大坝监测规范概要

DL/T xxxx-xxxx 1 大坝监测规范概要大坝监测规范概要 第一篇大坝安全监测自动化技术规范 5、大坝安全监测自动化系统设计 523、施工阶段大坝安全监测自动化系统设计应包括下列主要内容： 1、监测仪器设备的布置及施工图设计。 2、配套土建工程及防雷工程施工设计。 3、提出施工技术要求。 4、确定系统运行方式的要求。 61、系统环境要求 监测站接地电阻不宜大于 10。 监测管理站、监测管理中心站接地电阻不宜大于 4。 612 工作电源要求 1、交流电源 a、额定电压：交流 220V，允许偏差10%； 交流 36V，允许偏差10%； b、频率 50Hz，允许偏差2% 2、交错流电源掉电时不间断电源维护系统正常工作时间不小于 30min。 65 数据采集装置 14 平均维修时间（MTTR）：不大于 2h。 15、防雷电感应：500W1500W。 121 系统考核 1212 系统时时钟应满足在规定的运行周期内，监测系统设备月最大计时误 差小于 3min。 1214、系统可靠性应满足下列要求： 数据采集装置的平均无故障工作时间不小于 6300h。 2 监测系统自动采集数据的缺失率应不大于 3%。 13 系统维护运行 1302、所有原始实测数据必须全部入库 1303、监测数据到少每 3 个月作 1 次备份。 1304、宜每半年对自动化系统的部分或全部测点进行 1 次人工比测。 1305、运行单位应针对本工程特点制订监测自动化系统运行管理规程。 1306、每 3 个月对主要自动化监测设施进行 1 次巡视检查，汛期应进行 1 次 全面检查。 1307、每一个月校正 1 次系统时钟。 第二篇混凝土坝安全监测资料整编规程 402、混凝土坝安全监测资料必须及时整理和整编，包括施工期、运行期的日常 资料整理和定期资料整编。整理和整编的成果应做到项目齐全，数据可靠，资料、图 表完整，规格统一，说明完备。 403、日常资料整理应在每次监测后随即进行。对于人工监测，不得晚于次日 12 点对自动化监测应在数据采集后立即自动整理和报警。 404、定期资料整编应按规定时段对监测资料进行整编和初步分析，汇编刊印成 册，并生成 PDF 格式标准电子文档。 405、汇编成册和在计算机磁光载体内存储的整编资料，各整编单位除应至少存 档两套外，还应按合同或管理制度要求报送有关部门。 406 仪器监测和巡视检查的各种现场原始计录、图表、影像资料均应归档保存。 混凝土坝监测仪器系列型谱 1 对仪器分类方式进行修订，按照监测项目类别、监测物理量及仪器类型、原理 等重新进行分类，不再单独列出遥测仪器条目；取消了原来的埋入式传感器、大坝渗 漏及扬压力遥测仪器、基岩遥测仪器等条目，并将其并入变形监测仪器、应力应变及 温度监测仪器、渗流监测仪器等相应的监测对象条目中。使仪器分类更合理科学并与 其它标准一致。 4）取消了差动电阻式三向测缝计、土压计、弦矢导线仪、大坝视准仪、导线测 量仪、隧洞变形计、光学水管式倾斜仪、差动电阻式动态比例电桥等仪器。 5）将“水管式倾斜仪”修正为“静力水准仪” 、 “波带板激光准直仪”修正为 3 “激光准直位移测量系统” 、 “漏水量仪”修正为“量水堰渗流量仪” 、 “孔隙水压力计” 改为“渗压计（孔隙水压力计） ” ；将“孔内水位计”及“扬压力计”并为“测压管水 位计” 、 “变位计”合并到“多点变位计” ；将“接收仪表及其设备”改为“测量仪表 及数据采集装置” ， “xx 数字指示仪”改为“xx 式仪器测量仪表” 、 “xx 式仪器自动检 测装置”改为“xx 式仪器数据采集装置” 。 