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第1章 概述1

1.1 大坝安全监测的目的和意义1

1.2 大坝安全监测的基本规定3

1.2.1 大坝安全监测项目3

1.2.2 大坝安全监测频次9

1.2.3 限差要求及符号规定12

1.3 大坝安全监测的相关依据14

1.3.1 技术标准和规程、规范14

1.3.2 施工期工程承包合同认定的文件15

1.4 大坝安全监测工作的基本要求16

1.4.1 对监测仪器的基本要求16

1.4.2 设备安装埋设的基本要求18

1.4.3 现场观测的基本要求19

1.4.4 监测自动化的基本要求20

1.4.5 资料整编分析的基本要求20

第2章 主要监测仪器22

2.1 概述22

2.1.1 安全监测仪器的发展22

2.1.2 安全监测仪器的一般要求23

2.2 常用传感器简介23

2.2.1 差动电阻式传感器23

2.2.2 振弦式传感器27

2.2.3 其他原理的传感器30

2.3 水准仪及其测量原理31

2.3.1 水准测量原理31

2.3.2 水准仪和水准尺31

2.3.3 水准仪使用的基本方法33

2.4 全站仪及其测量原理34

2.4.1 水平角测量34

2.4.2 竖直角测量37

2.4.3 距离测量38

2.5 全球导航卫星定位系统（GNSS）40

2.5.1 全球导航卫星定位系统（GNSS）定位原理40

2.5.2 全球导航卫星定位系统的特点41

第3章 巡视检查43

3.1 巡视监测的必要性43

3.2 巡视检查要求和频次44

3.2.1 巡视检查的基本要求44

3.2.2 巡视检查的分类和次数44

3.3 巡视检查的范围和内容45

3.3.1 坝基检查45

3.3.2 混凝土坝检查45

3.3.3 土石坝检查46

3.3.4 面板堆石坝检查46

3.3.5 泄洪设施检查46

3.3.6 边坡及近坝库岸检查47

3.3.7 水库检查47

3.3.8 监测设施检查48

3.4 巡视检查的实施48

3.4.1 准备工作48

3.4.2 巡视检查方法48

3.4.3 记录和整理48

3.4.4 报告编制50

第4章 环境量监测52

4.1 环境量监测概述52

4.2 水位监测52

4.2.1 测点布置要求52

4.2.2 观测设备和方法53

4.2.3 水位观测的准确度要求55

4.3 降雨量和温度监测55

4.3.1 降雨量监测55

4.3.2 水温和气温监测56

4.4 坝前淤积和下游冲刷监测57

4.5 环境量的整理58

第5章 变形监测63

5.1 概述63

5.1.1 监测布置原则63

5.1.2 观测方法64

5.1.3 变形监测的符号规定、精度、频次要求66

5.2 视准线法观测66

5.2.1 活动觇牌法观测66

5.2.2 小角度法71

5.3 引张线法72

5.3.1 引张线的原理与布置72

5.3.2 引张线的结构73

5.3.3 观测要求和观测方法75

5.3.4 误差来源和主要事项77

5.3.5 无浮托引张线77

5.4 真空激光准直观测78

5.4.1 真空激光准直测量原理78

5.4.2 仪器设备79

5.4.3 观测方法80

5.4.4 真空激光准直系统监测实例80

5.5 挠度观测82

5.5.1 观测目的和方法82

5.5.2 倒垂线84

5.5.3 正垂线86

5.5.4 垂线观测仪87

5.6 几何水准观测法90

5.6.1 垂直位移的布设原则90

5.6.2 精密水准测量的观测方法94

5.6.3 精密水准测量观测注意事项97

5.7 静力水准测量97

5.7.1 基本原理98

5.7.2 仪器结构99

5.7.3 运行维护99

5.7.4 静力水准自动化监测实例99

5.8 测量机器人观测法101

5.8.1 测量机器人101

5.8.2 基本原理101

5.8.3 测量机器人自动化观测系统104

5.8.4 监测数据分析104

5.8.5 算例分析104

5.8.6 注意事项106

5.9 GNSS位移观测106

5.9.1 GNSS自动化监测系统布设方法106

5.9.2 GNSS用于变形监测实例108

5.10 钢丝位移计观测110

5.10.1 钢丝位移计观测原理110

5.10.2 测点布置111

5.10.3 钢丝位移计观测和计算方法111

5.11 水管式沉降仪观测112

5.11.1 水管式沉降仪观测原理112

5.11.2 测点布置112

