唐宜盛+++達(dá)娃+++席隆海+++楊飛

摘 要：根據(jù)近年土石壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展，結(jié)合高海拔、高寒、高烈度特點(diǎn)，列舉西藏地區(qū)某規(guī)劃建設(shè)300m級(jí)心墻堆石壩工程實(shí)例，對(duì)安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中的各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、氣象修正、系統(tǒng)防雷、電源布置、監(jiān)測(cè)自動(dòng)化進(jìn)行全面論述，指出監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)、難點(diǎn)并提出應(yīng)對(duì)措施。

關(guān)鍵詞：心墻堆石壩；安全監(jiān)測(cè)；監(jiān)測(cè)項(xiàng)目；監(jiān)測(cè)自動(dòng)化

引言

近年來(lái)，由于土石壩充分利用當(dāng)?shù)夭牧?、?jié)約投資、工期相對(duì)較短等優(yōu)勢(shì)，在國(guó)內(nèi)外壩工建設(shè)上廣泛采用。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，世界上已建和在建的壩高在230m以上的當(dāng)?shù)夭牧蠅喂灿?5座，其中14座采用了土質(zhì)心墻防滲型式，其中300m級(jí)高壩1座，詳見(jiàn)表1。施工期和運(yùn)行期的安全監(jiān)測(cè)可以獲取大壩運(yùn)行性態(tài)的第一手資料，從而了解和掌握大壩安全狀況，確保工程安全，但中國(guó)目前尚無(wú)300m級(jí)心墻堆石壩施工和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，本文結(jié)合西藏地區(qū)高寒高烈度特點(diǎn)，對(duì)超高心墻堆石壩安全監(jiān)測(cè)進(jìn)行分析和思考。

心墻堆石壩安全監(jiān)測(cè)量分為環(huán)境量和效應(yīng)量?jī)深?，環(huán)境量包括庫(kù)水位、水溫、氣溫、氣壓、降水（降雨和降雪）、地震等，效應(yīng)量包括位移、偏轉(zhuǎn)、滲流壓力、滲流量、應(yīng)力、應(yīng)變等。

1 項(xiàng)目概況

西藏地區(qū)某規(guī)劃建設(shè)的水電站位于瀾滄江上游河段，根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀筚Y料統(tǒng)計(jì)，多年平均氣溫4.8℃，極端最高氣溫26.1℃，極端最低氣溫-24.6℃；多年平均相對(duì)濕度61.1%，多年平均降水量575.4mm，多年平均蒸發(fā)量1632mm。電站工程建設(shè)的場(chǎng)地基本烈度為Ⅶ度，工程抗震設(shè)防類別為甲類，設(shè)計(jì)工況時(shí)取100年超越概率2%的地震動(dòng)參數(shù)0.32g，校核工況時(shí)取基準(zhǔn)期100年超越概率1%的地震動(dòng)參數(shù)0.41g。電站規(guī)劃擋水建筑物為心墻堆石壩，最大壩高315m，大壩從上游至下游分區(qū)為上游堆石區(qū)、上游過(guò)渡料區(qū)、上游反濾料區(qū)、心墻區(qū)、下游反濾料區(qū)、下游過(guò)渡料區(qū)、下游堆石區(qū)。

心墻堆石壩安全監(jiān)測(cè)量分為環(huán)境量和效應(yīng)量?jī)深?，環(huán)境量包括庫(kù)水位、水溫、氣溫、氣壓、降水（降雨和降雪）、地震等，效應(yīng)量包括位移、偏轉(zhuǎn)、滲流壓力、滲流量、應(yīng)力、應(yīng)變等。結(jié)合工程實(shí)際，按照DL/T5259的有關(guān)規(guī)定，心墻堆石壩監(jiān)測(cè)項(xiàng)目有巡視檢查、環(huán)境量監(jiān)測(cè)、變形監(jiān)測(cè)、滲流監(jiān)測(cè)、壓力（應(yīng)力）監(jiān)測(cè)、監(jiān)測(cè)自動(dòng)化。巡視檢查包括按照各類檢查規(guī)定程序進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)填表和記錄，必要時(shí)附有略圖、素描、照片或錄像；環(huán)境量監(jiān)測(cè)包括氣溫、上下游水位、庫(kù)水溫、降水、冰壓、地震等；變形監(jiān)測(cè)包括表面變形、內(nèi)部變形、壩基深部變形、結(jié)構(gòu)縫及堆石體與防浪墻接縫開(kāi)合度等；滲流變形作為心墻堆石壩重點(diǎn)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括浸潤(rùn)線、滲流壓力、滲流量、繞壩滲流、滲流水質(zhì)、防滲效果監(jiān)測(cè)等；壓力（應(yīng)力）監(jiān)測(cè)包括土壓力監(jiān)測(cè)、混凝土墊層應(yīng)力監(jiān)測(cè)；監(jiān)測(cè)自動(dòng)化是為連續(xù)穩(wěn)定獲得心墻堆石壩永久監(jiān)測(cè)項(xiàng)目數(shù)據(jù)，將各測(cè)點(diǎn)組網(wǎng)集成，從而實(shí)現(xiàn)在工控機(jī)上數(shù)據(jù)采集和資料整理整編。

