監(jiān)測(cè)整理和整編工作內(nèi)容課件

1、2015.04水利工程管理技術(shù) 監(jiān)測(cè)資料整理和整編工作內(nèi)容 主 講 人：胡昱玲 安徽水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院2015.04水利工程管理技術(shù) 監(jiān)測(cè)資料整理和整編工作內(nèi)監(jiān)測(cè)資料整理和整編工作內(nèi)容監(jiān)測(cè)資料整理和整編工作內(nèi)容監(jiān)測(cè)資料整理和整編工作內(nèi)容一、概述對(duì)水工建筑物進(jìn)行的各種項(xiàng)目觀測(cè)，為水庫(kù)大壩的運(yùn)行工況提供了第一手資料。取得這些第一手資料以后，還必須加以去粗取精、去偽存真、由此及彼、由表及里，進(jìn)行科學(xué)的整理分析，才能作出正確的判斷，獲得規(guī)律性的認(rèn)識(shí)，保證水庫(kù)安全和合理運(yùn)用，為設(shè)計(jì)、施工、管理和科學(xué)研究提供依據(jù)。我國(guó)很多水庫(kù)，通過(guò)對(duì)觀測(cè)資料的分析，了解水庫(kù)各個(gè)建筑物的狀態(tài)，掌握工程運(yùn)用的規(guī)律，確定維修

2、措施，改善運(yùn)行狀況，從而保證了水庫(kù)的安全和發(fā)揮效益，并且為提高科學(xué)技術(shù)水平，提供了寶貴的第一手資料。例如官?gòu)d水庫(kù)土壩下游發(fā)生泉眼漏水，通過(guò)觀測(cè)資料的分析，判斷為左岸山頭基巖發(fā)生繞壩滲流，經(jīng)過(guò)多種措施進(jìn)行處理，安全運(yùn)用至今。對(duì)觀測(cè)資料進(jìn)行科學(xué)的整理分析，是觀測(cè)工作必不可少的組成部分，對(duì)于管好用好水庫(kù)、保證水庫(kù)安全運(yùn)用、充分發(fā)揮效益，以及提高科學(xué)技術(shù)水平，具有重要的意義。監(jiān)測(cè)資料整理和整編工作內(nèi)容一、概述對(duì)水工建筑物進(jìn)行的各種項(xiàng)目監(jiān)測(cè)資料整理和整編工作內(nèi)容觀測(cè)取得的數(shù)據(jù)是客觀實(shí)際的反映。但是，每個(gè)觀測(cè)項(xiàng)目所布置的測(cè)點(diǎn)數(shù)量總是有限的，測(cè)次一般有一定的周期，與其相關(guān)的因素也是多元的，而且實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)不可避

3、免地帶有特定的誤差。因此，必須通過(guò)科學(xué)的整理分析，才能掌握客觀運(yùn)動(dòng)的規(guī)律性和與影響因素的相關(guān)關(guān)系，獲得符合客觀實(shí)際的理性認(rèn)識(shí)。觀測(cè)資料的整理分析，取決于現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)所得數(shù)據(jù)的數(shù)量和質(zhì)量，而又反過(guò)來(lái)推動(dòng)和指導(dǎo)觀測(cè)工作、水庫(kù)運(yùn)行更有成效地進(jìn)行。監(jiān)測(cè)資料整編與分析工作包括平時(shí)資料整理與定期資料編印和觀測(cè)成果的分析。監(jiān)測(cè)資料整理和整編工作內(nèi)容觀測(cè)取得的數(shù)據(jù)是客觀實(shí)際的反映。但監(jiān)測(cè)資料整理和整編工作內(nèi)容1.平時(shí)資料整理工作的主要內(nèi)容1）及時(shí)檢查各觀測(cè)項(xiàng)目原始觀測(cè)數(shù)據(jù)和巡視檢查記錄的正確性、準(zhǔn)確性和完整性。如有漏測(cè)、誤讀（記）或異常，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)（復(fù)）測(cè)、確認(rèn)或更正。2）及時(shí)進(jìn)行各觀測(cè)物理量的計(jì)（換）算，填寫(xiě)數(shù)據(jù)