6）增加了测斜仪系列、位移计系列及水准仪、经纬仪、全站仪等光学测量仪器 系列；增加、合并或修订了差动电感式仪器、电容式仪器、钢弦式仪器、电压电流信 号仪器、电位器式仪器、压阻式仪器、步进电机式仪器、光电式仪器等的测量仪表及 数据采集装置。 3.13.1 监测仪器监测仪器 基于各种原理的传感器及其测量仪表、数据采集装置。 统一称为“监测仪器”而不是“观测仪器” 。明确“监测仪器”为广义上的内涵， 包含了“传感器”及其“测量仪表”和可用于实现自动化测量的“数据采集装置” 。 选用仪器时一般应使实测最大值为仪器量程的 2/3 左右，以保证测量精度和测值 可靠。 4 仪器分类 混凝土坝监测仪器分类： 1、变形监测仪器 1、测斜仪 2、倾斜仪 3、位移计 4、收敛计 5、滑动测微计 6、测缝计 7、多点变位计 8、垂线座标仪 9、引张线仪 10、激光准直位移测量系统 11、静力水准仪 12、光学测量仪器 2 渗流监测仪器 1、渗压计（孔隙水压力计） 2、测压管水位计 3、压力表 4、量水堰渗流量仪 3、应力应变及温度监测仪器 1、应变计 2、温度计 4 3、测缝计 4、混凝土应力计 5、钢筋应力计 6、锚杆应力计 7、锚索/锚杆应力计 4、测量仪表及数据采集装置 1、测量仪表 2、数据采集装置 3、集线箱 本次修订对监测仪器的分类做了重大调整，划分为变形监测仪器、渗流监测仪器、 应力应变及温度监测仪器、测量仪表及数据采集装置共四类； 监测仪器分类中不再单独列出遥测仪器条目，并根据仪器监测的对象、仪器的类 型等分别将其并入变形监测仪器、应力应变及温度监测仪器、渗流监测仪器等类别中。 监测仪器分类中也不再专门区分大坝监测仪器及基岩监测仪器；监测仪器分类中将原 “大坝渗漏、扬压力遥测仪器”更改为“渗流监测仪器” ，其包含的内容更广泛；监 测仪器分类中取消了原来的埋入式传感器等条目，改为“应力应变及温度监测仪器” 。 监测仪器分类中将原“接受仪表及其设备”改为“测量仪表及数据采集装置” 。 5 仪器系列型谱 5.1 变形监测仪器 测斜类仪器包括测斜仪、倾斜仪两类，用于钻孔测斜管内的仪器一般称为测斜仪 或钻孔测（倾）斜仪；而设置于建筑物或基岩表面用作测量某点的转动量或某点相对 另一点的转动量一般称为倾斜仪。本次修订，将原“倾斜仪”按上述定义分为“测斜 仪”及“倾斜仪”两类。 原遥测“水管式倾斜仪”修正为“静力水准仪” ，单独作为一类变形监测仪器列 出。取消了光学“水管式倾斜仪” ，因为已经没有工程采用此类仪器。 位移计主要用于监测建筑物或岩体表面长度的变化，也可做为双金属管标和（多 点）变位计配套的测量传感器，因此本次修订增加了“位移计”一类监测仪器。 将收敛计、滑动测微计分别单列为变形监测仪器的一类；同时取消了“弦矢导线 仪”和“隧洞变形计” ，因为该仪器目前使用极少也无厂家专门生产。滑动测微计国 产产品目前尚不多见，工程上基本是使用国外进口的仪器，将其列入型谱，是考虑到 避免型谱出现缺项。 测缝计（表面）除了可以监测建筑物表面的裂缝、接缝，也可用于岩体/滑坡体/ 高边坡的监测，因此本次修订也将“测缝计（表面） ”一类变形监测仪器，注明 “（表面） ”的目的是为了与后面的“测缝计（埋入式） ”进行区别。