2 安全監(jiān)測(cè)思考

2.1 環(huán)境量監(jiān)測(cè)

環(huán)境量如水位、冰壓等變化會(huì)引起壩體變形、滲流等效應(yīng)量變化，加之西藏地區(qū)高海拔、氣候干燥、晝夜溫差大和冬季極端低溫氣候影響，很多監(jiān)測(cè)儀器（弦式）測(cè)值也需要進(jìn)行氣溫、氣壓等氣象修正，除需在壩址位置建立一個(gè)環(huán)境量監(jiān)測(cè)站外，還應(yīng)在大壩壩坡不同高程觀測(cè)房適當(dāng)位置增設(shè)氣溫、氣壓傳感器。

考慮到壩體滲流總量準(zhǔn)確性對(duì)判別心墻堆石壩滲流穩(wěn)定的重要性，建議在下游壩后量水堰處建立簡(jiǎn)易氣象站，主要監(jiān)測(cè)降水和蒸發(fā)兩環(huán)境量，為計(jì)算總體滲漏量剔除氣候影響因子。壩址場(chǎng)地基本烈度為Ⅶ度，心墻堆石壩有必要建立強(qiáng)震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行地震反應(yīng)監(jiān)測(cè)和壩體抗震措施監(jiān)測(cè)，以掌握心墻堆石壩在地震荷載作用下的反應(yīng)和檢驗(yàn)抗震措施發(fā)揮的效果。

2.2 變形監(jiān)測(cè)

2.2.1 斷面選擇

為更好的監(jiān)測(cè)心墻堆石壩的工作性態(tài)，選擇具有代表性的心墻中心線為主要的監(jiān)測(cè)縱斷面，以河床中心線選擇兩個(gè)最大壩高斷面作為一主一輔橫斷面，左右岸根據(jù)心墻堆石壩的布置情況、壩基地質(zhì)條件，選擇2～3個(gè)斷面作為左右岸監(jiān)測(cè)重要監(jiān)測(cè)斷面。

2.2.2 表面變形監(jiān)測(cè)

表面變形監(jiān)測(cè)主要以心墻堆石壩表面觀測(cè)墩作為主要監(jiān)測(cè)手段，為充分反映壩體各高程和左右岸協(xié)調(diào)變形情況，同時(shí)結(jié)合壩體內(nèi)部變形監(jiān)測(cè)布置，在壩體上下游選擇具有代表性的部位設(shè)置觀測(cè)墩測(cè)線，考慮視準(zhǔn)線法監(jiān)測(cè)的需要，測(cè)線兩端設(shè)工作基點(diǎn)，工作基點(diǎn)與工程永久外部變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)聯(lián)測(cè)，以求得大壩表面變形絕對(duì)值。本工程心墻堆石壩規(guī)模巨大，因此應(yīng)選用技術(shù)可靠而成熟的監(jiān)測(cè)手段，并在滿足監(jiān)測(cè)量程、精度及相關(guān)要求的情況下盡量節(jié)約投資，在施工期及初蓄期表面變形監(jiān)測(cè)建議采用傳統(tǒng)大地變形測(cè)量法。同時(shí)，考慮到本工程需布置的表面變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)量較多、人工觀測(cè)及數(shù)據(jù)處理工作量較大的情況，為及時(shí)采集數(shù)據(jù)并提高觀測(cè)效率，在初蓄期及運(yùn)行期選擇具有代表性的部分測(cè)點(diǎn)進(jìn)行改造后采用GNSS和測(cè)量機(jī)器人兩種方法進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

2.2.3 內(nèi)部變形監(jiān)測(cè)

心墻堆石壩內(nèi)部變形監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括沉降監(jiān)測(cè)、水平位移監(jiān)測(cè)、土體位移監(jiān)測(cè)和不同材料接觸界面錯(cuò)動(dòng)監(jiān)測(cè)，所有內(nèi)部監(jiān)測(cè)需通過(guò)對(duì)應(yīng)的外部變形監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)校核得出內(nèi)部變形的絕對(duì)值。

