大壩安全監(jiān)測(cè)

—設(shè)計(jì)、施工與資料分析

第一章

緒論幾座國(guó)內(nèi)外著名擋水壩簡(jiǎn)介最高的混凝土重力壩是瑞士的大狄克遜大壩，高285米

最高的土石壩是位于塔吉克斯坦，阿姆河支流瓦赫什河上的羅貢壩，壩高335米最大的水電站排名如下表：國(guó)名電站名稱所在河流最大水頭（m）裝機(jī)容量（萬kw）年發(fā)電量(億kw.h)中國(guó)三峽長(zhǎng)江1131820847巴西、巴拉圭伊泰普巴拉那河1261260710美國(guó)

大古力哥倫比亞河1081083203委內(nèi)瑞拉古里卡羅尼河1461030510巴西圖庫(kù)魯伊托坎廷斯河68800324俄羅斯薩揚(yáng)舒申斯克葉尼塞河220640237俄羅斯克拉斯諾雅爾斯克葉尼塞河100.5600204加拿大拉格蘭德二級(jí)拉格蘭德河142533358加拿大丘吉爾瀑布丘吉爾河322523345世界上最大的水電站排名表長(zhǎng)江三峽裝機(jī)1820萬kWh,庫(kù)容393億m3，壩長(zhǎng)2309m，水庫(kù)長(zhǎng)600km,重力壩。葛洲壩重力壩二灘水電站

雙曲拱壩黃河小浪底水庫(kù)斜心墻堆石壩,壩高：154m，庫(kù)容：126.5億m3左岸泄洪糯扎渡水電站在建的最高的土石心墻壩，壩高:261.5m公伯峽水電站

面板堆石壩清江水布亞水電站江西布津水電站北京十三陵抽水蓄能電站上池湖北天荒坪抽水蓄能電站上池瀝青混凝土面層施工伊泰普水電站（巴西、巴拉圭）

空腹重力壩，庫(kù)容：290億m3，裝機(jī)：1260萬kw，最大壩高196m。胡佛水庫(kù)（美國(guó)）大古力（美國(guó)）羅克島水電站（美國(guó)）§2擋水壩安全的重要性大壩安全已經(jīng)成為社會(huì)、國(guó)防和生態(tài)安全的重中之重——水利工程師的責(zé)任，水利工程的風(fēng)險(xiǎn)國(guó)防安全二次大戰(zhàn)中，英國(guó)空軍轟炸德國(guó)莫納、埃德爾重力壩（炸毀）和索爾普土石壩（炸損），造成魯爾工業(yè)區(qū)癱瘓朝鮮戰(zhàn)爭(zhēng)美國(guó)轟炸朝鮮水電站，影響其后勤供應(yīng)臺(tái)灣威脅轟炸三峽工程生態(tài)安全土耳其擬實(shí)施的“安納托里亞”工程，將使幼發(fā)拉底河底河水入伊拉克減少80％，敘利亞減少40％，引發(fā)了激烈的國(guó)際爭(zhēng)端，——對(duì)兩國(guó)沙漠生態(tài)和經(jīng)濟(jì)的影響汪恕誠(chéng)部長(zhǎng)在2004年4月8日水利學(xué)會(huì)大會(huì)上作“大壩與生態(tài)”學(xué)術(shù)報(bào)告，指出大壩帶來的8大生態(tài)問題：移民、泥沙、水質(zhì)、大氣、生物、景觀文物、地質(zhì)災(zāi)害、潰壩。阿斯旺水庫(kù)對(duì)下游生態(tài)的影響等等——大壩建設(shè)不當(dāng)或出現(xiàn)事故會(huì)引起嚴(yán)重的生態(tài)問題“潰壩”災(zāi)難我國(guó)共有

3482座水庫(kù)垮壩。七十年代平均每年垮

200多座，其中

1973年高達(dá)

554座。以后每年平均也有

20多座垮壩。1975.8河南省板橋、石漫灘兩座大型水庫(kù)，漫壩失事，造成

2.6萬余人死亡，受災(zāi)人口1100萬人，沖走牲畜30萬頭，豬72萬頭，火車車廂1180節(jié)，58座小型水庫(kù)沖毀，40座橋梁毀掉；1993.8.27晚22時(shí)青海省溝后水庫(kù)因大量漏水潰壩，下游

300余人被奪去生命

2004.1.2114:30，新疆八一水庫(kù)發(fā)生管涌，壩被拉開60多米的口子，最大下泄水流量500m3/s。國(guó)外也一樣，法國(guó)馬而巴塞雙曲拱壩，1959.12.2突然潰決,45分鐘使一兵營(yíng)500多名士兵喪生,一城鎮(zhèn)變?yōu)閺U墟正常蓄水位死水位溝后水庫(kù)剖面與沖毀決口示意圖1975年駐馬店水庫(kù)潰壩洪河板橋水庫(kù)石漫灘水庫(kù)汝河駐馬店宿鴨湖水庫(kù)§3如何保護(hù)水壩安全？軍事保護(hù)？

