安全監(jiān)測設(shè)計和水情自動測報系統(tǒng)設(shè)計

1、安全監(jiān)測設(shè)計和水情自動測報系統(tǒng)設(shè)計1、現(xiàn)狀及存在問題大壩原先埋設(shè)的測壓管已堵塞損壞，失去作用，無其它安全監(jiān)測設(shè)施。目前水庫僅有水位及降水量觀測設(shè)施。2、監(jiān)測目的及設(shè)計原則監(jiān)測目的監(jiān)測大壩加固后的安全運行狀況；檢驗加固設(shè)計的合理性，為科學(xué)研究提供資料。監(jiān)測設(shè)計原則應(yīng)對大壩整體統(tǒng)一規(guī)劃，突出重點，兼顧一般；監(jiān)測斷面應(yīng)布置在大壩中具有代表性的部位，能準確反映大壩及基礎(chǔ)運行狀況，至少有一橫斷面為最大壩高處；各種觀測設(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)測儀器、設(shè)施的選擇，應(yīng)在可靠、耐久、經(jīng)濟、適用前提下力求先進和便于實現(xiàn)自動化監(jiān)測；技術(shù)人員可通過對其觀測資料的整理及分析，能

2、對工程存在的問題及早發(fā)現(xiàn)并采取相應(yīng)處理措施。3、大壩監(jiān)測設(shè)施布置根據(jù)土石壩安全檢測技術(shù)規(guī)范（SL60-94）及碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范（SL274-2001）中規(guī)定3級壩及壩高大于30m的壩應(yīng)設(shè)置下列監(jiān)測項目：A壩面垂直位移和水平位移；B根據(jù)具體情況觀測壩體和壩基的孔隙壓力及壩體浸潤線。大壩變形監(jiān)測變形觀測直觀可靠，是大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)的必設(shè)項目，變形監(jiān)測包括垂直位移觀測，水平位移觀測。根據(jù)規(guī)范要求，位移監(jiān)測橫斷面一般不得少于3個，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；觀測縱斷面一般不少于4個，通常在壩頂上、下游兩側(cè)。垂直位移觀測龍王山水庫大壩無任何位移觀測點，故本次設(shè)計需要增設(shè)

3、水準校核基點，起測基點，垂直位移標點。其中垂直位移標點直接用來監(jiān)視大壩垂直位移情況，由附近的起測點來測點，而起測基點的變化則由水準基點來校核。龍王山水庫大壩為均質(zhì)土石壩，大壩垂直位移觀測斷面共設(shè)5個橫斷面和4個縱斷面，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戧臺（33.50m）處，第四排布置在下游二級戧臺（29.50m）處。工作基點分別設(shè)在每一排測點兩端的岸坡上。用精密水準儀進行壩體垂直位移觀測。水平位移觀測水平位移的測點分別為工作基點和水平位移標點，采用視準線法觀測。

4、龍王山水庫大壩水平位移測點與垂直位移測點，按規(guī)范要求共用同一觀測點。這樣共計20個位移測點，10個工作基點和2個校核基點。大壩滲流監(jiān)測根據(jù)土石壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范，為了解加固后壩體浸潤線和壩基的滲流情況，在大壩壩身布置了監(jiān)測斷面。大壩壩體滲流監(jiān)測設(shè)1個縱斷面，共設(shè)12個測點；另設(shè)5個橫斷面，它們分別位于：左岸坡壩段、主河床壩段、右岸坡壩段。在每個滲流監(jiān)測斷面壩前布設(shè)1支測壓管，壩后布設(shè)3支測壓管，每根管內(nèi)設(shè)滲壓計，用來監(jiān)測壩體浸潤線。共安裝32根測壓管，32支滲壓計，鉆孔及測壓管總長度約為480m。上、下游水位監(jiān)測在大壩上、下游各設(shè)置1組水尺和1支水位計，用來監(jiān)測水庫的上下游水位。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口振弦式浮子式水位計，以人工觀測和自動觀測大壩的滲漏量。共設(shè)置2個三角堰板及2支小量程進口振弦式浮子式水位計。4、巡視檢查巡視檢查是安全監(jiān)測的重要環(huán)節(jié)，應(yīng)定期由熟悉工程并具有實踐經(jīng)驗的工程技術(shù)人員負責(zé)進行。巡視檢查分為加固期人工巡視檢查和運行期人工巡視檢查。加固期檢查一般每月24次，運行期初期巡檢一般每星期25次，正常運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。主要檢查項目為：壩頂有無裂縫、異常變形、積水或植物滋生等現(xiàn)象。壩坡和壩基有無裂縫、滲