大壩內(nèi)部變形監(jiān)測(cè)主要采用測(cè)斜儀、電磁沉降儀、弦式沉降系統(tǒng)、水管式沉降儀、引張線式水平位移計(jì)及剪變形計(jì)等儀器設(shè)備。測(cè)斜儀與電磁沉降儀技術(shù)較成熟，根據(jù)國(guó)內(nèi)其他已建工程經(jīng)驗(yàn)，可將兩種儀器結(jié)合埋設(shè)，用來(lái)監(jiān)測(cè)心墻的水平位移和沉降，即沿心墻中心線布置測(cè)斜暨電磁沉降孔，在測(cè)斜管上等間距（3m）套上電磁沉降環(huán)。由于施工期心墻沉降變形量較大，加之心墻會(huì)產(chǎn)生上下游向和左右岸向位移，為防止測(cè)斜管的接頭阻礙沉降環(huán)隨壩體一同變形，同時(shí)適應(yīng)測(cè)斜管彎曲變形，建議測(cè)斜管接頭采用內(nèi)置式暗扣連接頭，接頭處帶伸縮節(jié)?？紤]到最大壩高斷面孔深超過(guò)300m，其埋設(shè)風(fēng)險(xiǎn)大，一旦失效將無(wú)補(bǔ)救，建議在輔助斷面同時(shí)布置弦式沉降系統(tǒng)或橫梁式沉降儀以監(jiān)測(cè)儀器埋設(shè)抗風(fēng)險(xiǎn)能力。另外施工期應(yīng)注意孔口保護(hù)，防止被施工機(jī)械撞擊損壞或石塊掉落堵孔，避免降低監(jiān)測(cè)設(shè)施的監(jiān)測(cè)范圍。endprint

引張線式水平位移計(jì)和水管式沉降儀廣泛用于監(jiān)測(cè)下游堆石體的水平位移和沉降，技術(shù)也成熟，考慮到本工程心墻堆石壩規(guī)模較大，對(duì)于監(jiān)測(cè)管線超過(guò)300m的高壩，水管式沉降儀常常會(huì)出現(xiàn)因線路過(guò)長(zhǎng)帶來(lái)監(jiān)測(cè)精度下降、壩體不均勻沉降堵管等難題，為提高儀器精度和可靠性，將水管式沉降儀建議由改進(jìn)為四管式，測(cè)讀端采用采用雙測(cè)管，兩水管互為校核補(bǔ)充。由于引張線式水平位移計(jì)和水管式沉降儀每次測(cè)讀前張緊銦鋼絲和通水后穩(wěn)定后再測(cè)讀，且本工程測(cè)點(diǎn)數(shù)量較多，蓄水期前可對(duì)其進(jìn)行自動(dòng)化改造，為節(jié)約投資，在監(jiān)測(cè)設(shè)備采購(gòu)時(shí)就需考慮自動(dòng)化改造成熟的產(chǎn)品，避免自動(dòng)化改造時(shí)更換測(cè)讀端設(shè)備，另外自動(dòng)化改造時(shí)需增加自動(dòng)加載裝置和通水排氣裝置，因此觀測(cè)房設(shè)計(jì)時(shí)需預(yù)留出一定的空間保證設(shè)備布置。上游堆石體內(nèi)部水平位移可采用弦式沉降儀監(jiān)測(cè)，但由于弦式沉降儀的測(cè)量范圍不超過(guò)70m，故只能用于施工期和初蓄期，可在每支弦式沉降儀對(duì)應(yīng)布置1支滲壓計(jì)，監(jiān)測(cè)大壩上游堆石體蓄水后的沉降，通過(guò)滲壓計(jì)水頭和上游水位可換算得出相應(yīng)部位的沉降?？紤]到本工程處于西藏高寒地區(qū)，受冬季極端氣溫影響，水管式沉降儀及弦式沉降儀都會(huì)受水低溫結(jié)冰的影響，從而影響儀器工作，選擇可靠的防凍液或保溫措施是提高儀器可靠性的關(guān)鍵。

界面錯(cuò)動(dòng)監(jiān)測(cè)主要指岸坡與壩體接觸面之間、壩體反濾與心墻之間可能發(fā)生的相對(duì)位移，一般采用布置剪變形計(jì)監(jiān)測(cè)。另外根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，在大壩蓄水過(guò)程中或水庫(kù)水位變動(dòng)等情況下壩頂可能會(huì)產(chǎn)生輕微“搖頭”的現(xiàn)象，堆石體與防浪墻間接觸面可能發(fā)生相對(duì)錯(cuò)動(dòng)，故在堆石體與防浪墻接觸面布置測(cè)縫計(jì)以監(jiān)測(cè)開(kāi)合度變化及相對(duì)錯(cuò)動(dòng)。

2.3 滲流監(jiān)測(cè)

壩體壩基滲流監(jiān)測(cè)主要包括壩體浸潤(rùn)線監(jiān)測(cè)、滲透壓力監(jiān)測(cè)、防滲效果監(jiān)測(cè)、繞壩滲流監(jiān)測(cè)和滲流量監(jiān)測(cè)等，一般采用埋設(shè)滲壓計(jì)和部署繞壩水位孔、量水堰等設(shè)備監(jiān)測(cè)?？紤]到滲流監(jiān)測(cè)對(duì)心墻堆石壩極端重要性，建議所有滲流監(jiān)測(cè)項(xiàng)目均進(jìn)入自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)連續(xù)觀測(cè)。滲流將引起周圍溫度場(chǎng)變化，因此也可以借助樞紐區(qū)內(nèi)溫度計(jì)、振弦式儀器溫度補(bǔ)償（目前大多數(shù)振弦式儀器所測(cè)溫度精度在0.5℃以內(nèi)）監(jiān)測(cè)土體介質(zhì)內(nèi)、土體與巖體界面、混凝土墊層內(nèi)溫度場(chǎng)，通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間溫度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)可模擬出溫度場(chǎng)變化從而分析出滲流變化趨勢(shì)。