一般埋入式测缝 计有耐水压的要求，而表面安装式测缝计对环境温湿度的要求较高。 测缝计（表面）有单向型、双向型和三向型，在分类图中未单独列出，但在各种 5 仪器的参数表中列出。凡是参数表只列出一个方向测量范围的仪器表示该类仪器只有 单向型（表面）测缝计。双向型和三向型（表面）测缝计不包括用单向型（表面）测 缝计组装成的。 多点变位计系列将原标准中“变位计”及“多点变位计”合并在一起，因为两者 测量对象是相同的，仪器也是相同的，只是测点数不同而已。多点变位计核心传感器 是位移计，加上锚头、孔口安装件、传递杆、灌浆管等组成。 垂线座标仪系列增加了“垂线瞄准器” 、并将光学座标仪并入，因为其监测对象 都是测量垂线位置的变化。 单向引张线仪一般用于测量混凝土坝上下游向水平位移，双向引张线仪一般用于 测量混凝土坝上下游向及垂直向水平位移。 激光准直方法测量直线型混凝土坝位移已取得比较成功经验。该测量装置包括大 气激光准直和真空激光准直两类，均可同时测量水平位移及垂直位移。由于大气激光 测量受气候环境等因素影响较大，其适用准直距离应不大于 300m。 静力水准仪主要用于测量结构物表面的垂直位移，目前应用较多，因此将其单独 列为一类变形监测仪器。静力水准仪也可用于测量结构物表面两点之间的倾斜。使用 静力水准仪应注意温度的影响。 增加“光学测量仪器”系列代替原“光学仪器”系列，列入了目前工程上使用广 泛的水准仪、经纬仪、全站仪；同时取消原“大坝视准仪”和“导线测量仪” 。 经纬仪应采用J1型、全站仪的精度应不低于J1型的经纬仪且边长测量的标称精度要优 于1mm+D10-6（D为测量的边长，单位mm）、水准仪应采用S05型（一等水准）或S1型 （二等水准）。即用于混凝土坝监测的这些光学测量仪器应满足上表的要求。 统一用“渗压计（孔隙水压力计） ”系列取代原标准中的“孔隙水压力计” ，因 为混凝土坝常用“渗压计”表示测量渗透水压的仪器；渗压计一般采用埋入式的安装 方式，该类仪器一般也可作为测压管（孔）内的水位计用。 用“测压管水位计”取代原标准中的“孔内水位计”及“扬压力计”等名称，因 为它们均为用于测量测压管/绕渗孔/地下水位孔内的水压。 本次修订时还增加了目前在工程上应用较多的、一般用于人工观测或比测的电测 水位计、平尺水位计（测深锤）等测压管水位计。 “渗流监测仪器”中增加“压力表”系列一类仪器，主要考虑到目前绝大多数工 程仍采用该类仪器对有压的测压管/孔进行人工测量或比测。根据 DL/T5178-2003 规 定，压力表精度不应低于 0.4 级。实际上 0.4 级压力表为精密压力表系列，对环境等 要求较高，大坝廊道条件不一定合适，改为 1 级要好些。 将原标准中的“漏水量仪”修正为“量水堰渗流量仪” ，明确这类仪器是测量混 凝土坝渗漏量而非漏水量，另外表明了是根据量水堰原理、通过测量量水堰堰上水头 高度来计算的渗漏量的。 本次修订增加了钢弦式原理的应力应变及温度等监测仪器，因为钢弦式仪器无论 在仪器品种，规格，性能指标上都有一定优势，且国产钢弦式仪器主要性能如精度、 稳定性等也有较大的提高，能满足混凝土坝监测的要求。钢弦式仪器是振弦式仪器的 6 一种，由于目前国内尚无其他材料制成的、用于混凝土坝监测的振弦式仪器，故根据 绝大多数单位及专家意见，采用钢弦式仪器的命名而不采用振弦式仪器叫法。