1、大坝安全监测设计、施工与资料分析(1,2课),课时安排,课程的名称：大坝安全监测包括的主要内容：原理与设计施工仪器埋设、系统建立观测与数据分析课时：总20学时。其中原理设计部分为重点。,第1章 概论1 国内外挡水大坝简介,总体情况全球超过15m的水坝有近5.0万座中国水坝数量居世界第一，大于15m的挡水坝有2.5万多座，总挡水坝有8.5万座（2003年统计资料）；美国第二，8700多座；日本第三，然后依次是印度、韩国、西班牙等。发达国家的水电开发率极高，有的高达90以上，接近饱和；而发展中国家一般在10左右，中国水电资源开发为百分之十几。,几座国内外著名挡水坝简介最高的混凝土重力坝是瑞士的大狄2、克逊大坝，高285米 最高的土石坝是位于塔吉克斯坦，阿姆河支流瓦赫什河上的罗贡坝，坝高335米最大的水电站排名如下表：,世界上最大的水电站排名表,长江三峡装机1820万kWh,库容393亿m3，坝长2309m，水库长600km,重力坝。,葛洲坝重力坝,二滩水电站 双曲拱坝,黄河小浪底水库斜心墙堆石坝,坝高：154m，库容：126.5亿m3,左岸泄洪,糯扎渡水电站在建的最高的土石心墙坝，坝高:261.5 m,公伯峡水电站 面板堆石坝,清江水布亚水电站,江西布津水电站,北京十三陵抽水蓄能电站上池,湖北天荒坪抽水蓄能电站上池沥青混凝土面层施工,伊泰普水电站（巴西、巴拉圭）空腹重力坝，库容：290亿m3、3，装机：1260万kw，最大坝高196m。,胡佛水库（美国）,大古力（美国）,罗克岛水电站（美国）,2 挡水坝安全的重要性,大坝安全已经成为社会、国防和生态安全的重中之重水利工程师的责任，水利工程的风险国防安全二次大战中，英国空军轰炸德国莫纳、埃德尔重力坝（炸毁）和索尔普土石坝（炸损），造成鲁尔工业区瘫痪朝鲜战争美国轰炸朝鲜水电站，影响其后勤供应台湾威胁轰炸三峡工程,生态安全土耳其拟实施的“安纳托里亚”工程，将使幼发拉底河底河水入伊拉克减少80，叙利亚减少40，引发了激烈的国际争端，对两国沙漠生态和经济的影响汪恕诚部长在2004年4月8日水利学会大会上作“大坝与生态”学术报告，指出大坝带来的4、8大生态问题：移民、泥沙、水质、大气、生物、景观文物、地质灾害、溃坝。阿斯旺水库对下游生态的影响等等大坝建设不当或出现事故会引起严重的生态问题,“溃坝”灾难我国共有 3482 座水库垮坝。七十年代平均每年垮 200 多座，其中 1973 年高达 554 座。以后每年平均也有 20 多座垮坝。1975.8河南省板桥、石漫滩两座大型水库，漫坝失事，造成 2.6 万余人死亡，受灾人口1100万人，冲走牲畜30万头，猪72万头，火车车厢1180节，58座小型水库冲毁，40座桥梁毁掉；1993.8.27晚22时青海省沟后水库因大量漏水溃坝，下游 300 余人被夺去生命 2004.1.21 14:30，新5、疆八一水库发生管涌，坝被拉开60多米的口子，最大下泄水流量500m3/s。国外也一样，法国马而巴塞双曲拱坝，1959.12.2突然溃决,45分钟使一兵营500多名士兵丧生,一城镇变为废墟,沟后水库剖面与冲毁决口示意图,1975年驻马店水库溃坝,洪河,3 如何保护水坝安全？,军事保护？如西班牙的士兵 这样守卫大坝？不修大坝？拆除大坝？,正确的方法应该是：高标准设计，高质量施工，更重要的是科学、严格的管理！如何科学管理？如何严格管理？大坝许多地方是隐蔽工程大坝的细微变化，绝大多数肉眼是发现不了的结论：设置大坝安全监测系统，按时科学观测，并用科学的方法进行资料分析，及时发现问题，及时处理。这就是学习6、与开设本课的目的和意义。,4 大坝安全监测系统的作用、内容和基本组成,作用 大坝安全监测是通过仪器观测和人工的现场检查监视，对大坝坝体、坝肩、近坝区岸坡及坝周围环境所作的测量及观察，通过合理的计算和分析对工程的工作状态进行评估，对工程未来性态进行预报，以确保工程的安全，并兼顾有改进工程设计、提高施工技术、进行科学研究等作用。,安全监测除了及时掌握建筑物的工作状态，确保期安全外，其还有诊断、预测、法律、研究等方面的作用。（1）诊断的需要：包括验证设计参数、改进设计；对施工技术进行评估和改进；对不安全迹象和险情的诊断并采取措施进行加固等。（2）预测的需要：运用长期积累的观测资料掌握变化规律，对建筑7、物的未来状态做出及时有效的预报。（3）法律的需要：对由于工程事故而引起的责任和赔偿问题，观测资料有助于确定原因和责任，以便法庭作出公正判决。（3）研究的需要：观测是建筑物工作形态的真实反映，可为未来设计提供定量信息等。,一、仪器监测1.变形监测2.渗流监测3.应力监测4.水文、气象监测5.水力学监测,二、安全检查1.现场巡视检查2.现场监视,不同坝型测不同的项目，详见教材表1.1，表1.2,监测项目主要包括,监测系统的基本构成一个监测系统主要由现场的监测仪器、导线、采集测控单元，通讯装置、计算机及其相应的监测软件等构成。下图为监测系统的基本结构图。,大坝安全监测实施过程设计阶段初步设计阶段：方8、案、测点主要仪器/概算招标设计阶段：优化、配套工程、预算施工设计阶段：技术要求、详图、监控技术指标施工阶段仪器埋设、系统建设、验收、调试与试运行日常观测，数据采集阶段现场检查（现场检测、现场巡查）、仪器监测资料分析反馈,5 有关规范与专家,有关规章与规范国务院第77号令，水库大坝安全管理条例，1991水利部，土石坝安全监测技术规范 SL10-94国家经委，混凝土坝安全监测技术规范，DL/T5178-2003水利部，土石坝安全监测资料整编规范，SL169-96,大坝安全自动化监测系统设备基本技术条件，SL268-2001水文情报预报规范，SL250-2000水文自动测报系统规范，SL61-94水9、文自动测报系统设备基本技术条件，SL/T 102-1995水文测报装置遥测雨量计，GB 11931-89水文测报装置遥测水位计，GB 11930-89,有关专家吴中如院士（工程院），河海大学张启岳教授级高级工程师，南科院 大坝安全监测仪器研发与施工技术,1939年出生，江苏宜兴人。现任水力发电工程学会大坝监测委员会委员、大坝资料分析与信息处理分委副主任委员。长期从事大坝安全监测、反馈分析、综合评价等方面的研究。,关于教材有关问题选定的教材是一本面向设计人员的专著，对于从事该方面设计很有帮助。但不是学生教材，细节上讲的不细，许多方面需要仔细听讲和领会。讲授内容比教材内容增加了很多，如：仪器埋设、观测和资料整理等，学习中注意记笔记。,Any questions？,