如西班牙的士兵這樣守衛(wèi)大壩？不修大壩？拆除大壩？

正確的方法應(yīng)該是：高標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，高質(zhì)量施工，更重要的是——科學(xué)、嚴(yán)格的管理?。?！如何科學(xué)管理？如何嚴(yán)格管理？大壩許多地方是隱蔽工程大壩的細(xì)微變化，絕大多數(shù)肉眼是發(fā)現(xiàn)不了的結(jié)論：設(shè)置大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，按時(shí)科學(xué)觀測(cè)，并用科學(xué)的方法進(jìn)行資料分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)處理。這就是學(xué)習(xí)與開設(shè)本課的目的和意義。§4大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的作用、內(nèi)容和基本組成作用大壩安全監(jiān)測(cè)是通過儀器觀測(cè)和人工的現(xiàn)場(chǎng)檢查監(jiān)視，對(duì)大壩壩體、壩肩、近壩區(qū)岸坡及壩周圍環(huán)境所作的測(cè)量及觀察，通過合理的計(jì)算和分析對(duì)工程的工作狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，對(duì)工程未來性態(tài)進(jìn)行預(yù)報(bào)，以確保工程的安全，并兼顧有改進(jìn)工程設(shè)計(jì)、提高施工技術(shù)、進(jìn)行科學(xué)研究等作用。

安全監(jiān)測(cè)除了及時(shí)掌握建筑物的工作狀態(tài)，確保期安全外，其還有診斷、預(yù)測(cè)、法律、研究等方面的作用。 （1）診斷的需要：包括驗(yàn)證設(shè)計(jì)參數(shù)、改進(jìn)設(shè)計(jì)；對(duì)施工技術(shù)進(jìn)行評(píng)估和改進(jìn)；對(duì)不安全跡象和險(xiǎn)情的診斷并采取措施進(jìn)行加固等。 （2）預(yù)測(cè)的需要：運(yùn)用長(zhǎng)期積累的觀測(cè)資料掌握變化規(guī)律，對(duì)建筑物的未來狀態(tài)做出及時(shí)有效的預(yù)報(bào)。 （3）法律的需要：對(duì)由于工程事故而引起的責(zé)任和賠償問題，觀測(cè)資料有助于確定原因和責(zé)任，以便法庭作出公正判決。 （3）研究的需要：觀測(cè)是建筑物工作形態(tài)的真實(shí)反映，可為未來設(shè)計(jì)提供定量信息等。一、儀器監(jiān)測(cè)1.變形監(jiān)測(cè)2.滲流監(jiān)測(cè)3.應(yīng)力監(jiān)測(cè)4.水文、氣象監(jiān)測(cè)5.水力學(xué)監(jiān)測(cè)二、安全檢查1.現(xiàn)場(chǎng)巡視檢查2.現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視——不同壩型測(cè)不同的項(xiàng)目，詳見教材表1.1，表1.2監(jiān)測(cè)項(xiàng)目主要包括監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基本構(gòu)成 一個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)測(cè)儀器、導(dǎo)線、采集測(cè)控單元，通訊裝置、計(jì)算機(jī)及其相應(yīng)的監(jiān)測(cè)軟件等構(gòu)成。下圖為監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖。本課學(xué)習(xí)的內(nèi)容壩體壩體大壩安全監(jiān)測(cè)實(shí)施過程設(shè)計(jì)階段初步設(shè)計(jì)階段：方案、測(cè)點(diǎn)主要儀器/概算招標(biāo)設(shè)計(jì)階段：優(yōu)化、配套工程、預(yù)算施工設(shè)計(jì)階段：技術(shù)要求、詳圖、監(jiān)控技術(shù)指標(biāo)施工階段儀器埋設(shè)、系統(tǒng)建設(shè)、驗(yàn)收、調(diào)試與試運(yùn)行日常觀測(cè)，數(shù)據(jù)采集階段現(xiàn)場(chǎng)檢查（現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)、現(xiàn)場(chǎng)巡查）、儀器監(jiān)測(cè)資料分析反饋§5有關(guān)規(guī)范與專家有關(guān)規(guī)章與規(guī)范國(guó)務(wù)院第77號(hào)令，水庫(kù)大壩安全管理?xiàng)l例，1991水利部，土石壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范SL10-94國(guó)家經(jīng)委，混凝土壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范，DL/T5178-2003水利部，土石壩安全監(jiān)測(cè)資料整編規(guī)范，SL169-96大壩安全自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)備基本技術(shù)條件，SL268-2001水文情報(bào)預(yù)報(bào)規(guī)范，SL250-2000水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)規(guī)范，SL61-94水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)設(shè)備基本技術(shù)條件，SL/T102-1995水文測(cè)報(bào)裝置遙測(cè)雨量計(jì)，GB11931-89水文測(cè)報(bào)裝置遙測(cè)水位計(jì)，GB11930-89有關(guān)專家吳中如院士（工程院），河海大學(xué)

張啟岳教授級(jí)高級(jí)工程師，南科院大壩安全監(jiān)測(cè)儀器研發(fā)與施工技術(shù)1939年出生，江蘇宜興人?，F(xiàn)任水力發(fā)電工程學(xué)會(huì)大壩監(jiān)測(cè)委員會(huì)委員、大壩資料分析與信息處理分委副主任委