隨著近年監(jiān)測(cè)科學(xué)技術(shù)發(fā)展，光纖測(cè)溫測(cè)滲流技術(shù)在壩工界廣泛探索應(yīng)用，在心墻堆石壩測(cè)滲漏建議在下游反濾料中沿橫河向布置滲漏光纖和光電傳感單元，當(dāng)滲流通過(guò)時(shí)會(huì)引起周圍溫度場(chǎng)的變化，通過(guò)采集光電傳感單元反饋回來(lái)的光信號(hào)或波長(zhǎng)來(lái)判斷滲流。此種方法已在國(guó)內(nèi)大型土石壩科研試用，由于光纖測(cè)溫測(cè)滲流又需長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)通電，施工期穩(wěn)定電源保障是關(guān)鍵。國(guó)內(nèi)糯扎渡電站心墻堆石壩采用分布式光纖布拉格光柵滲壓傳感技術(shù)監(jiān)測(cè)滲流，但波段信號(hào)數(shù)據(jù)采集不穩(wěn)定，數(shù)據(jù)分析結(jié)果與其他滲流監(jiān)測(cè)成果存在差異，未取得較好成功經(jīng)驗(yàn)，本工程可持續(xù)關(guān)注此項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展選擇性采用。

2.4 壓力（應(yīng)力）監(jiān)測(cè)

土石壩應(yīng)力監(jiān)測(cè)常用的儀器是是土壓力計(jì)，通過(guò)埋設(shè)不同類型的土壓力計(jì)了解壩體內(nèi)部應(yīng)力及壩體與壩基接觸面應(yīng)力變化情況，判斷工程的安全狀況。目前土石壩穩(wěn)定計(jì)算有總應(yīng)力法和有效應(yīng)力法，為便于后期資料分析，同時(shí)考慮到心墻料變形模量較低而壩殼料變形模量較高，心墻區(qū)可能出現(xiàn)拱效應(yīng)，為判斷心墻出現(xiàn)水力劈裂的可能性，在每支土壓力計(jì)旁均應(yīng)布設(shè)滲壓計(jì)監(jiān)測(cè)孔隙水壓力。

2.5 監(jiān)測(cè)自動(dòng)化

本工程心墻堆石壩規(guī)模大，安全監(jiān)測(cè)項(xiàng)目眾多，且測(cè)點(diǎn)布置較分散，需要大量的人力和資源（時(shí)間、設(shè)備）進(jìn)行觀測(cè)、數(shù)據(jù)采集和整編分析，因此為節(jié)約資源，同時(shí)實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確的測(cè)量與數(shù)據(jù)采集，自動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)資料整編分析，盡早發(fā)現(xiàn)可能的事故隱患，必須將大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與其他監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（引水發(fā)電系統(tǒng)、泄水建筑物、邊坡等）組網(wǎng)形成安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)。而大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)除接入自動(dòng)化的心墻堆石壩內(nèi)觀監(jiān)測(cè)項(xiàng)目子系統(tǒng)外，還包括心墻堆石壩表面變形外觀監(jiān)測(cè)（GNSS和測(cè)量機(jī)器人）、強(qiáng)震監(jiān)測(cè)（地震反應(yīng)和抗震措施監(jiān)測(cè)）、經(jīng)自動(dòng)化改造的引張線水平位移計(jì)和水管式沉降儀測(cè)控系統(tǒng)、光纖測(cè)滲漏系統(tǒng)四個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)，如何將以上五個(gè)子系統(tǒng)有效集成為大壩安全監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)有以下幾個(gè)重點(diǎn)與難點(diǎn)。

2.5.1 系統(tǒng)通訊組網(wǎng)

隨著當(dāng)今技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展，目前國(guó)內(nèi)大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)大都采用分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，由于本項(xiàng)目工程規(guī)模巨大、測(cè)點(diǎn)和各建筑物分布分散、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸距離長(zhǎng)易受外界干擾等特點(diǎn)，監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)宜采用國(guó)內(nèi)廣泛應(yīng)用的分布式、多級(jí)連接的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)型式，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)總線結(jié)構(gòu)采用RS-485形式，根據(jù)國(guó)內(nèi)大中型水電工程經(jīng)驗(yàn)，通訊方式也采用RS-485總線通訊，但由于總線通訊方式各網(wǎng)絡(luò)單元都賦以獨(dú)立地址，且為了便于外觀監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和強(qiáng)震系統(tǒng)接入系統(tǒng)并有效組網(wǎng)，建議自動(dòng)化系統(tǒng)采用基于TCP/IP協(xié)議以太網(wǎng)通信方式，特別是在某測(cè)站或基站布置有線通訊距離較遠(yuǎn)，布線成本較高的情況下，基于TCP/IP協(xié)議以太網(wǎng)通信可較方便的實(shí)現(xiàn)無(wú)線通訊。RS-485總線通訊和以太網(wǎng)通訊兩者比較如表2。

