波堆水电站外部变形监测

GPS在水电站大坝变形监测中的应用及影响在经济水平的不断提升下，我国开展了众多的水电站大坝建设工程，为了确保工程质量，施工人员需要对大坝变形情况进行实时监测。

但是传统的测量方法无法满足这一监测要求，需要运用GPS技术，代替原有的光学、电子测量仪器，实现对大坝变形的动态监测，从而获得增加精确的数据。

本文就GPS在水电站大坝变形监测中的应用及影响进行了研究分析。

标签：GPS；水电站；大坝变形监测；应用；影响前言GPS技术是一项实时定位测量技术，因其精度较高、观测时间短等优势，备受人们的青睐。

GPS技术在不断的发展中，应用范围也在不断拓展，在测绘领域中也实现了这一技术的运用。

1998年，我国首次在大坝变形监测中运用GPS技术，并取得了良好效果，并对水电站大坝变形监测工作产生了十分积极的影响。

1、GPS技术对水电站大坝变形监测的影响GPS技术在水电站大坝变形监测中的应用，对这一工作产生了会死分积极的影响。

第一，GPS技术实现了对水电站大坝变形的全天候监测。

GPS测量技术在运用过程中，可以不受环境、天气的影响，无论是雨天、雪天、还是风天，都能够正常运行，只要在GPS监测系统中设置防雷设备，便能够实现对水电站大坝变形的全天候监测。

第二，GPS技术提升了水电站大坝变形监测数据的精准度。

这一技术能够在应用中，提供1×10-6及以上的定位精度，大大提升了监测数据的准确性。

第三，GPS技术的应用减轻了水电站大坝变形监测工作负担。

在技术的不断发展过程中，GPS接收机自动化程度大大提升，体积及重量都在不断减小，工作人员携带更加方便，工作人员操作十分便利。

同时，接收机为用户提供了相应的接口，用户能够实现对水电站大坝各个部分数据的监测，形成自动化的监测系统，实现信息的自动收集、处理、报警等。

第四，GPS技术为水电站大坝变形监测工作提供了监测点三维位移信息，减轻了变形分析难度。

在传统监测技术的运用中，需要对平面及垂直两方面的位移监测运用不同的方法，工作量、运用时间都相对较多，监测点位等也无法保持一致，不仅测量人员的工作负担较重，且变形分析的难度较大。

三维监测在某水电站边坡变形分析中的应用摘要：通过对某水电站厂房后边坡变形体地表三维监测资料的分析，判断其变形的主要诱发因素是由于阀室交通洞的集中排水造成的，其变形特征总体为推移式，局部牵引式，变形体的变形量虽呈季节周期性变化，但已趋于收敛，说明降水对变形体稳定性的敏感度已显著降低。

根据监测资料分析的结果与地质宏观判断及稳定性计算结果相吻合，说明三维监测在边坡变形分析中可以起到重要作用。

关键词：变形体三维监测稳定性1引言某水电站位于四川省木里县境内，采用引水式开发，装机容量240MW。

厂房采用地面布置方案，厂房边坡上游侧为第四系松散堆积体组成的土质边坡，坡高约55m，开挖坡比为1:1.25，设置2层马道。

由于厂房上游侧后坡上部的阀室交通洞开挖后出现涌水，水流直接渗入到厂房后坡的松散堆积体内，且施工弃渣直接堆放在厂房后侧坡体上，导致坡体出现断续、错列的裂缝，随后陆续贯通，引起蠕滑下座，形成变形体。

变形体平均宽177m，长约270m，平均厚度42m，面积4.7×104m2，规模达200×104m3以上。

2变形体地质背景工程地处青藏高原东南缘，属“川滇菱形”断块之次级断块“稻城断块”的东缘，地质构造较复杂，断层、褶皱十分发育。

工程区属于中亚热带季风气候，年平均降雨量818.10mm，干湿季节区别十分明显，降水十分集中，主要分布在5~10月之间，雨季降雨量约占全年降雨量的93%。

工程区基岩地震动水平峰值加速度为0.10g，工程区地震基本烈度为Ⅶ度。

厂房上游侧后坡为一冰斗槽谷地貌，总体呈上宽下窄、中下部略有收敛的圈椅状地形，坡脚呈舌状突向木里河。

从地形地貌上看，沟谷纵向上总体呈陡缓相间的台阶状，阀室交通洞口（2440m高程左右）以上地形宽缓，发育有三级平台，平台间以缓坡过渡，地形坡度25°~35°，植被较发育；2440m高程以下地形在宽度上明显收敛，坡度变陡，发育有6级陡坎、台阶，平台狭小，且平台间地形坡度一般为45°左右，局部陡坎达50°~60°。

水电站大坝变形监测与预报摘要：水电站大坝表面变形监测属于大坝工程安全监测中一部分。

文章以猴子岩水电站为例，以9～10月为时间段，介绍了大坝变形监测的周期确定、点位布设等技术设计，并分析了选用仪器及设计路线的精度，通过成果资料的整理和分析，掌握了大坝的沉降动态，并对监测结果进行了阐述，提出了合理的建议。