4、記錄表格（各記錄表格式詳見(jiàn)第二節(jié)）。3）隨時(shí)點(diǎn)繪觀測(cè)物理量過(guò)程線(xiàn)圖，考察和判斷測(cè)值的變化趨勢(shì)。如有異常，應(yīng)及時(shí)分析原因，并備忘文字說(shuō)明，原因不詳或影響工程安全時(shí)，應(yīng)及時(shí)上報(bào)主管部門(mén)。4）隨時(shí)整理巡視檢查記錄（含攝像資料），補(bǔ)充或修正有關(guān)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及觀測(cè)設(shè)施的變動(dòng)或檢驗(yàn)、校（引）測(cè)情況，以及各種考證圖、表，確保資料的銜接與連續(xù)性。監(jiān)測(cè)資料整理和整編工作內(nèi)容1.平時(shí)資料整理工作的主要內(nèi)容監(jiān)測(cè)資料整理和整編工作內(nèi)容2.定期資料編印工作的主要內(nèi)容1）匯集工程的基本概況（含各種運(yùn)控指標(biāo)）、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)布置和各項(xiàng)考證資料，以及各次巡檢資料和有關(guān)報(bào)告、文件等。2）在平時(shí)資料整理基礎(chǔ)上，對(duì)整編時(shí)段內(nèi)的各項(xiàng)觀測(cè)物理量

5、按時(shí)序進(jìn)行列表統(tǒng)計(jì)和校對(duì)。此時(shí)如發(fā)現(xiàn)可疑數(shù)據(jù)，一般不宜刪改，應(yīng)加注說(shuō)明，提醒讀者注意。3）繪制能表示各觀測(cè)物理量在時(shí)間和空間上的分布特征圖，以及有關(guān)因素的相關(guān)關(guān)系圖。4）分析各觀測(cè)物理量的變化規(guī)律及其對(duì)工程安全的影響，并對(duì)影響工程安全的問(wèn)題提出運(yùn)行和處理意見(jiàn)。5）對(duì)上述資料進(jìn)行全面復(fù)核、匯編，并附以整編說(shuō)明后，刊印成冊(cè)，建檔保存。采用計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)進(jìn)行資料存儲(chǔ)和整編者，整編軟件應(yīng)具有數(shù)據(jù)錄入、修改、查詢(xún)以及整編圖、表的輸出打印等功能，還應(yīng)有電子文件備份。監(jiān)測(cè)資料整理和整編工作內(nèi)容2.定期資料編印工作的主要內(nèi)容監(jiān)測(cè)資料整理和整編工作內(nèi)容3.成果的分析觀測(cè)成果的分析是一項(xiàng)細(xì)致復(fù)雜而又十分重要的工

6、作，要以認(rèn)真的精神和科學(xué)的態(tài)度去進(jìn)行。我國(guó)的水庫(kù)建設(shè)是建國(guó)以后開(kāi)始發(fā)展的，水庫(kù)觀測(cè)工作從無(wú)到有，但許多水庫(kù)管理單位開(kāi)展了大量的觀測(cè)工作，觀測(cè)成果的分析工作也取得了豐富的經(jīng)驗(yàn)和顯著的成績(jī)。使用計(jì)算機(jī)，應(yīng)用比較法，應(yīng)用回歸分析、諧量分析等數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，對(duì)觀測(cè)成果進(jìn)行定量分析。 4. 監(jiān)測(cè)報(bào)告監(jiān)測(cè)報(bào)告一般包括工程概況、巡視檢查和儀器監(jiān)測(cè)情況的說(shuō)明、巡視檢查資料和儀器監(jiān)測(cè)資料的分析結(jié)果、大壩工作狀態(tài)的評(píng)估及改進(jìn)意見(jiàn)等。監(jiān)測(cè)資料整理和整編工作內(nèi)容3.成果的分析監(jiān)測(cè)資料整理和整編工作內(nèi)容二、 土石壩安全監(jiān)測(cè)資料的整編（一）巡視檢查巡視檢查的各種記錄、圖件和報(bào)告等均屬大壩安全監(jiān)測(cè)的重要史料，除將原件歸檔外，