2.5.2 系統(tǒng)供電

根據(jù)工程規(guī)模，自動(dòng)化系統(tǒng)宜采用分散供電方式，在各監(jiān)測(cè)站就近接入永久供電電源，但心墻堆石壩安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化改造一般都是在蓄水期前或過(guò)程中就要完成，永久供電系統(tǒng)基本上還未能建成投入使用，過(guò)渡期建議采用施工臨時(shí)電源分散供電方式，但臨時(shí)供電電源存在電壓過(guò)高及噪聲問(wèn)題，造成系統(tǒng)存在安全隱患且影響儀器設(shè)備的正常運(yùn)行，導(dǎo)致測(cè)值失真，故在每個(gè)觀測(cè)站中都需安裝凈化電源，對(duì)供電電源進(jìn)線穩(wěn)壓、降噪，這將增加工程建設(shè)成本。特別是在某測(cè)站或基站布置較遠(yuǎn)，永久供電電源布置至站成本較高時(shí)考慮采用太陽(yáng)能電池板供電方式。

2.5.3 系統(tǒng)防雷

對(duì)安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)造成危害的雷擊主要有兩種形式：直擊雷和雷電電磁脈沖，為了保證安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)的安全暢通，有必要對(duì)防雷接地進(jìn)行設(shè)計(jì)，以提高自動(dòng)化系統(tǒng)的防雷避雷性能。根據(jù)本工程規(guī)模和其他工程經(jīng)驗(yàn)，心墻堆石壩所有測(cè)站均可接入工程的防雷和接地設(shè)施，系統(tǒng)防雷設(shè)計(jì)主要從直擊雷防護(hù)和雷電感應(yīng)過(guò)電壓防護(hù)兩方面進(jìn)行，直擊雷的防護(hù)采用合理自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)和外部技術(shù)防雷措施（避雷針、避雷帶等），雷電感應(yīng)過(guò)電壓防護(hù)主要從電源防雷、室外線路防雷、信號(hào)線端口隔離和通訊線路防雷等幾方面進(jìn)行。endprint

2.5.4 系統(tǒng)集成

大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括心墻堆石壩內(nèi)觀監(jiān)測(cè)項(xiàng)目子系統(tǒng)GNSS和測(cè)量機(jī)器人系統(tǒng)、強(qiáng)震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、引張線水平位移計(jì)和水管式沉降儀測(cè)控系統(tǒng)、光纖測(cè)滲漏系統(tǒng)。上述系統(tǒng)將在監(jiān)測(cè)管理站物理層面集成，每個(gè)系統(tǒng)將在各自或公用的工控機(jī)上獨(dú)立運(yùn)行，進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)（測(cè)量）、數(shù)據(jù)采集。另外為了方便數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)間互訪、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)互備份、監(jiān)測(cè)資料的統(tǒng)一整編分析和24小時(shí)不間斷運(yùn)行的在線監(jiān)控及分級(jí)報(bào)警功能，還要進(jìn)行軟件層面集成，即采用同一監(jiān)測(cè)信息管理系統(tǒng)對(duì)上述各系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理，這就要求管理站工作計(jì)算機(jī)和服務(wù)器共用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)，所以在軟件層面集成時(shí)有兩大重、難點(diǎn)需攻克：一是各系統(tǒng)采用不同編程語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，底層數(shù)據(jù)庫(kù)格式不一，且沒(méi)有統(tǒng)一的通訊協(xié)議或通訊協(xié)議不開(kāi)放，特別是GNSS和測(cè)量機(jī)器人采用瑞士徠卡的GeoMos Monitor和GNSS Spider系統(tǒng)（以下將兩系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)簡(jiǎn)稱徠卡數(shù)據(jù)庫(kù)），其底層數(shù)據(jù)庫(kù)不開(kāi)放，要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成只能在統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)和徠卡數(shù)據(jù)庫(kù)之間再建立一個(gè)中間數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)有用數(shù)據(jù)的相互提取和轉(zhuǎn)換，由于徠卡數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，要提取有用的信息傳輸至統(tǒng)一庫(kù)并且最終實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)反饋（即監(jiān)測(cè)信息管理系統(tǒng)可對(duì)徠卡系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)命令下達(dá)），其過(guò)程涉及水工、監(jiān)測(cè)、計(jì)算機(jī)、軟件編程等專業(yè)，需要一定數(shù)量的技術(shù)人員協(xié)調(diào)合作才能實(shí)現(xiàn)。二是強(qiáng)震監(jiān)測(cè)EDAS系統(tǒng)在監(jiān)測(cè)到地震反應(yīng)后如何根據(jù)地震效應(yīng)量分級(jí)給監(jiān)測(cè)信息管理系統(tǒng)下達(dá)巡回監(jiān)測(cè)指令。大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)內(nèi)包含監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及測(cè)點(diǎn)眾多，如果每發(fā)生一次地震就全部進(jìn)行一次數(shù)據(jù)采集不僅反饋數(shù)據(jù)量大，而且數(shù)據(jù)采集和傳輸都需要一定時(shí)間，所以需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)布置的多個(gè)強(qiáng)震儀數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后進(jìn)行工況評(píng)級(jí)，根據(jù)不同工況等級(jí)選擇性的對(duì)部分監(jiān)測(cè)項(xiàng)目或測(cè)點(diǎn)進(jìn)行即時(shí)數(shù)據(jù)采集與分析。由于地震評(píng)級(jí)分析是一門非常專一的學(xué)科，很難將地震評(píng)級(jí)分析用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言進(jìn)行編程，而且還需要工程設(shè)計(jì)和科研單位提出可行的分級(jí)監(jiān)測(cè)管理意見(jiàn)，列出分級(jí)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目或測(cè)點(diǎn)，才能結(jié)合上述成果由軟件編程人員實(shí)現(xiàn)強(qiáng)震監(jiān)測(cè)與大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通訊。

