安康水电站大坝自动化监测系统安全运行分析

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1、安康水电站大坝自动化监测系统安全运行分析王英利（国网陕西安康水力发电厂陕西安康725000）摘要：大坝自动化监测系统对于大坝的安全性而言具有重要的意义，不仅能够保证实时检测大坝的具体情况，而且能够保证大坝的安全。以安康水电站为例介绍了大坝安全自动化监测的设计、组成和应用，论述了有关自动化监测的见解,为大坝安全监测的发展提供了经验。关键词：大坝安全监测，安全评价，自动化监测，在线监控利用电子计算机实现大坝观测数据的自动采集和自动处理，对大坝性态正常与否作出初步判断和分级报警的观测系统。其作用是：①能从观测数据及时察觉观测系统或大

2、坝性态的异常，便于及时采取措施加以处理，比人工识别事故远为快捷；②观测成果准确可靠，系统具有自校、检验和误差修正功能，对超值测值可以剔除并报警。这样保证了观测成果的可靠性，且在测量和数据处理过程中人工干预极少；③能够大量节省用于观测、绘图、计算、维护所需要的人工费用。由于这三方面的作用，自动化监测系统在保证大坝安全运行方面与人工观测相比,具有十分显著的优越性。一、安康水电站工程概况及大坝监测自动化系统的改造安康水电站位于汉江上游安康城西18公里处，工程是以发电为主，兼顾航运、防洪、旅游及养殖等综合效益的水利枢纽工程。水库正常高

3、水位330.00m,相应库容25.80亿m3,电站安装4台单机容量200MW水轮发电机组，总装机800MW,保证出力175MW,多年平均发电量28亿度。工程釆用折线型混凝土整体重力坝、右岸坝后厂房、左岸泄流及垂肓升船机的布置方式。2004年7月、2007年10月、2010年4月相继完成大坝监测自动化系统一、二、三期改造，完成对垂线、引张线、高程传递、绕坝渗流、基础扬压力、255支内部仪器、3个渗漏量测点、257廊道静力水准、环境量监测的自动化改造。目前自动化采集每天一次，人工每季度至少进行一次对比监测。二、大坝安全监测自动化布

4、置情况2.1变形监测2.1.1水平位移以安康水电站为例，大坝共布置垂线5条，垂线共25个测点，自动化每天采集一次，人工对比观测每季度一次。引张线系统共50个测点，其中坝顶23个、298廊道13个、257廊道14个。自动化每天采集一次，人工对比观测每季度一次。2.1.2垂直位移垂直位移采用水准测量方法，几何水准采用人工观测，每月一次。静力水准共32个测点，自动化每天采集一次。2.2渗流监测2.2.1坝基扬压力监测扬压力监测孔都布置在河床坝段，两岸岸坡坝段没有布设监测孔。在坝基灌浆廊道、排水廊道、表孔消力池底板廊道以及中孔消力池底

5、板廊道共布置扬压力监测孔39个。自动化采集每天一次，人工对比观测每月一次。2.2.2绕坝渗流右岸布置8个孔、左岸7个孔，分布在275.00m高程至380.00m高程之间，自动化每天采集一次，人工对比观测采用电测水位计每季度监测一次。2.2.3坝基、坝体渗漏量监测分别在表孔、中孔消力池底板廊道、坝体泵房集水井及▽257.50m>280.00m、298.00m高程廊道、1#>2#、3#排水洞布置13个测点。对表、中孔及坝体集水井同时进行自动化监测，其它各点仍进行人工监测。2.3应力应变及温度监测包括应变计、温度计、测缝计、裂缝计、

6、钢筋计、渗压计、多点变位计的监测。主要监测部位5#、6#、13#、16#、17#>21#、22#坝段及厂房1#、4#机、中孔洞塞、抗剪桩抗滑桩及升船机排架。共有仪器783支，其中255支接入自动化监测系统、528支仪器接入36个集线箱进行人工监测。自动化仪器每天采集一次，人工监测采用南瑞公司造NDA1111型电阻比指示仪每月监测一次。2.4环境量监测环境量监测包括气温监测、降雨量监测、库水温监测、上、下游水位监测，自动化每天采集三、自动化监测系统在观测工作中的应用3.1工作效率大幅度提高以往传统的人工观测方式方法以定时定点观测

7、为主，安装大坝安全自动化监测系统后，既可对多个观测项目实施24小吋不间断观测，根据要求设定数据采集频率，又可对观测数据自动进行及吋的汇总、整编、分析和存储，大大提高了工作效率。3.2水库大坝的安全运行情况实吋掌握自动化监测系统可以在几分钟内就可完成大坝所有监测点的数据采集、汇集、整理工作，并将整理后的结果进行定量分析，绘制监测项目数据分析图表，真实反映出大坝的实际运行状况，管理人员对工程的整体运行情况及水文气象变化趋势一目了然，水库调度运行计划和工程维修养护方案的制定都有了科学的依据，水库大坝安全运行系数大幅提高。3.3管理手

8、段、管理方法逐渐步入科学化发展轨道大坝自动化监测系统的建成，技术资料一次性实现数字化存储，随吋可进行查询、备份、传输、整编、绘制图表等工作，及时对监测数据进行整理分析，为水库调度运行与管理提供了可靠的技术支持，使及时了解和掌握真实的工程安全运行状况得到保证，大大提高了水库运行