7、應(yīng)將發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的資料整理復(fù)制載入相應(yīng)時(shí)段的資料整編。每次整編，除對(duì)本時(shí)段內(nèi)巡視檢查發(fā)現(xiàn)的異常問(wèn)題及其原因分析、處理措施和效果觀察等作出完整編錄外，必要時(shí)可簡(jiǎn)要引述前期巡視檢查結(jié)果加以對(duì)比分析。（二）變形監(jiān)測(cè)變形監(jiān)測(cè)資料整編，一般應(yīng)根據(jù)所設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行各觀測(cè)物理量的列表統(tǒng)計(jì)。在列表統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上，應(yīng)盡量繪出能表示各觀測(cè)物理量時(shí)間和空間分布特征的各種圖件 （必要時(shí)可加繪相關(guān)物理量，如壩體填筑過(guò)程、蓄水過(guò)程等），一般如：1.壩面水平位移過(guò)程線(xiàn)圖2.壩體橫斷面分層垂直位移分布圖3.壩體表面垂直位移等值線(xiàn)圖4.壩體橫斷面垂直位移及水平位移等值線(xiàn)圖5.壩體裂縫平面分布圖監(jiān)測(cè)資料整理和整編工作內(nèi)容二、 土石壩安全監(jiān)

8、測(cè)資料的整編（一監(jiān)測(cè)資料整理和整編工作內(nèi)容（三）滲流監(jiān)測(cè) 一般應(yīng)按壩體、壩基、繞滲等不同部位和類(lèi)別分別填寫(xiě)測(cè)點(diǎn)滲流壓力（水位）和滲流量監(jiān)測(cè)成果統(tǒng)計(jì)表。并同時(shí)抄錄相應(yīng)的上、下游水位，必要時(shí)加注有關(guān)滲流異?，F(xiàn)象的說(shuō)明。如：1.上游（水庫(kù)）、下游水位統(tǒng)計(jì)表2.滲流量監(jiān)測(cè)成果統(tǒng)計(jì)表根據(jù)滲流壓力（水位)統(tǒng)計(jì)表繪制各測(cè)點(diǎn)的滲流壓力水位過(guò)程線(xiàn)圖，圖上應(yīng)同時(shí)繪出上、下游水位過(guò)程線(xiàn)和壩區(qū)降水強(qiáng)度分布線(xiàn)根據(jù)過(guò)程線(xiàn)圖確定遲后時(shí)間，消除遲后影響，用穩(wěn)定流場(chǎng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系繪制以下圖件：1.特定庫(kù)水位下的滲流壓力水位過(guò)程線(xiàn)。2.滲流壓力、測(cè)壓管水位與庫(kù)水位相關(guān)關(guān)系圖。3.壩體橫斷面滲流壓力分布圖和壩體平面滲流壓力分布圖。4.

9、根據(jù)過(guò)程線(xiàn)圖確定并消除遲后影響后，用穩(wěn)定滲流場(chǎng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系繪制以下圖件：1）滲流量（降水量、庫(kù)水位）過(guò)程線(xiàn)圖。2) 特定庫(kù)水位下的滲流量過(guò)程線(xiàn)圖。3）滲流量與庫(kù)水位（上、下游水位差）相關(guān)關(guān)系圖。監(jiān)測(cè)資料整理和整編工作內(nèi)容（三）滲流監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)資料整理和整編工作內(nèi)容三、安全監(jiān)測(cè)資料的分析（一）資料分析的目的和意義大壩安全監(jiān)測(cè)是掌握壩體運(yùn)行狀態(tài)、保證大壩安全運(yùn)用的重要措施，也是檢驗(yàn)設(shè)計(jì)成果、檢查施工質(zhì)量和掌握大壩的各種物理量變化規(guī)律的有效手段。但是，原始的觀測(cè)成果往往只展示了大壩的直觀表象，要深刻地揭示規(guī)律和作出判斷，從繁多的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中找出關(guān)鍵問(wèn)題，還必須對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)、剖析、提煉和概括，這就是監(jiān)測(cè)

10、資料分析工作。其意義可從以下幾方面來(lái)理解。1.監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)本身，既隱含著大壩實(shí)際狀態(tài)的信息，又帶有觀測(cè)誤差及外界偶然因素隨機(jī)作用所造成的干擾。必須經(jīng)過(guò)辨析，識(shí)別干擾，才能顯示出真實(shí)的信息。2.影響壩體狀態(tài)的多種內(nèi)外因素是交織在一起的，監(jiān)測(cè)值是其綜合效應(yīng)。為了將影響因素加以分解，找出主要因素及各個(gè)影響因素的影響程度，也必須對(duì)測(cè)值作分解和剖析。3.只有將多種監(jiān)測(cè)量的多個(gè)測(cè)點(diǎn)、多次測(cè)值放在一起綜合考察，相互補(bǔ)充、印證，才能了解測(cè)值在空間分布上和時(shí)間發(fā)展上的聯(lián)系，找出變化異常的部位和薄弱環(huán)節(jié)，了解其變化過(guò)程和發(fā)展趨勢(shì)。監(jiān)測(cè)資料整理和整編工作內(nèi)容三、安全監(jiān)測(cè)資料的分析（一）資料分監(jiān)測(cè)資料整理和整編工作內(nèi)容4