3 結(jié)束語(yǔ)

西藏高海拔高寒高烈度區(qū)修建300m級(jí)心墻堆石壩在國(guó)內(nèi)水電站建設(shè)史上將是一次挑戰(zhàn)，其常規(guī)安全監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及儀器設(shè)備均可能超規(guī)范、超量程情況，如內(nèi)觀監(jiān)測(cè)儀器和電纜連接如何提高耐水壓能力，在300m水頭下正常工作等，需要國(guó)內(nèi)同類型已建在建土石壩工程施工、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)科研單位和儀器制造商大力開(kāi)展科研試驗(yàn)和科技創(chuàng)新。監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)集成及信息管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)需要跨專業(yè)協(xié)調(diào)合作，安全監(jiān)控預(yù)警指標(biāo)需要工程經(jīng)驗(yàn)、監(jiān)測(cè)計(jì)算成果、計(jì)算機(jī)技術(shù)將定量和定性分析有機(jī)結(jié)合，綜合分析，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)分級(jí)預(yù)警，達(dá)到指導(dǎo)大壩施工、運(yùn)行的目的。本文僅對(duì)心墻堆石壩幾項(xiàng)常規(guī)監(jiān)測(cè)和自動(dòng)化進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析和思考，尚有許多實(shí)際問(wèn)題需要在施工和運(yùn)行過(guò)程中結(jié)合實(shí)際提出改進(jìn)和完善。

參考文獻(xiàn)

[1]巖土工程安全監(jiān)測(cè)手冊(cè)（第二版）[M].北京：中國(guó)水利水電出版社.

[2]沈嗣元，馬能武.超高心墻堆石壩安全監(jiān)測(cè)工程的創(chuàng)新技術(shù)探討[J].人民長(zhǎng)江，2010（20）.

[3]DL/T5259-2010.土石壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范[S].

作者簡(jiǎn)介：唐宜盛（1986-），男，漢族，四川宜賓人，四川大學(xué)水利水電工程專業(yè)，本科，助理工程師，主要從事水電工程建設(shè)管理工作。endprint