实际上 “振弦式”是含有该类仪器原理意思，而非完全是材料含义。 注意：表 25 钢弦式渗压计系列中分辨力应为0.1%FS；表 33 钢弦式应变计系列 中分辩力应为0.1%FS；表 37 钢弦式测缝计（埋入式）系列中分辩力应同表 12 钢 弦式测缝计（表面）系列一样为0.1%FS；表 38 差动电阻式混凝土应力计系列中分 辩力应为1.0%FS；表 39 钢弦式混凝土应力计系列中分辩力应为0.5%FS，表 44 差阻式锚索/锚杆测力计分辨力应为0.4%FS，以上为定稿前未校对好或印刷错误。 混凝土坝安全监测技术规范混凝土坝安全监测技术规范 1、巡视检查和定期计量 新规范增添了对监测设施开展日常巡视检查的内容，增添了定期对监测设施进行 工作状态鉴定和计量检定的规定。 2、变形监测做了较多的修订 （1）.删去了挠度监测项目 把挠度监测并入水平位移监测。 （2）.提高了部分变形监测项目的精度 3 新规范提高了拱坝坝基水平位移的精度要求，从 1.0mm0.3mm；提高了坝基垂直 位移的精度要求，从 1.0mm0.3mm；提高了高边坡的精度要求，从 3.0mm2.0mm。 4、渗流监测做了部分修订 （1）扬压力孔的规定： 不能与排水管互用 (2)测压管的规定： 一管一表 使用管口保护装置 (3)取消 U 型测压管 5、增加了地震反应监测，地下洞室监测和锚杆（锚索）预应力监测的内容 5、增加了自动化监测的内容 6、调整了环境量的监测设计（设计有了较大调整） 由 3 个环境量调整为 7 个环境量：水位、气温、降水量 水位、气温、降雨量、库水温、冰压力、坝前淤积、下游冲刷 7、新增预应力监测，钢闸门主梁及支承结构应力监测，地下洞室应力和应变监 测，地震反应监测。 8、水电站大坝安全监测主要有 9 项工作： 1. 现场监测 2. 仪器及设施的检查维护 3. 仪器及设施的更新改造 4. 仪器报废和封存 5. 资料整理和整编 6. 资料分析 7 7. 向上级报告 8. 资料归档 9. 安全监测的管理 9、 巡视检查的部位由 7 个部位增加到 8 个部位，新增了对监测设施的巡查。 年度巡查增加了审阅大坝运行、维护记录和监测数据等资料档案的内 容。 10、 当发生地震、大洪水以及大坝工作状态异常时，规范规定“除增加测次， 必要时还应增加监测项目”(4.0.4 条)，以满足大坝在非常情况下安全监测的需要。 新规范规定，应针对不同监测阶段，突出重点进行监测(4.0.2 条)，使 监测做到少而精。 11、 新规范适当地提高了位移、倾斜、大坝外部接缝、裂缝变化以及绕坝渗 流监测的测次，把它们从每季 1 次提高到每月 1 次。 新增加了对下列监测量的监测测次的规定：气温、降雨量、渗透压力、近坝 区岸坡位移、坝区平面监测网、坝区垂直位移监测网。 12、粗差的控制 新规范规定采取二次读数，一旦二次测值之差大于规范规定时，要求立即复测 (4.0.2 条)。 13、两个问题： 倒垂线的浮体组问题 因计算浮力的公式作了修正，增大了浮力，原浮体组浮力便不足，如何更新改造？ 压力表精度问题 因压力表精度从 1.5 级提高为 0.4 级，原压力表满足不了，如何更新改造？ 14、新规范规定，每年应进行一次监测资料整编(11.1.1 条)。 规范规定，每年汛前必须将上一年度的监测资料整编完毕。 监测资料整编有一定格式，