安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)和水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)和水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、現(xiàn)狀及存在問(wèn)題大壩原先埋設(shè)的測(cè)壓管已堵塞損壞，失去作用，無(wú)其它安全監(jiān)測(cè)設(shè)施。目前水庫(kù)僅有水位及降水量觀測(cè)設(shè)施。2、監(jiān)測(cè)目的及設(shè)計(jì)原則監(jiān)測(cè)目的監(jiān)測(cè)大壩加固后的安全運(yùn)行狀況；檢驗(yàn)加固設(shè)計(jì)的合理性，為科學(xué)研究提供資料。監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)原則應(yīng)對(duì)大壩整體統(tǒng)一規(guī)劃，突出重點(diǎn)，兼顧一般；監(jiān)測(cè)斷面應(yīng)布置在大壩中具有代表性的部位，能準(zhǔn)確反映大壩及基礎(chǔ)運(yùn)行狀況，至少有一橫斷面為最大壩高處；各種觀測(cè)設(shè)施應(yīng)避免相互干擾，但能相互校核，并且希望做到一種設(shè)施多種用途；監(jiān)測(cè)儀器、設(shè)施的選擇，應(yīng)在可靠、耐久、經(jīng)濟(jì)、適用前提下力求先進(jìn)和便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)；技術(shù)人員可通過(guò)對(duì)其觀測(cè)資料的整理及分析，能

2、對(duì)工程存在的問(wèn)題及早發(fā)現(xiàn)并采取相應(yīng)處理措施。3、大壩監(jiān)測(cè)設(shè)施布置根據(jù)土石壩安全檢測(cè)技術(shù)規(guī)范（SL60-94）及碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范（SL274-2001）中規(guī)定3級(jí)壩及壩高大于30m的壩應(yīng)設(shè)置下列監(jiān)測(cè)項(xiàng)目：A壩面垂直位移和水平位移；B根據(jù)具體情況觀測(cè)壩體和壩基的孔隙壓力及壩體浸潤(rùn)線。大壩變形監(jiān)測(cè)變形觀測(cè)直觀可靠，是大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的必設(shè)項(xiàng)目，變形監(jiān)測(cè)包括垂直位移觀測(cè)，水平位移觀測(cè)。根據(jù)規(guī)范要求，位移監(jiān)測(cè)橫斷面一般不得少于3個(gè)，斷面布設(shè)在最大壩高，地形或地質(zhì)條件復(fù)雜壩段和其它關(guān)鍵位置；觀測(cè)縱斷面一般不少于4個(gè)，通常在壩頂上、下游兩側(cè)。垂直位移觀測(cè)龍王山水庫(kù)大壩無(wú)任何位移觀測(cè)點(diǎn)，故本次設(shè)計(jì)需要增設(shè)

3、水準(zhǔn)校核基點(diǎn)，起測(cè)基點(diǎn)，垂直位移標(biāo)點(diǎn)。其中垂直位移標(biāo)點(diǎn)直接用來(lái)監(jiān)視大壩垂直位移情況，由附近的起測(cè)點(diǎn)來(lái)測(cè)點(diǎn)，而起測(cè)基點(diǎn)的變化則由水準(zhǔn)基點(diǎn)來(lái)校核。龍王山水庫(kù)大壩為均質(zhì)土石壩，大壩垂直位移觀測(cè)斷面共設(shè)5個(gè)橫斷面和4個(gè)縱斷面，在大壩最大壩高及左、右壩段各設(shè)一橫斷面；沿壩軸線方向布置4個(gè)縱斷面，第一排位于正常高水位以上的上游坡（33.00m）處，第二排布置在壩頂壩軸線處，第三排布置在下游一級(jí)戧臺(tái)（33.50m）處，第四排布置在下游二級(jí)戧臺(tái)（29.50m）處。工作基點(diǎn)分別設(shè)在每一排測(cè)點(diǎn)兩端的岸坡上。用精密水準(zhǔn)儀進(jìn)行壩體垂直位移觀測(cè)。水平位移觀測(cè)水平位移的測(cè)點(diǎn)分別為工作基點(diǎn)和水平位移標(biāo)點(diǎn)，采用視準(zhǔn)線法觀測(cè)。