11、.任何事物的發(fā)展都是遵循從量變到質(zhì)變的過(guò)程。大量事實(shí)表明，大壩的破壞和失穩(wěn)，事前總是有所預(yù)兆的，同樣也是一個(gè)由量變到質(zhì)變的過(guò)程。通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析，就可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)大壩發(fā)生破壞前的各種征兆和異常情況，從而采取有效的補(bǔ)救措施。5.通過(guò)數(shù)據(jù)分析可以對(duì)設(shè)計(jì)的正確性、經(jīng)濟(jì)性和措施的有效性進(jìn)行驗(yàn)證，進(jìn)而為提高或改進(jìn)大壩設(shè)計(jì)提供依據(jù)。大壩的設(shè)計(jì)和計(jì)算，既要符合安全的原則，又要符合經(jīng)濟(jì)的原則。然而，由于我們對(duì)自然規(guī)律的認(rèn)識(shí)有待深入，不可能對(duì)所有影響大壩的復(fù)雜因素都進(jìn)行精確的計(jì)算，只能是作了許多假設(shè)和簡(jiǎn)化以后，才進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。6.為了對(duì)大壩各種觀測(cè)成果作出物理解釋?zhuān)A(yù)測(cè)未來(lái)測(cè)值變幅及可能的數(shù)值等，也離不開(kāi)分析

12、工作。因此，觀測(cè)資料分析被視為實(shí)現(xiàn)大壩安全監(jiān)測(cè)根本目的最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，其任務(wù)就在于通過(guò)具有一定精度的監(jiān)測(cè)資料，認(rèn)識(shí)大壩監(jiān)測(cè)數(shù)值在空間分布和時(shí)間發(fā)展上的規(guī)律性，掌握它和各種內(nèi)外因素的聯(lián)系，從觀測(cè)值的變化來(lái)考察和發(fā)現(xiàn)大壩結(jié)構(gòu)的變化和異?，F(xiàn)象，防止大壩結(jié)構(gòu)向不安全方向發(fā)展。監(jiān)測(cè)資料整理和整編工作內(nèi)容4.任何事物的發(fā)展都是遵循從量變到監(jiān)測(cè)資料整理和整編工作內(nèi)容（二）資料分析的主要方法資料分析的主要方法有比較法、作圖法、特征值統(tǒng)計(jì)法、數(shù)學(xué)模型法和其他一些方法。下面作一簡(jiǎn)要介紹。1.比較法所謂比較法就是將不同測(cè)次的監(jiān)測(cè)資料、巡視資料及監(jiān)測(cè)資料成果與技術(shù)警戒值、理論試驗(yàn)的成果作比較，判斷測(cè)值有無(wú)異常，找出

13、觀測(cè)值的變化規(guī)律或發(fā)展趨勢(shì)。比較多次巡查資料，定性考察大壩外觀異?，F(xiàn)象的部位、變化規(guī)律和發(fā)展趨勢(shì)。比較同類(lèi)效應(yīng)量監(jiān)測(cè)值的變化規(guī)律或發(fā)展趨勢(shì)，是否具有一致性和合理性。3）將監(jiān)測(cè)成果與理論計(jì)算或模型試驗(yàn)成果相比較，觀察其規(guī)律和趨勢(shì)是否有一致性、合理性。并與工程的某些技術(shù)警戒值 （大壩在一定工作條件下的變形量、抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)、滲透壓力、滲漏量等方面的設(shè)計(jì)或試驗(yàn)允許值，或經(jīng)歷史資料分析得出的推薦監(jiān)控值）相比較，以判斷工程的工作狀態(tài)是否異常。監(jiān)測(cè)資料整理和整編工作內(nèi)容（二）資料分析的主要方法監(jiān)測(cè)資料整理和整編工作內(nèi)容2.作圖法根據(jù)分析的要求，畫(huà)出監(jiān)測(cè)資料的過(guò)程線(xiàn)圖、相關(guān)圖、分布圖及綜合過(guò)程線(xiàn)圖 （如將

