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文檔簡介
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(yùn)行狀況;檢驗(yàn)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(diǎn),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(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(jì)、適用前提下力求先進(jìn)和便于實(shí)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(xiàng)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(xiàng)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(diǎn),故本次設(shè)計需要增設(shè)
3、水準(zhǔn)校核基點(diǎn),起測基點(diǎn),垂直位移標(biāo)點(diǎn)。其中垂直位移標(biāo)點(diǎn)直接用來監(jiān)視大壩垂直位移情況,由附近的起測點(diǎn)來測點(diǎn),而起測基點(diǎn)的變化則由水準(zhǔn)基點(diǎn)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(diǎn)分別設(shè)在每一排測點(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。水平位移觀測水平位移的測點(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。
4、龍王山水庫大壩水平位移測點(diǎn)與垂直位移測點(diǎn),按規(guī)范要求共用同一觀測點(diǎn)。這樣共計20個位移測點(diǎn),10個工作基點(diǎn)和2個校核基點(diǎn)。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(diǎn);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(jìn)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(jìn)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(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(diǎn)個20含對中基座、水準(zhǔn)標(biāo)頭2水平位移工作基點(diǎn)個103校核基點(diǎn)個24經(jīng)緯儀套15水準(zhǔn)儀套1含水準(zhǔn)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(bǔ)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(biāo)結(jié)合水庫特征,應(yīng)用先進(jìn)設(shè)備,建成運(yùn)行可靠,反應(yīng)迅速的實(shí)時水情信息采集系統(tǒng)。雨、水情信息實(shí)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(zhǔn)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(shí)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(jī),分中心配置計算機(jī)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(dá)到加報標(biāo)準(zhǔn)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(yùn)行;實(shí)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(jìn)行處理;對報汛站進(jìn)行控制;提供實(shí)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(jìn)行“標(biāo)準(zhǔn)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(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(jìn)行處理、分析,提出輔助決策預(yù)案,實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)范圍內(nèi)水情的連續(xù)、實(shí)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(jìn)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(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(jī)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(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(hù)進(jìn)口電池12V100AH臺68A4激光打印機(jī)臺19商用計算機(jī)IBMP5臺1
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