关键词：面板堆石坝；变形测量；安全监测1 工程概况猴子岩水电站位于四川省甘孜藏族自治州康定县境内，坝址距上游丹巴县城约47 km，距下游泸定县城约89 km，距成都市约402 km，对外交通条件较好。

本工程等级为一等，电站采用坝式开发，枢纽建筑物主要由拦河坝、两岸泄洪及放空建筑物、右岸首部式地下引水发电系统等组成。

水库正常蓄水位1 842.00 m，相应库容6.62亿m3，总库容7.06亿m3，死水位1802.00 m，调节库容3.87亿m3，具有季调节性能。

电站装机容量1 700 MW（4×425 MW），拦河坝为混凝土面板堆石坝，最大坝高223.50 m。

2 变形监测方案设计2.1 上、下游围堰监测①本监测依据《上下游围堰监测布置图》，在上游围堰布设6个监测点，分别为TPWY-1～TPWY-6，监测点于上游围堰堰顶。

监测点采用墩标的方式进行埋设，水平位移工作基点采用右岸的III07，以极坐标法进行观测，按照《国家三角测量规范》二等边角观测精度执行。

垂直位移工作基点采用右岸的LSWY-1，观测按照《国家一、二等水准测量规范》中二等精度执行。

②在下游围堰布设4个监测点，TPWY-7～TPWY-10监测点于下游围堰堰顶，监测点采用墩标的方式进行埋设，水平位移工作基点采用左岸的XIII12，以极坐标法进行观测，按照《国家三角测量规范》二等边角观测精度执行。

垂直位移工作基点采用右岸的LSWY-2，观测按照《国家一、二等水准测量规范》中二等精度执行。

2.2 面板堆石坝监测目前面板堆石坝混凝土与垫层料接触面和建基面安装了9支土压力计，混凝土与垫层料接触面铅直向土压力在0.01～0.05 MPa之间，月变化在0.01～0.05 MPa之间，建基面铅直向土压力在0.05～0.07 MPa之间，月变化在0.01～0.04 MPa之间，建基面上下游水平向土压力在0.02～0.05 MPa之间，月变化均为0.01 MPa。

水库土质堆积体岸坡动态变形监测预警刘心庭;张宇;王幸林;张振华【摘要】The single and static displacement monitoring index for early warning obtained by engineering analogy can not ex-press the dynamic deformation features of bank slope during the fluctuation process of reservoir water level. Based on the liquid-solid coupling action of rock-soil caused by the fluctuation of reservoir water level, a dynamic early warning method to reflect the dynamic deformation of a soil slope bank under reservoir water level fluctuation was proposed. The dynamic early warning index of the soil slop bank, Xietan Sewage Treatment Plant in Three Gorges Reservoir area, under the water level fluctuation was deter-mined by this method, and the safety state of the slope was judged dynamically. The field deformation monitoring data has proved the validity and feasibility of this new method.%针对采用传统工程类比方法获得的单一静态变形监测预警指标无法表达岸坡在库水位变化过程中动态变形特征的问题，以土质堆积体岸坡为研究对象，考虑库水位变化引起岸坡岩土体的流固耦合作用，提出了一种动态反映库水位变化条件下岸坡变形特征的监测预警方法。

滩坑水电站大坝变形监测与预报摘要：大坝表面变形监测是大坝工程安全监测工作中的一个重要组成部分，以滩坑水电站为实例介绍了大坝变形监测的周期确定、点位布设等技术设计，并分析了选用仪器及设计路线的精度，通过成果资料的整理和分析，掌握了大坝的沉降动态，并对监测结果进行了分析，提出了合理的建议。

关键词：面板堆石坝，变形测量，安全监测Abstract: the dam surface deformation monitoring is the construction of the dam safety monitoring of the work is an important part to beach pit hydropower plant as example this paper introduces the cycle of the deformation monitoring is sure, point clearly technology design, and analyzes the design of the route chosen instrument and precision, through the results of data collection and analysis, the master of the dam dynamic settlement, and the monitoring results are analyzed, and some suggestion were put forward.Keywords: face rockfill dam, deformation measurement, safety monitoring一、工程概况滩坑水电站工程位于浙江省青田县境内的瓯江支流小溪上，距青田县城西门约32Km。

工程属于一等工程，由拦河坝、溢洪道、泄洪洞、引水系统、发电厂房和地面开关站等建筑物组成。

引言随着我国面板堆石坝设计理论的不断完善，施工工艺的日趋成熟，工程实践的积累以及各类新型水工装备的不断更新与应用，其具有更好的适应性与安全性能，并进一步提高了大坝的设计、施工及后期运营状态，使其更多地被用于水利工程的设计与建设。

