测通过对坝体 、
周岸及相关设施的巡视审查和仪器
监测 ,可以为大坝的安全评价提供基本资料和数据 。
通过对这些监测资料的可靠性分析 ,就可以完成坝
体与坝坡的稳定性分析 、
渗流稳定分析 、
工程运行评
价等大坝安全评价工作 。
(2)有助于认识各种观测量的变化规律和成因
机理 ,确保大坝安全 。延长大坝寿命 ,提高大坝运行
综合效益 。对大坝安全监测资料及大坝的结构与基
础性态进行分析计算和模拟 ,有助于认清各种观测
量的变化规律以及各种变化的物理成因 ,从而能及
时发现隐患并采取相应措施 ,以确保大坝安全 ,延长
大坝运行时间 ,提高效益 。
( 3)有助于反馈大坝设计 、
指导施工和大坝运
行 ,推动坝工理论的发展 。由于大坝及其坝基的工
作条件比较复杂 ,相关荷载 、
计算模型及有关参数的
确定总是带有一定的近似性 ,因而现有的水工设计
还难以与工程实际完全吻合 。因此 ,利用大坝安全
监测资料进行正 、
反分析 ,及时评价大坝和坝基的工
作性态 ,依据设计 、
施工方案 ,对在建或拟建大坝提
出反馈意见 ,以达到检验和优化设计 、
指导施工的目
的
[ 4 ]
。
3
大坝安全监测的现状及发展趋势
20世纪 20 年代以来 ,人们开始逐步认识到大
坝安全的重要性 ,各国专家 、
工程技术人员纷纷开始
对大坝安全监测的各个环节进行研究 。20世纪 70
年代后期 ,微电子技术 、
计算机技术和通讯技术的发
展使大坝安全监测技术及相关研究得到了迅速发
展 ; 80年代末至 90年代初 ,大坝安全自动化监测技
术有了实质性的发展 ,并趋于成熟化和实用化 。我
国大坝安全监测工作起步相对较晚 ,开始于 20世纪
50年代 ;到 80 年代 ,总体水平有了很大提高 ,实现
了自动化遥测 ; 90年代后大坝安全监测技术发展较
快 ,许多水库和水电站都完成了自动化监测系统的
安装和改造 。
随着科学技术的不断进步以及人们对大坝安全
监测认识的不断提高 ,大坝安全监测在内容 、
分析方
法和技术手段上都有了新的拓展 。
3. 1 监测范围和内容上的新发展
《混凝土大坝安全监测技术规范 》( SDJ 336 -
89) 、
《土石坝安全监测技术规范 》( SL 60 - 94)中规
定 :“大坝安全监测范围 ,包括坝体 、
坝基 、
坝肩 ,以
及对大坝安全有重大影响的近坝区岸坡和其他与大
坝安全有直接关系的建筑物和设备 ”
。
但是 ,从影响大坝安全的因素来看 ,安全监测的
范围远不止这些 。因为危险因素存在于大坝的勘测
设计 、
施工 、
运行的整个过程 ,所以应该对应水库工
程建设的不同阶段对大坝进行安全监测 。在设计阶
段 ,坝址一旦确定 ,地形 、
地质 、
地震频率及水文等自
然条件也会随之确定 ;其余的任务主要是水利枢纽
的总体布置 、
坝型及结构 、
材料选择和分区 、
水文资
料的收集和地质勘探等工作 。因此 ,该阶段的主要
任务就是对各部分资料进行校核验证 ,确保大坝布
局 、
结构与建筑材料的合理 ,洪水演算及地质勘探数
据的准确 。在施工阶段 ,验证设计 、
确保施工质量 ,
特别是将施工中出现的问题有效地进行反馈 ,修正
大坝设计的缺陷 ,优化设计成为安全监测的主要任
务 。运行管理阶段要掌握大坝的监测资料 、
工作性
态及发展状况 ;另外 ,水库的调度 、
与坝体相关的泄
洪机电设备的检查等也应纳入运行管理阶段的安全
监测范围 。
综上所述 ,由于对与大坝相关的各物理量的监
测和分析都将对大坝安全发挥作用 ,因此 ,大坝安全
监测应将影响大坝安全的全部因素考虑在内 ,包括
设计阶段的不足 。大坝安全监测的范围应覆盖水库
水电工程设计 、
施工 、
运行的整个始末 ,监测内容也
应涵盖工程各阶段的主要任务与问题 。
3. 2 思维上的新发展
3. 2. 1 重视微观分析
[ 7 ]
在分析大坝安全状况时 ,以往总是重视对变形
和渗流量等宏观量的分析 ,而忽视对大坝微观的分
析评价 。实际上 ,从预测大坝性态发展 、
防患于未然
的角度要更多地重视微观观测和分析 ,包括应变 、
应
力和材料及结构老化 、
失稳的监测 。溃坝的产生是
一个从量变到质变的过程 ,在这个过程中重视微观
观测分析就能够及时地发现问题 ,通过对坝体的修
复和应力的调整来避免危险事故的发生 。
3. 2. 2 重视综合分析
对大坝安全评价需要综合全部监测资料 、
设计
资料和施工运行资料 ,同时还应将巡视检查信息 、
化
学成分及物化性质分析信息 、
结构数值分析信息 、
色
谱与频谱分析信息 、
图象分析信息等结合起来 。为
便于资料分析 ,对于重要大坝 ,必须将非常规监测手
段定期化 ,这样才能不漏掉关键信息 ,确保分析结论
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2009年 陈文燕等 :大坝安全监测的现状与发展趋势 第 6期