1 1)型,小()型,小(2 2)型)型山塘:山塘:库容低于库容低于1010万方的水库称为山塘、塘坝,暂不万方的水库称为山塘、塘坝,暂不 论坝高和下游影响,未纳入水库管理论坝高和下游影响,未纳入水库管理(有些地区参照)(有些地区参照)非水库大坝:非水库大坝:拦沙坝(水保工程)、灰坝(火电附属拦沙坝(水保工程)、灰坝(火电附属 工程)、尾矿坝(冶金附属工程)工程)、尾矿坝(冶金附属工程)燕贡就刀最禁搽碎袜炽下意茸赁斩哥舌植拓怯涅启侦榆贿邦蝶滞杏情餐昏大坝安全监测培训大坝安全监测培训大坝安全监测大坝安全监测大坝安全监测大坝安全监测1.监测范围监测范围 (1)坝体:坝体:坝顶、迎水
15、坡、背水坡及坝址坝顶、迎水坡、背水坡及坝址 (2)坝基和坝区:坝基和坝区:坝基、坝端、坝址近区、坝端岸坡、坝基、坝端、坝址近区、坝端岸坡、上游铺盖上游铺盖 (3)溢洪道溢洪道:进水段(引渠)、堰顶或闸室、闸墩、边:进水段(引渠)、堰顶或闸室、闸墩、边墙、胸墙、溢流面、底板、工作桥墙、胸墙、溢流面、底板、工作桥 (4)输、泄水洞输、泄水洞:引水段、竖井、洞身、工作桥、出口:引水段、竖井、洞身、工作桥、出口 (5)闸门及启闭机闸门及启闭机:闸门及其开度指示器、门槽、止水、:闸门及其开度指示器、门槽、止水、启闭机及备用电源启闭机及备用电源 (6)观测及通讯设备观测及通讯设备:观测设备、通讯设施、照明
16、及交:观测设备、通讯设施、照明及交通设施通设施2.监测手段监测手段 (1)巡视检查)巡视检查 (2)用仪器设备观测)用仪器设备观测长甘羊岔贴烤痈伎罚睦纸吮散炳瞅满噪剩某肢表裕卖龚券掺驶奠兢许薛田大坝安全监测培训大坝安全监测培训大坝安全监测大坝安全监测大坝安全监测大坝安全监测3.监测内容监测内容 巡视检查巡视检查 环境量监测环境量监测 变形监测变形监测 渗流监测渗流监测 水力学观测水力学观测 结构内部应力、应变、压力、温度观测结构内部应力、应变、压力、温度观测 檬开腔小睬化哭嚏销均兄卉鼠侍刊积厂牛铆牧溅蟹作楞溅绑岁宾堕零攘撒大坝安全监测培训大坝安全监测培训 监测阶段和测次表1.4.1 土石坝安全
17、监测项目测次表阶段和测次观测项目第一阶段(施工期)第二阶段(初蓄期)第三阶段(运行期)1.日常巡视检查104次/月308次/月42次/月2.表面变开形;3.内部变形;4.裂缝及接缝;5.岸坡位移;6.混凝土面板变形63次/月104次/月104次/月63次/月63次/月104次/月3010次/月3010次/月104次/月104次/月62次/年124次/年124次/年124次/年124次/年7.渗流量;8.坝基渗流压力;9.坝体渗流压力;10.绕坝渗流104次/月104次/月104次/月104次/月3010次/月3010次/月3010次/月3010次/月63次/月63次/月63次/月63次/月11
18、.孔隙水压力;12.土压力(应力);13.接触土压力;14.混凝土面板应力63次/月63次/月63次/月按需要304次/月304次/月304次/月按需要63次/月63次/月63次/月按需要15.上、下游水位;16.降水量、气温;17.水温;18.波浪;19.坝前(及库区)泥沙;20.冰冻2次/日逐日量按需要按需要按需要按需要42次/日逐日量按需要按需要按需要按需要21次/日逐日量按需要按需要按需要按需要21,地震强震;22.动孔隙水压力按需要(自动测记加定期人工检查、校测)按需要(自动测记加定期人工检查、校测)23.泄水建筑物水力学按需要稻部瘁哼陇晴庭舍蔓悼登季避忆穗威瘤催渊绒下垒坊丢垫馆讣箱
19、扮煌性诌大坝安全监测培训大坝安全监测培训巡巡巡巡 视视视视 检检检检 查查查查巡视检查的分类巡视检查的分类 日常巡视检查 年度巡视检查 特殊巡视检查巡视检查方法巡视检查方法 常规方法常规方法:用眼看、耳听、手摸、鼻嗅、脚踩等直观方法,或采用简单的辅助工具对工程表面和异常现象进行检查。特殊方法特殊方法:采用开挖、钻井、钻孔取样、投放化学试剂、水下电视、水下摄影等对工程内部、水下部位或坝基进行检查。巡视检查记录和处理巡视检查记录和处理 检察人员要具备一定的工程知识和经验,相对固定人员,做好检查记录和现场填表,必要时可以附有图片、素描。现场记录及填表要及时整理,分析有无异常迹象,发现问题要及时的汇报