2.5.4 系統(tǒng)集成

大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括心墻堆石壩內(nèi)觀監(jiān)測(cè)項(xiàng)目子系統(tǒng)GNSS和測(cè)量機(jī)器人系統(tǒng)、強(qiáng)震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、引張線水平位移計(jì)和水管式沉降儀測(cè)控系統(tǒng)、光纖測(cè)滲漏系統(tǒng)。上述系統(tǒng)將在監(jiān)測(cè)管理站物理層面集成，每個(gè)系統(tǒng)將在各自或公用的工控機(jī)上獨(dú)立運(yùn)行，進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)（測(cè)量）、數(shù)據(jù)采集。另外為了方便數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)間互訪、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)互備份、監(jiān)測(cè)資料的統(tǒng)一整編分析和24小時(shí)不間斷運(yùn)行的在線監(jiān)控及分級(jí)報(bào)警功能，還要進(jìn)行軟件層面集成，即采用同一監(jiān)測(cè)信息管理系統(tǒng)對(duì)上述各系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理，這就要求管理站工作計(jì)算機(jī)和服務(wù)器共用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)，所以在軟件層面集成時(shí)有兩大重、難點(diǎn)需攻克：一是各系統(tǒng)采用不同編程語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，底層數(shù)據(jù)庫(kù)格式不一，且沒(méi)有統(tǒng)一的通訊協(xié)議或通訊協(xié)議不開(kāi)放，特別是GNSS和測(cè)量機(jī)器人采用瑞士徠卡的GeoMos Monitor和GNSS Spider系統(tǒng)（以下將兩系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)簡(jiǎn)稱徠卡數(shù)據(jù)庫(kù)），其底層數(shù)據(jù)庫(kù)不開(kāi)放，要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成只能在統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)和徠卡數(shù)據(jù)庫(kù)之間再建立一個(gè)中間數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)有用數(shù)據(jù)的相互提取和轉(zhuǎn)換，由于徠卡數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，要提取有用的信息傳輸至統(tǒng)一庫(kù)并且最終實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)反饋（即監(jiān)測(cè)信息管理系統(tǒng)可對(duì)徠卡系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)命令下達(dá)），其過(guò)程涉及水工、監(jiān)測(cè)、計(jì)算機(jī)、軟件編程等專業(yè)，需要一定數(shù)量的技術(shù)人員協(xié)調(diào)合作才能實(shí)現(xiàn)。二是強(qiáng)震監(jiān)測(cè)EDAS系統(tǒng)在監(jiān)測(cè)到地震反應(yīng)后如何根據(jù)地震效應(yīng)量分級(jí)給監(jiān)測(cè)信息管理系統(tǒng)下達(dá)巡回監(jiān)測(cè)指令。大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)內(nèi)包含監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及測(cè)點(diǎn)眾多，如果每發(fā)生一次地震就全部進(jìn)行一次數(shù)據(jù)采集不僅反饋數(shù)據(jù)量大，而且數(shù)據(jù)采集和傳輸都需要一定時(shí)間，所以需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)布置的多個(gè)強(qiáng)震儀數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后進(jìn)行工況評(píng)級(jí)，根據(jù)不同工況等級(jí)選擇性的對(duì)部分監(jiān)測(cè)項(xiàng)目或測(cè)點(diǎn)進(jìn)行即時(shí)數(shù)據(jù)采集與分析。由于地震評(píng)級(jí)分析是一門非常專一的學(xué)科，很難將地震評(píng)級(jí)分析用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言進(jìn)行編程，而且還需要工程設(shè)計(jì)和科研單位提出可行的分級(jí)監(jiān)測(cè)管理意見(jiàn)，列出分級(jí)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目或測(cè)點(diǎn)，才能結(jié)合上述成果由軟件編程人員實(shí)現(xiàn)強(qiáng)震監(jiān)測(cè)與大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通訊。

3 結(jié)束語(yǔ)

西藏高海拔高寒高烈度區(qū)修建300m級(jí)心墻堆石壩在國(guó)內(nèi)水電站建設(shè)史上將是一次挑戰(zhàn)，其常規(guī)安全監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及儀器設(shè)備均可能超規(guī)范、超量程情況，如內(nèi)觀監(jiān)測(cè)儀器和電纜連接如何提高耐水壓能力，在300m水頭下正常工作等，需要國(guó)內(nèi)同類型已建在建土石壩工程施工、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)科研單位和儀器制造商大力開(kāi)展科研試驗(yàn)和科技創(chuàng)新。監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)集成及信息管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)需要跨專業(yè)協(xié)調(diào)合作，安全監(jiān)控預(yù)警指標(biāo)需要工程經(jīng)驗(yàn)、監(jiān)測(cè)計(jì)算成果、計(jì)算機(jī)技術(shù)將定量和定性分析有機(jī)結(jié)合，綜合分析，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)分級(jí)預(yù)警，達(dá)到指導(dǎo)大壩施工、運(yùn)行的目的。本文僅對(duì)心墻堆石壩幾項(xiàng)常規(guī)監(jiān)測(cè)和自動(dòng)化進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析和思考，尚有許多實(shí)際問(wèn)題需要在施工和運(yùn)行過(guò)程中結(jié)合實(shí)際提出改進(jìn)和完善。

參考文獻(xiàn)

[1]巖土工程安全監(jiān)測(cè)手冊(cè)（第二版）[M].北京：中國(guó)水利水電出版社.

[2]沈嗣元，馬能武.超高心墻堆石壩安全監(jiān)測(cè)工程的創(chuàng)新技術(shù)探討[J].人民長(zhǎng)江，2010（20）.

[3]DL/T5259-2010.土石壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范[S].

作者簡(jiǎn)介：唐宜盛（1986-），男，漢族，四川宜賓人，四川大學(xué)水利水電工程專業(yè)，本科，助理工程師，主要從事水電工程建設(shè)管理工作。endprint