4、龍王山水庫(kù)大壩水平位移測(cè)點(diǎn)與垂直位移測(cè)點(diǎn)，按規(guī)范要求共用同一觀測(cè)點(diǎn)。這樣共計(jì)20個(gè)位移測(cè)點(diǎn)，10個(gè)工作基點(diǎn)和2個(gè)校核基點(diǎn)。大壩滲流監(jiān)測(cè)根據(jù)土石壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范，為了解加固后壩體浸潤(rùn)線和壩基的滲流情況，在大壩壩身布置了監(jiān)測(cè)斷面。大壩壩體滲流監(jiān)測(cè)設(shè)1個(gè)縱斷面，共設(shè)12個(gè)測(cè)點(diǎn)；另設(shè)5個(gè)橫斷面，它們分別位于：左岸坡壩段、主河床壩段、右岸坡壩段。在每個(gè)滲流監(jiān)測(cè)斷面壩前布設(shè)1支測(cè)壓管，壩后布設(shè)3支測(cè)壓管，每根管內(nèi)設(shè)滲壓計(jì)，用來(lái)監(jiān)測(cè)壩體浸潤(rùn)線。共安裝32根測(cè)壓管，32支滲壓計(jì)，鉆孔及測(cè)壓管總長(zhǎng)度約為480m。上、下游水位監(jiān)測(cè)在大壩上、下游各設(shè)置1組水尺和1支水位計(jì)，用來(lái)監(jiān)測(cè)水庫(kù)的上下游水位。滲漏量 大壩背

5、水坡坡腳設(shè)有排水溝，考慮在大壩排水溝的最低處的水流出口處，各設(shè)一條量水堰槽，設(shè)置三角堰板及一支小量程的進(jìn)口振弦式浮子式水位計(jì)，以人工觀測(cè)和自動(dòng)觀測(cè)大壩的滲漏量。共設(shè)置2個(gè)三角堰板及2支小量程進(jìn)口振弦式浮子式水位計(jì)。4、巡視檢查巡視檢查是安全監(jiān)測(cè)的重要環(huán)節(jié)，應(yīng)定期由熟悉工程并具有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員負(fù)責(zé)進(jìn)行。巡視檢查分為加固期人工巡視檢查和運(yùn)行期人工巡視檢查。加固期檢查一般每月24次，運(yùn)行期初期巡檢一般每星期25次，正常運(yùn)行期可逐步減少次數(shù)，但每月不宜少于1次，每年在汛前、汛后以及發(fā)生有感地震后必須作巡視檢查。主要檢查項(xiàng)目為：壩頂有無(wú)裂縫、異常變形、積水或植物滋生等現(xiàn)象。壩坡和壩基有無(wú)裂縫、滲

6、水、流土、管涌或隆起等現(xiàn)象；有無(wú)獸洞、蟻穴等隱患。溢洪道（閘）、灌溉涵洞等有無(wú)裂縫、碳化、傾斜等情況。5、安全監(jiān)測(cè)工程量本加固工程新增監(jiān)測(cè)設(shè)施見表5.27。表5.27 水庫(kù)安全監(jiān)測(cè)設(shè)備表序號(hào)名 稱單 位數(shù) 量備 注1水平、垂直位移測(cè)點(diǎn)個(gè)20含對(duì)中基座、水準(zhǔn)標(biāo)頭2水平位移工作基點(diǎn)個(gè)103校核基點(diǎn)個(gè)24經(jīng)緯儀套15水準(zhǔn)儀套1含水準(zhǔn)尺6測(cè)壓管支327水尺組28水位計(jì)支2龍王山水庫(kù)為盱眙縣重要的水利樞紐工程，為了解庫(kù)區(qū)降水及庫(kù)水位的變化情況，為水庫(kù)防汛抗旱及供水的合理調(diào)度提供可靠依據(jù)，確保工程安全，充分發(fā)揮工程效益，根據(jù)水文自動(dòng)化測(cè)報(bào)系統(tǒng)規(guī)范（SL6194）及盱眙縣龍王山大壩安全鑒定報(bào)告書中鑒定結(jié)論的