5.11.3 水管式沉降仪观测113

5.12 测斜仪观测法114

5.12.1 观测点的布置115

5.12.2 活动式测斜仪115

5.12.3 固定式测斜仪121

5.13 接缝及裂缝观测法122

5.13.1 观测目的122

5.13.2 测点布置123

5.13.3 观测仪器123

5.14 变形监测资料整理128

第6章 渗流监测131

6.1 渗流监测内容131

6.1.1 渗流（透）压力监测131

6.1.2 孔隙水压力监测131

6.1.3 渗流量监测131

6.1.4 水质分析132

6.2 渗流监测设计132

6.2.1 混凝土坝渗流监测132

6.2.2 土石坝渗流监测133

6.2.3 绕坝渗流135

6.2.4 近岸坡渗流135

6.2.5 地下洞室渗流136

6.2.6 渗流量136

6.2.7 水质分析136

6.3 渗流监测方法136

6.3.1 测压管136

6.3.2 电测水位计137

6.3.3 渗压计137

6.3.4 渗流量监测139

6.3.5 水质分析141

6.4 渗流资料整编141

第7章 应力、应变及温度监测145

7.1 应力应变监测布置的要求145

7.1.1 混凝土应力应变监测布置的一般要求145

7.1.2 重力坝应力应变监测布置的要求146

7.1.3 拱坝应力应变监测布置的要求146

7.1.4 面板坝应力应变监测布置的要求146

7.1.5 防渗墙应力应变监测布置的要求147

7.1.6 坝基、坝肩及近坝边坡岩体应力应变监测布置的要求147

7.1.7 地下洞室应力应变监测布置的要求147

7.2 混凝土应力应变监测148

7.2.1 混凝土应变监测数据采集与计算148

7.2.2 混凝土应力应变计算149

7.3 钢筋应力监测153

7.3.1 钢筋应力计的布置153

7.3.2 差阻式钢筋计154

7.3.3 振弦式钢筋计154

7.4 压力监测155

7.4.1 混凝土压应力计155

7.4.2 土压力计157

7.5 温度监测159

7.5.1 温度计布设的一般原则159

7.5.2 电阻温度计159

7.6 应力、应变和温度监测资料整理160

第8章 安全监测自动化162

8.1 安全监测自动化的发展162

8.2 自动化监测系统结构163

8.2.1 集中式自动化监测系统163

8.2.2 分布式自动化监测系统163

8.3 监测自动化系统的组成164

8.3.1 传感器164

8.3.2 采集站164

8.3.3 监测中心165

8.3.4 通讯系统165

8.4 数据采集单元介绍166

8.4.1 数据采集单元的组成166

8.4.2 智能模块166

8.4.3 智能模块的主要功能和特点167

8.5 安全监测自动化案例分析168

第9章 资料整编和资料分析方法171

9.1 概述171

9.2 监测资料的整理与整编172

9.2.1 资料的收集和整理172

9.2.2 原始观测数据的检验172

9.2.3 监测数据的计算173

9.2.4 监测数值的整理和相关关系图的绘制174

9.2.5 监测资料整编174

9.3 监测资料的分析175

9.3.1 资料分析的一般规定175

9.3.2 监测资料的初步分析175

9.3.3 监测资料的统计模型分析176

第10章 大坝安全监测实例分析187

10.1 三道河水库安全监测实例分析187

10.1.1 工程概况187

10.1.2 监测系统概况190

10.1.3 水平垂直位移监测方法191

10.1.4 渗流监测方法196

10.1.5 监测资料整编与分析197

10.2 天堂水库安全监测实例分析205

10.2.1 工程概况205

10.2.2 监测系统概况206

10.2.3 水平位移观测方法207

10.2.4 垂直位移观测211

10.2.5 大坝渗流监测系统214

10.2.6 监测资料整编与分析215

10.3 白莲河大坝安全监测实例分析229

10.3.1 工程概况229

10.3.2 大坝安全监测概况231

10.3.3 水平位移观测方法233

10.3.4 垂直位移观测方法233

10.3.5 渗透压力观测方法234

10.3.6 监测资料整编及分析234

10.4 大坝安全监测常见问题250

10.4.1 大坝水平位移监测250

10.4.2 大坝垂直位移监测251

10.4.3 大坝渗流监测252

10.4.4 大坝安全监测资料整编与分析252

参考文献254