高壩泄洪安全監(jiān)測預(yù)警試驗平臺主要功能

高壩泄洪安全監(jiān)測預(yù)警試驗平臺，國家大型水利樞紐工程安全監(jiān)測實驗。 2100433B

YSZPW（500V）4*0.75測拱壩底板等和損傷診斷。

大壩安全監(jiān)測工作始于20世紀(jì)初，當(dāng)時的方法和設(shè)備都較差，加以壩工設(shè)計、施工水平也不高，大壩失事時有發(fā)生。著名的有1928年美國的圣·弗朗西斯壩失事，1959年法國的馬爾帕塞拱壩失事，1963年意大利的瓦依昂水庫滑坡，都造成很大損失，引起社會震動，促使許多國家制定大壩安全監(jiān)測法規(guī)，改進(jìn)監(jiān)測技術(shù)和監(jiān)測儀器，使大壩監(jiān)測工作得到很大發(fā)展。70年代以來，由于電子技術(shù)和電子計算機的發(fā)展和應(yīng)用，大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)了半自動化或自動化，美國、日本、西班牙、意大利、法國等都在其國內(nèi)建立機構(gòu)進(jìn)行大壩安全監(jiān)測資料的集中處理。中國的大壩安全監(jiān)測工作開始于50年代中期，60年代逐步研制和生產(chǎn)了各種監(jiān)測儀器，制定了《水工建筑物觀測工作手冊》等有關(guān)規(guī)定。80年代研制并應(yīng)用了遙測垂線坐標(biāo)儀、傾斜儀、水位計、激光準(zhǔn)直設(shè)備等新儀器新設(shè)備，在龔咀水電站、葛洲壩水利樞紐、東江水電站等大壩上實現(xiàn)了內(nèi)部觀測儀器自動測量和自動處理，建立了全國性的大壩安全監(jiān)測機構(gòu)和資料分析中心，開始制定各種大壩安全管理條例和技術(shù)規(guī)范。

窄河谷、大流量高拱壩工程多采用表深孔水舌空中撞擊 水墊塘的壩身泄洪消能方式，取得了較好的效果。但其最大副作用是泄洪霧化的顯著增強，威脅下游岸坡的安全。若能使表深孔水舌空中相互穿插下落而無碰撞，則可顯著減輕泄洪霧化強度。但由于拱壩的泄流寬度受限，因此如何實現(xiàn)空中水舌的相互穿插下落，并且避免水墊塘底板動水荷載增加成為一個難題。寬尾墩、窄縫挑坎具有橫向收縮、縱向拉長水流的特性，可獲得窄長水流。本研究項目將寬尾墩和窄縫挑坎收縮式消能工分別應(yīng)用于高拱壩壩身泄洪表深孔，提出高拱壩表孔寬尾墩和深孔窄縫泄流形式，既可通過水舌的橫向收縮實現(xiàn)表深孔水舌的無碰撞穿插，又可利用水舌的縱向擴(kuò)散使水墊塘底板沖擊荷載反而進(jìn)一步降低。研究成果有助于推動我國高拱壩泄洪消能在二灘水電站開辟的表深孔水舌空中碰撞 水墊塘消能方式的基礎(chǔ)上再上升到一個新的臺階。

由于大壩失事原因是多方面的，其表現(xiàn)形式和可能發(fā)生的部位因各壩具體條件而異。因此，在大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計中，應(yīng)根據(jù)壩型、壩體結(jié)構(gòu)和地質(zhì)條件等，選定觀測項目，布設(shè)觀測儀器，提出設(shè)計說明書和設(shè)計圖紙。設(shè)計中考慮埋設(shè)或安裝儀器的范圍包括壩體、壩基及有關(guān)的各種主要水工建筑物和大壩附近的不穩(wěn)定岸坡。不同壩型的主要觀測項目如下。

①土壩、土石混合壩：失事的主要原因常是滲透破壞和壩坡失穩(wěn)，表現(xiàn)為壩體滲漏、壩基滲漏、塌坑、管涌、流土、滑坡等現(xiàn)象。主要觀測項目有垂直和水平位移、裂縫、浸潤線、滲流量、 土壓力、 孔隙水壓力等（見閘壩變形觀測、滲流觀測）。

②混凝土壩、圬工壩：失事的主要原因是壩體、壩基內(nèi)部應(yīng)力和揚壓力超出設(shè)計限度，表現(xiàn)為出現(xiàn)裂縫、壩體位移量過大和不均勻以及滲水等。主要觀測項目有變形、應(yīng)力、溫度、滲流量、揚壓力和伸縮縫等（見水工建筑物裂縫觀測、混凝土建筑物溫度觀測）。

此外，對泄水建筑物應(yīng)進(jìn)行泄流觀測和必要的水工建筑物觀測。如大壩位于地震多發(fā)區(qū)和附近有不穩(wěn)定岸坡，還應(yīng)進(jìn)行必要的抗震、滑坡、崩岸等觀測項目（見水工建筑物抗震監(jiān)測、滑坡崩岸觀測）。