7、意見和建議中“增設(shè)必要的觀測(cè)、管理設(shè)施”的要求，本次加固設(shè)計(jì)在龍王山水庫(kù)補(bǔ)充設(shè)置水、雨情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)及氣象觀測(cè)設(shè)施等。1、設(shè)計(jì)目標(biāo)結(jié)合水庫(kù)特征，應(yīng)用先進(jìn)設(shè)備，建成運(yùn)行可靠，反應(yīng)迅速的實(shí)時(shí)水情信息采集系統(tǒng)。雨、水情信息實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守、有人看管、自動(dòng)采集、固態(tài)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)自動(dòng)傳輸?shù)默F(xiàn)代通信。確保水情信息快速傳輸，為水庫(kù)科學(xué)調(diào)度提供準(zhǔn)確及時(shí)的水文數(shù)據(jù)。2、設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)原則：報(bào)汛通信的可靠性、快速性、確保信道暢通。建立超短波報(bào)汛通信網(wǎng)。3、系統(tǒng)工作體制本系統(tǒng)采用超短波與有線相結(jié)合的雙信道通信方式，以確保通信的可靠。兩信道數(shù)據(jù)互為備份。系統(tǒng)采用自報(bào)式與查詢應(yīng)答式相切換的工作方式，遙測(cè)站無(wú)人值守。在被測(cè)水文參

8、數(shù)發(fā)生一定增量（雨量1mm，水位10mm）變化時(shí)，隨時(shí)向各級(jí)中心站發(fā)出實(shí)時(shí)水文數(shù)據(jù)，各級(jí)中心站能隨時(shí)掌握流域內(nèi)各遙測(cè)站的雨、水情變化。4、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)本系統(tǒng)要求在水庫(kù)管理所設(shè)置一個(gè)中繼站，各終端信息資料傳至中繼站。在淮安市水利局防汛辦設(shè)立中心站，在縣防辦設(shè)一個(gè)測(cè)報(bào)分中心，各終端信息通過(guò)分中心傳至中心站，從而便于市防汛辦統(tǒng)一指揮防汛抗旱。設(shè)在縣防辦內(nèi)的調(diào)度分中心，內(nèi)置雨量信號(hào)接收機(jī)，分中心配置計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。測(cè)報(bào)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)示意圖如下：圖5.8 龍王山水庫(kù)水情自動(dòng)測(cè)報(bào)網(wǎng)絡(luò)示意圖5、功能要求中繼站以主動(dòng)或受招方式定時(shí)向分中心站發(fā)送水情信息，以及按要求增量達(dá)到加報(bào)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，主動(dòng)向分中心站發(fā)送水情信息的功能；接受中

9、心站查詢、拍報(bào)；水位、雨量自動(dòng)采集，并有固態(tài)存儲(chǔ)功能；可通過(guò)人工置數(shù)方法拍報(bào)；兼有與中心站的通話功能。安放于水庫(kù)等處的各類傳感器，經(jīng)過(guò)測(cè)量得出水位、雨量、流量、閘位、風(fēng)速、風(fēng)向等測(cè)值，經(jīng)遙測(cè)數(shù)傳儀采集后，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上傳到中繼站。中繼站硬件結(jié)構(gòu)圖如下所示：分中心站全天候值守、不中斷運(yùn)行；實(shí)時(shí)接受報(bào)汛站（中繼站）發(fā)送的信息；主動(dòng)向報(bào)汛站查詢，召測(cè)數(shù)據(jù)；將接收到的水情信息進(jìn)行處理；對(duì)報(bào)汛站進(jìn)行控制；提供實(shí)時(shí)水情的檢索、查詢、顯示、打印等功能；對(duì)水情信息采集的水情數(shù)據(jù)進(jìn)行“標(biāo)準(zhǔn)化”處理。6、土建工程中繼站水庫(kù)水、雨情自動(dòng)測(cè)報(bào)中繼站擬設(shè)在水庫(kù)管理所辦公樓內(nèi)，中繼站站房按照計(jì)算機(jī)房要求裝修。安裝空間鋪設(shè)防靜