6、水、流土、管涌或隆起等現(xiàn)象；有無獸洞、蟻穴等隱患。溢洪道（閘）、灌溉涵洞等有無裂縫、碳化、傾斜等情況。5、安全監(jiān)測工程量本加固工程新增監(jiān)測設(shè)施見表5.27。表5.27 水庫安全監(jiān)測設(shè)備表序號名 稱單 位數(shù) 量備 注1水平、垂直位移測點個20含對中基座、水準標頭2水平位移工作基點個103校核基點個24經(jīng)緯儀套15水準儀套1含水準尺6測壓管支327水尺組28水位計支2龍王山水庫為盱眙縣重要的水利樞紐工程，為了解庫區(qū)降水及庫水位的變化情況，為水庫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)水文自動化測報系統(tǒng)規(guī)范（SL6194）及盱眙縣龍王山大壩安全鑒定報告書中鑒定結(jié)論的

7、意見和建議中“增設(shè)必要的觀測、管理設(shè)施”的要求，本次加固設(shè)計在龍王山水庫補充設(shè)置水、雨情自動測報系統(tǒng)及氣象觀測設(shè)施等。1、設(shè)計目標結(jié)合水庫特征，應(yīng)用先進設(shè)備，建成運行可靠，反應(yīng)迅速的實時水情信息采集系統(tǒng)。雨、水情信息實現(xiàn)無人值守、有人看管、自動采集、固態(tài)存儲、數(shù)據(jù)自動傳輸?shù)默F(xiàn)代通信。確保水情信息快速傳輸，為水庫科學(xué)調(diào)度提供準確及時的水文數(shù)據(jù)。2、設(shè)計原則設(shè)計原則：報汛通信的可靠性、快速性、確保信道暢通。建立超短波報汛通信網(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)采用自報式與查詢應(yīng)答式相切換的工作方式，遙測站無人值守。在被測水文參

8、數(shù)發(fā)生一定增量（雨量1mm，水位10mm）變化時，隨時向各級中心站發(fā)出實時水文數(shù)據(jù)，各級中心站能隨時掌握流域內(nèi)各遙測站的雨、水情變化。4、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)本系統(tǒng)要求在水庫管理所設(shè)置一個中繼站，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)一個測報分中心，各終端信息通過分中心傳至中心站，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)置雨量信號接收機，分中心配置計算機系統(tǒng)。測報設(shè)施網(wǎng)絡(luò)示意圖如下：圖5.8 龍王山水庫水情自動測報網(wǎng)絡(luò)示意圖5、功能要求中繼站以主動或受招方式定時向分中心站發(fā)送水情信息，以及按要求增量達到加報標準時，主動向分中心站發(fā)送水情信息的功能；接受中

9、心站查詢、拍報；水位、雨量自動采集，并有固態(tài)存儲功能；可通過人工置數(shù)方法拍報；兼有與中心站的通話功能。安放于水庫等處的各類傳感器，經(jīng)過測量得出水位、雨量、流量、閘位、風(fēng)速、風(fēng)向等測值，經(jīng)遙測數(shù)傳儀采集后，通過網(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、不中斷運行；實時接受報汛站（中繼站）發(fā)送的信息；主動向報汛站查詢，召測數(shù)據(jù)；將接收到的水情信息進行處理；對報汛站進行控制；提供實時水情的檢索、查詢、顯示、打印等功能；對水情信息采集的水情數(shù)據(jù)進行“標準化”處理。6、土建工程中繼站水庫水、雨情自動測報中繼站擬設(shè)在水庫管理所辦公樓內(nèi)，中繼站站房按照計算機房要求裝修。安裝空間鋪設(shè)防靜

10、電地板，防塵、防雷、防火、防水、去濕，機房溫度控制在15-30，相對濕度在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)安裝在樓頂或機房附近，使機房處于天線鐵塔的避雷裝置保護范圍內(nèi)，還應(yīng)鋪設(shè)設(shè)備保護地網(wǎng)和避雷地網(wǎng)，接地電阻小于1歐。中繼站遙測站通 訊 網(wǎng) 絡(luò)遙測站遙測站中繼站接收上傳來的測值，進行處理、分析，提出輔助決策預(yù)案，實現(xiàn)對系統(tǒng)范圍內(nèi)水情的連續(xù)、實時、在線監(jiān)測和智能化管理。遙測站水位遙測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，測井與進水管間設(shè)沉

11、沙池；測井上需建6m2工作間。雨量遙測站站房面積不小于6m2，高3m，平頂，雨量計安裝在頂上，或建6m×6m觀測場，場地應(yīng)符合水文觀測規(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，應(yīng)架設(shè)鋼絲繩以掛天線引入機房，天線塔上應(yīng)安裝避雷針，使天線在其45°保護角內(nèi)。所有遙測站要求通風(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、水情自動測報系統(tǒng)投資龍王山水庫大壩水情自動測報系統(tǒng)設(shè)備表見表5.282.29。表5.28水位，雨量遙測站設(shè)備表序號設(shè)備名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注1遙測雨量計

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