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大坝平安监测
教学内容:
1、 1、
2、 2、
3、 3、
讨论问题:
1、 1、
2、 2、
第十四章 大坝平安监测
了解大坝平安监测的目的、内容
各阶段的监测工作
变形监测、渗流监测等监测仪器
大坝失事的后果。
各种坝型主要监测目标。
教学安排:
主要介绍第一节;其余各节为自学内容。
第一节 第一节 概述
一、大坝平安监测及其目的
1、 1、 定义:大坝平安监测〔 Safety Monitoring of Dams 〕是通过仪器观测和巡视检查对大坝坝
体、坝基、近坝区岸坡及坝周围环境所作的测量及观察。
大坝:泛指与大坝有关的各种水工建筑物及设备
监测:包括对坝固定测点的仪器观测,也包括对大坝外表及内部大范围对象的定期或不定期的 直观检查和仪器探查。
2、 2、 目的:
a、 a、 监视建筑物在初次蓄水期间及随后长期运行的平安,为判断大坝平安提供信息。
水利枢纽运行条件十分复杂,不确定性因素很多,大坝的平安运行关系到上下游广阔人民生命 财产平安和生态环境保护。大坝蓄水带来显著的经济效益和社会效益,但一旦失事对下游人民生命 财产造成巨大损失。尽管设计中采用了一定的平安系数,使大坝能承当各种荷载组合,但由于设计 不可能预见所有不利变化,施工质量也不能完美无缺,大坝在运用过程中存在失事的可能。
国际大坝委员会〔 ICOLD〕对 33 个国家统计, 1.47 万大坝中有 1105 座有恶化现象,有 105 座发
生破坏。以下是历史上著名的溃坝事件:
1928 年 美国 63m高的 St.Francis 〔圣佛朗西斯〕重力坝失事;
1976 年 美国 93m高的 Teton 〔提堂〕土坝首次蓄水时溃决, 4 亿美元的经济损失;
1959 年 法国 Malpasset 〔马尔巴塞〕拱坝垮坝;
1963 年 意大利的 Vajont 〔瓦依昂〕拱坝因库库岸大滑坡导致涌浪翻坝、水库淤满失效;
1975 年 中国板桥和石漫滩土坝洪水漫坝失事。
大量的事实也证明,大坝发生破坏事故,事前是有预兆的,对水库进行系统的观测,就能及时 掌握水库的状态变化,在发生不正常情况时,及时采取加固补救措施,把事故消灭在萌芽状态中, 从而保证水库的平安运行。
河南省南谷洞水库堆石坝,通过检查观测发现水平垂直位移及下游漏水险情,通过观测及分析 研究,采取砼防渗墙处理后,使严重的变形及浑水渗漏情况得到了展出改善,转危为安。
b、 b、 通过对大坝的系统观测,可根据观测结果推断大坝在各种水位下的平安度,确定平安 控制水位,指导大坝的运行,在保证平安的前提下充分发挥工程效益。
湖南酒埠江土坝, 1960 年建成后,因为担忧施工质量有问题,一直低水位运行,后来通过系统
的观测和资料分析,认为大坝质量是好的,从
刘家峡水库主坝, 根据系统的观测及资料分析,
米运行,在观测、分析、再观测中共抬高水位
1981 年起抬高水位运行,产生了巨大的经济效益。
说明大坝的工作偏于平安, 因而决定把水位抬高
1.29 米,产生了巨大的经济效益。
1.0
第 1 页 共 25 页
大坝平安监测
c、 c、 施工过程中不断反响,提高设计和施工水平;通过实际工作性态的反分析,检验设计 和施工,为提高和修正水工设计理论提供科学依据。
由于实际情况的复杂性和坝工科技水平的限制,大坝设计理论还不够成熟和完善,一些设计前
提都带有很多假定,假设干因素只能简化处理,作用于结构上的某些荷载还不能准确算出,对结构
破坏机理、开展过程、平安界限等的认识不够清楚和准确,坝体和坝基各部位的物理力学参数更难
以精确给定。而大坝监测工程齐全、测定多,观测频次密、跨越时期长,能表达现场复杂的实际条
件及反映大坝的真实状态,因此可以作为检验设计方法、计算理论、施工措施、施工质量、材料性
能能的有效手段。可改变和加深人民对坝工有关问题的认识,开发更合理的设计准那么,概述设计
和施工,促进坝工学科的开展。例如:混凝土坝坝基扬压力的存在和分布规律的了解、对帷幕及排
水降压作用的验证、对混凝土坝变形与应力受温度变化影响的认识、对地震时坝体加速度分布图形
的掌握以及根据应力应变实测值对拱坝试载法的验证等,都是通过监测得到的。
如北京官厅水库运用初期,通过观测,发现土坝坝基渗漏严重,采用了灌浆防渗的措施。经过
测压管观测资料分析,帷幕前后水位仅差 2~ 3 米,渗流量只减少约 15%~20%,效果不太显著。因
而放弃了
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