10、電地板，防塵、防雷、防火、防水、去濕，機(jī)房溫度控制在15-30，相對(duì)濕度在50%-80%，并配置消防設(shè)配，設(shè)備布置與安裝要考慮到便于操作維修。天線鐵塔應(yīng)安裝在樓頂或機(jī)房附近，使機(jī)房處于天線鐵塔的避雷裝置保護(hù)范圍內(nèi)，還應(yīng)鋪設(shè)設(shè)備保護(hù)地網(wǎng)和避雷地網(wǎng)，接地電阻小于1歐。中繼站遙測(cè)站通 訊 網(wǎng) 絡(luò)遙測(cè)站遙測(cè)站中繼站接收上傳來(lái)的測(cè)值，進(jìn)行處理、分析，提出輔助決策預(yù)案，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)范圍內(nèi)水情的連續(xù)、實(shí)時(shí)、在線監(jiān)測(cè)和智能化管理。遙測(cè)站水位遙測(cè)站站房選擇在歷史最高洪水位以上，水位尺高程亦應(yīng)在最高歷史洪水位以上0.51.0m，以滿足最大水位的變化范圍。筒內(nèi)徑在0.71.0m之間，井壁光滑、垂直，測(cè)井與進(jìn)水管間設(shè)沉

11、沙池；測(cè)井上需建6m2工作間。雨量遙測(cè)站站房面積不小于6m2，高3m，平頂，雨量計(jì)安裝在頂上，或建6m×6m觀測(cè)場(chǎng)，場(chǎng)地應(yīng)符合水文觀測(cè)規(guī)范。不得有樹木及高大建筑物等影響雨量的采集(天線除外)。天線鐵塔應(yīng)靠近站房，以縮短饋線減少損耗，當(dāng)天線塔與站房距離大于5m時(shí)，應(yīng)架設(shè)鋼絲繩以掛天線引入機(jī)房，天線塔上應(yīng)安裝避雷針，使天線在其45°保護(hù)角內(nèi)。所有遙測(cè)站要求通風(fēng)良好、防雨、防盜、防雷儀器設(shè)備接地及天線塔接地電阻均要小于1歐。7、水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)投資龍王山水庫(kù)大壩水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)設(shè)備表見表5.282.29。表5.28水位，雨量遙測(cè)站設(shè)備表序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量備注1遙測(cè)雨量計(jì)

12、JDZ50-1臺(tái)12遙測(cè)水位計(jì)WFH-2臺(tái)13遙測(cè)終端機(jī)YDH-1B臺(tái)14電臺(tái)及改裝ND889，25W臺(tái)15定向天線、支架及饋線TQJ-230L臺(tái)16同軸避雷器SL-35R臺(tái)17太陽(yáng)能支架12W臺(tái)18免維護(hù)進(jìn)口電池12V38AH只19配套連接電纜及接插件只110揚(yáng)壓力傳感器MPM426W只32表5.29中心站設(shè)備表序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量備注1電臺(tái)及改裝ND889，25W臺(tái)12全向天線、支架及饋線TQJ-230L臺(tái)13同軸避雷器SL-35R臺(tái)14中心控制儀YSK-1臺(tái)15直流電源SD1731W2臺(tái)16UPS3kVA，2小時(shí)在線臺(tái)17免維護(hù)進(jìn)口電池12V100AH臺(tái)68A4激光打印機(jī)臺(tái)19商用計(jì)算機(jī)IBMP5臺(tái)1