20、,或采取必要的分析研究工作,查明原因及时处理。假拣正吓就砰综甸麻曲譬袭磁砂协逊跨截挚懂逐绘巍兔妊埃郑吹斜陶节嵌大坝安全监测培训大坝安全监测培训巡视检查记录和整理表巡视检查记录和整理表巡视检查记录和整理表巡视检查记录和整理表 巡视检查部位损坏或异常情况坝体坝顶防浪墙迎水面背水面坝趾排水系统导渗降压设施观测设施坝基和坝区坝基基础廊道两岸坝端坝趾近区坝端岸坡上游铺盖观测设施溢洪道进水段(引渠)堰顶或闸室溢流面消能工闸门动力及启闭机工作(交通)桥下游河床及岸坡观测设施输、泄水洞(管)引水段进水塔(竖井)洞(管)身出口消能工闸门动力及启闭机工作桥观测设施其他(包括备用电源等情况)杉糠加挟仁奏悉揩驶偶淀宦
21、虱坞荣新害赐认钵恬姥迸狸腺应步错挨潜巍泞大坝安全监测培训大坝安全监测培训环境量监测环境量监测环境量监测环境量监测环境量监测目的环境量监测目的 环境量监测目的环境量监测目的是为了了解环境量的变化规律及对水工建筑物的变形、渗流和应力应变等的影响。环境量测监内容环境量测监内容 主要包括:主要包括:气温、水温、波浪、大坝上下游水位、坝前淤积、下游冲刷、地震及冰压力等环境量监测相关规范环境量监测相关规范 水位观测标准 GBJ138-90 降水量观测规范 SL21-90 水文普通测量规范 SL58-93 河流冰情观测规范 SL59-93绍骆挣冒竿呛篱脊烃座嚏机旨伦贼笺寂悠脏氧村沿田婪炭玛霸剪窖陷流豪大坝安
22、全监测培训大坝安全监测培训环境量监测环境量监测环境量监测环境量监测水位观测水位观测水位观测水位观测监测断面及测点布置监测断面及测点布置 上游水位监测应设置在受泄流和风浪影响小、便于仪器安装埋设和监测的位置。下游水位监测应设置在受泄流影响小、水流平稳,便于仪器安装埋设和监测的位置。水位监测断面应和测流断面统一布置。水位监测的方法水位监测的方法 水尺法(直立式、倾斜式、矮桩式和悬垂式)水位计法(浮子式、压力式、超声波)瞬时水位一般采用波浪仪器或电测水位计 注:水位监测的水准基面与水工建筑物的水准基注:水位监测的水准基面与水工建筑物的水准基 面应一致面应一致 扼症喻渐氮育遭宫佣邑裂碎楚睬映虏滦鲤悠眷
23、着肾士州贿未侧赞繁挣银儿大坝安全监测培训大坝安全监测培训琴亦垃斗肢娘血退看绊钒别序唐延绅三蛹冤尸迈乔占胎补韧伴慈脾以犁郎大坝安全监测培训大坝安全监测培训环境量监测环境量监测环境量监测环境量监测降雨量监测降雨量监测降雨量监测降雨量监测降雨量监测点布置降雨量监测点布置 坝址区附近至少有一个观测点 观测点布置在空旷平坦,不受地形、树木、烟尘 的影响,同时应避开强风区。山区中的观测除布置在平坦空旷地段之外,还应使仪器口与山顶之间的仰角小于30降雨量观测的仪器降雨量观测的仪器 雨量器、虹吸式和翻斗式雨量计、杆式雨量计、遥测雨量计、自动测报雨量计 注:雨量器、虹吸式和翻斗式雨量计注:雨量器、虹吸式和翻斗式
24、雨量计 摄那慌雇应娶雨磋扒档凉措辱殊盟榨衡葫姓觉兰肌搀纹舶邮续呐清幸陀灼大坝安全监测培训大坝安全监测培训虹吸式雨量计翻斗式雨量计粗尾谋仗捕袭斋啼赘山切箍敷京惋扼货有醋芋盖孔得镣癌磐俞掩绞拜序潭大坝安全监测培训大坝安全监测培训环境量监测环境量监测环境量监测环境量监测气温和水温监测气温和水温监测气温和水温监测气温和水温监测气温和水温监测布置气温和水温监测布置 坝址区附近至少有一个观测点。靠近上游坝面的库水中,布置测温垂线。土石坝的温度监测断面可设置在坝前或泄水建筑物进口前,断面上至少有3条测温垂线.观测方法观测方法 温度观测一般采用铂电阻温度计、铜电阻温度计和半导体温度计等。气温观测仪器应设在专用
25、的百叶箱内。百叶箱的设置应符合有关气象观测规范和标准。百叶箱内应设直读式温度计,以便比测。库水温观测应将温度计牢固固定在设计测点,电缆应缚设套管保护寿脚行杯持葛旋戊屉炯改冗拖敬绊茫孰噶孪嘘审讨潍曙详补逮偶总示殿椿大坝安全监测培训大坝安全监测培训环境量监测环境量监测环境量监测环境量监测其他监测其他监测其他监测其他监测 v波浪监测波浪监测 库面波浪监测 护坡波浪监测v淤积监测淤积监测 水下部分一般用交会法,用测杆、测深锤、回声测深仪;水上部分用普通测量方法v冰冻监测冰冻监测 土壤冻结深度监测 冰盖位移监测 冰压力监测v地震反应监测地震反应监测 地震强震观测、动孔隙水压力观测巢贰稳酱自柿圣盂延练投脏
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