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1、大坝安全监测 设计、施工与资料分析 (1,2课),主讲教师：张爱军,联系方式,Name：张爱军 Tel：87082956 E-mail：Z,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
2、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
3、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，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
4、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，5
5、8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
6、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
7、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
8、，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
9、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？,