2.5.4 系統(tǒng)集成

大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括心墻堆石壩內(nèi)觀監(jiān)測(cè)項(xiàng)目子系統(tǒng)GNSS和測(cè)量機(jī)器人系統(tǒng)、強(qiáng)震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、引張線水平位移計(jì)和水管式沉降儀測(cè)控系統(tǒng)、光纖測(cè)滲漏系統(tǒng)。上述系統(tǒng)將在監(jiān)測(cè)管理站物理層面集成，每個(gè)系統(tǒng)將在各自或公用的工控機(jī)上獨(dú)立運(yùn)行，進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)（測(cè)量）、數(shù)據(jù)采集。另外為了方便數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)間互訪、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)互備份、監(jiān)測(cè)資料的統(tǒng)一整編分析和24小時(shí)不間斷運(yùn)行的在線監(jiān)控及分級(jí)報(bào)警功能，還要進(jìn)行軟件層面集成，即采用同一監(jiān)測(cè)信息管理系統(tǒng)對(duì)上述各系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理，這就要求管理站工作計(jì)算機(jī)和服務(wù)器共用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)，所以在軟件層面集成時(shí)有兩大重、難點(diǎn)需攻克：一是各系統(tǒng)采用不同編程語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，底層數(shù)據(jù)庫(kù)格式不一，且沒(méi)有統(tǒng)一的通訊協(xié)議或通訊協(xié)議不開(kāi)放，特別是GNSS和測(cè)量機(jī)器人采用瑞士徠卡的GeoMos Monitor和GNSS Spider系統(tǒng)（以下將兩系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)簡(jiǎn)稱徠卡數(shù)據(jù)庫(kù)），其底層數(shù)據(jù)庫(kù)不開(kāi)放，要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成只能在統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)和徠卡數(shù)據(jù)庫(kù)之間再建立一個(gè)中間數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)有用數(shù)據(jù)的相互提取和轉(zhuǎn)換，由于徠卡數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，要提取有用的信息傳輸至統(tǒng)一庫(kù)并且最終實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)反饋（即監(jiān)測(cè)信息管理系統(tǒng)可對(duì)徠卡系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)命令下達(dá)），其過(guò)程涉及水工、監(jiān)測(cè)、計(jì)算機(jī)、軟件編程等專業(yè)，需要一定數(shù)量的技術(shù)人員協(xié)調(diào)合作才能實(shí)現(xiàn)。二是強(qiáng)震監(jiān)測(cè)EDAS系統(tǒng)在監(jiān)測(cè)到地震反應(yīng)后如何根據(jù)地震效應(yīng)量分級(jí)給監(jiān)測(cè)信息管理系統(tǒng)下達(dá)巡回監(jiān)測(cè)指令。大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)內(nèi)包含監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及測(cè)點(diǎn)眾多，如果每發(fā)生一次地震就全部進(jìn)行一次數(shù)據(jù)采集不僅反饋數(shù)據(jù)量大，而且數(shù)據(jù)采集和傳輸都需要一定時(shí)間，所以需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)布置的多個(gè)強(qiáng)震儀數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后進(jìn)行工況評(píng)級(jí)，根據(jù)不同工況等級(jí)選擇性的對(duì)部分監(jiān)測(cè)項(xiàng)目或測(cè)點(diǎn)進(jìn)行即時(shí)數(shù)據(jù)采集與分析。由于地震評(píng)級(jí)分析是一門非常專一的學(xué)科，很難將地震評(píng)級(jí)分析用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言進(jìn)行編程，而且還需要工程設(shè)計(jì)和科研單位提出可行的分級(jí)監(jiān)測(cè)管理意見(jiàn)，列出分級(jí)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目或測(cè)點(diǎn)，才能結(jié)合上述成果由軟件編程人員實(shí)現(xiàn)強(qiáng)震監(jiān)測(cè)與大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通訊。

3 結(jié)束語(yǔ)

西藏高海拔高寒高烈度區(qū)修建300m級(jí)心墻堆石壩在國(guó)內(nèi)水電站建設(shè)史上將是一次挑戰(zhàn)，其常規(guī)安全監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及儀器設(shè)備均可能超規(guī)范、超量程情況，如內(nèi)觀監(jiān)測(cè)儀器和電纜連接如何提高耐水壓能力，在300m水頭下正常工作等，需要國(guó)內(nèi)同類型已建在建土石壩工程施工、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)科研單位和儀器制造商大力開(kāi)展科研試驗(yàn)和科技創(chuàng)新。監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)集成及信息管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)需要跨專業(yè)協(xié)調(diào)合作，安全監(jiān)控預(yù)警指標(biāo)需要工程經(jīng)驗(yàn)、監(jiān)測(cè)計(jì)算成果、計(jì)算機(jī)技術(shù)將定量和定性分析有機(jī)結(jié)合，綜合分析，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)分級(jí)預(yù)警，達(dá)到指導(dǎo)大壩施工、運(yùn)行的目的。本文僅對(duì)心墻堆石壩幾項(xiàng)常規(guī)監(jiān)測(cè)和自動(dòng)化進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析和思考，尚有許多實(shí)際問(wèn)題需要在施工和運(yùn)行過(guò)程中結(jié)合實(shí)際提出改進(jìn)和完善。

參考文獻(xiàn)

[1]巖土工程安全監(jiān)測(cè)手冊(cè)（第二版）[M].北京：中國(guó)水利水電出版社.

[2]沈嗣元，馬能武.超高心墻堆石壩安全監(jiān)測(cè)工程的創(chuàng)新技術(shù)探討[J].人民長(zhǎng)江，2010（20）.

[3]DL/T5259-2010.土石壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范[S].

作者簡(jiǎn)介：唐宜盛（1986-），男，漢族，四川宜賓人，四川大學(xué)水利水電工程專業(yè)，本科，助理工程師，主要從事水電工程建設(shè)管理工作。endprint