14、上游庫(kù)水位、某物理量和其警戒值，其他的效應(yīng)量畫(huà)在一張圖上）等，由圖可直接了解和分析測(cè)值的變化大小和其規(guī)律。1）以觀測(cè)時(shí)間為橫坐標(biāo)，所考查的測(cè)值為縱坐標(biāo)繪制的曲線(xiàn)叫過(guò)程線(xiàn)。它反映了測(cè)值隨時(shí)間而變化的過(guò)程。由過(guò)程線(xiàn)可以看出測(cè)值變化有無(wú)周期性，最大值、最小值等，一年或多年變幅有多大，各時(shí)期變化梯度 （快慢）如何，有無(wú)反常的升降變化等。圖上一般同時(shí)繪制相關(guān)因素如庫(kù)水位、氣溫等的過(guò)程線(xiàn)，以了解測(cè)值和這些因素的變化是否相關(guān)，周期是否相同，滯后時(shí)間多長(zhǎng)，兩者變化幅度等。有時(shí)也可以同時(shí)繪制不同測(cè)點(diǎn)或不同項(xiàng)目的曲線(xiàn)，比較它們之間的聯(lián)系和差異。2）以橫坐標(biāo)表示測(cè)點(diǎn)位置，縱坐標(biāo)表示測(cè)值所繪制的臺(tái)階圖或曲線(xiàn)叫分布圖。

15、它反映了測(cè)值沿空間的分布情況。由圖可看出測(cè)值分布有無(wú)規(guī)律，最大、最小值在什么位置，各點(diǎn)間特別是相鄰點(diǎn)間的差異大小等。圖上還可以繪出有關(guān)因素如壩高等的分布值。同一張圖繪制出同一項(xiàng)目不同測(cè)次和不同項(xiàng)目同一測(cè)次的測(cè)值分布，以比較期間的聯(lián)系及差異。監(jiān)測(cè)資料整理和整編工作內(nèi)容2.作圖法監(jiān)測(cè)資料整理和整編工作內(nèi)容3）以縱坐標(biāo)表示測(cè)值，以橫坐標(biāo)表示有關(guān)因素（如水位、溫度等）所繪制的散點(diǎn)加回歸線(xiàn)的圖叫相關(guān)圖。它反映了測(cè)值和該因素的關(guān)系，如變化趨勢(shì)、相關(guān)密切度等。3.特征值統(tǒng)計(jì)法這是對(duì)監(jiān)測(cè)值（隨機(jī)變量）進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、計(jì)算，得到一系列有代表性的特征值，用以濃縮、簡(jiǎn)化一批測(cè)值中的信息，以便對(duì)大壩性態(tài)的變化更加清晰、簡(jiǎn)單

16、地了解、掌握和發(fā)現(xiàn)其有無(wú)異?！，F(xiàn)其有無(wú)異常。特征值主要包括各監(jiān)測(cè)物理量歷年的最大和最小值（含出現(xiàn)時(shí)間）、變幅、周期、年（月）平均值及變化率等。通過(guò)對(duì)這些特征值的統(tǒng)計(jì)和分析，可幫助考察各監(jiān)測(cè)量之間在數(shù)量變化方面是否具有一致性、合理性，以及它們的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性等。監(jiān)測(cè)資料整理和整編工作內(nèi)容3）以縱坐標(biāo)表示測(cè)值，以橫坐標(biāo)表示監(jiān)測(cè)資料整理和整編工作內(nèi)容4.數(shù)學(xué)模型法該法就是利用回歸分析、經(jīng)驗(yàn)或數(shù)學(xué)力學(xué)原理，建立原因量（如庫(kù)水位、氣溫等）與效應(yīng)量（如位移、揚(yáng)壓力等）之間定量關(guān)系的方法。這種關(guān)系往往是具有統(tǒng)計(jì)性的，需要較長(zhǎng)序列的觀測(cè)數(shù)據(jù)。當(dāng)能夠在理論分析基礎(chǔ)上來(lái)尋求兩者確定性的關(guān)系，稱(chēng)為確定性模型；當(dāng)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，