水电站混凝土面板堆石坝是一项重要的水利工程，具有结构复杂和施工难度大等特点。

为了保障大坝的安全运行，变形监测显得尤为重要。

传统的变形监测方法通常采用接触式测量，需要布置大量的传感器，而且易受到环境干扰和信号传输限制的影响。

而分布式光纤传感技术作为目前的水电站混凝土面板堆石坝分布式光纤传感技术变形监测研究陈加伦1杨斌葛21. 贵州顺成劳务管理有限公司 贵州 贵阳 5500812. 望谟县水务局 贵州 黔西南州 552300摘 要：水电站混凝土面板堆石坝的安全性和稳定性对于下游人民的生命和财产安全至关重要。

为保障大坝的建设和运行安全，本文提出分布式光纤传感技术的水电站混凝土面板堆石坝变形监测方法，首先布设与安装分布式光纤监测传感器，获得光纤长度方向上被测参数的连续分布；其次构建出混凝土面板堆石坝有限元模型，反映连续介质的剪切滑移、分离等多种变形特点；最后计算水电站坝体内部沉降等的变形数据。

结果表明：该方法对坝体的变形进行监测后得到的结果与试验设定的变形数值误差较小，而测量机器人对大坝表面变形自动化监测的方法误差较大，其最大误差为3.87 mm，与本文使用的方法相比，误差多了3.52 mm，证明分布式光纤传感技术在水电站混凝土面板堆石坝变形监测方面具有较高的可行性。

关键词：水电站；分布式光纤传感技术；混凝土；变形监测Research on Distributed Fiber Optic Sensing T echnology for Deformation Monitoring of Concrete Faced Rockfill Dams in Hydropower StationsAbstract: The safety and stability of concrete faced rockfill dams for hydropower stations are crucial for the safety of downstream people's lives and property. To ensure the construction and operation safety of dams, this paper proposes a deformation monitoring method for concrete faced rockfill dams in hydropower stations using distributed fiber optic sensing technology, firstly, deploy and install distributed fiber optic monitoring sensors to obtain the continuous distribution of measured parameters in the length direction of the fiber optic; secondly, a finite element model of the concrete faced rockfill dam is constructed to reflect the various deformation characteristics of the continuous medium, such as shear slip and separation; finally, calculate the deformation data of the internal settlement of the hydropower station dam body. The results show that the deformation of the dam body monitored by this method has a small error compared to the experimental set deformation values, while the method of automatic monitoring of dam surface deformation by measuring robots has a large error, with a maximum error of 3.87 mm.Compared with the method used in this article, the error is 3.52 mm more, proving the high feasibility of distributed fiber optic sensing technology in deformation monitoring of concrete face rockfill dams in hydropower stations.Key words: Hydropower stations; distributed fiber optic sensing technology; concrete; deformation monitoring收稿日期：2023-10-31第一作者：陈加伦，1992年生，工程师，主要从事水利工程项目管理工作，E-mail：******************通信作者：杨斌葛，1988年生，工程师，E-mail：****************90CHINA CONCRETE2024.05NO.179新型传感监测技术，具有连续、实时、高精度、抗干扰能力强等优点，可以有效地解决传统方法存在的问题。

某水电站大坝变形监测成果分析摘要：水电站大坝表面变形监测是水电站安全运营的重要组成部分，通过变形监测能够综合而直观地反映大坝的安全状态，在监视大坝安全运行方面发挥着重要作用。

本文以某水电站为例，简单介绍了监测方案主要要求，分析了该水电站大坝水平及垂直位移监测的数据和成果，以期为今后水电站大坝的监测提供借鉴。

关键词：水电站大坝；变形监测；水平位移；垂直位移1引言水电站大坝的安全监测工作中，变形、位移是十分重要的监测项目。

大坝变形是坝体和基础状态的综合反映，也是衡量大坝运行时结构是否正常、安全、可靠的重要标志，变形监测就是利用专用的仪器和方法对变形体的变形现象进行持续观测、对变形体变形形态进行分析和变形体变形的发展态势进行预测，当发现产生变形时及时采取措施，避免因沉降原因造成水电站大坝主体结构的破坏或产生影响大坝使用功能的裂缝，造成巨大的经济损失。

2水电站大坝变形监测的重要性（1）鉴定施工质量：大坝在施工期间的变化反映了施工质量，并为改进施工提供信息，加快施工进度。

（2）确保大坝安全运行：水电站大坝变形监测可以有效评价边坡施工及其使用过程中边坡的稳定程度，并做出有关预报，为业主、施工方及监理提供预报数据，跟踪和控制施工进程，对可能出现的险情及时提供报警值，以确保大坝的安全运行。

（3）充分发挥工程效益：根据检测结果可以推断大坝在各种水位及外界温度等作用的安全度，指导大坝的正常运行，使其在安全的前提下充分发挥工程效益。

3大坝监测案例该水电站是以发电为主，兼有航运、防洪、城市供水、旅游等综合效益的水利水电枢纽工程，大坝主体结构表面布置了12个水平位移监测点（全部为强制观测墩）和12个垂直位移监测点，远离大坝影响范围外布置了2个水平位移监测基准点和2个垂直位移监测基准点，2009年2月~2017年4月期间共对该水电站进行了27期水平位移监测和垂直位移监测，本次观测时间为2017年4月份。

3.1水平位移监测（1）水平位移监测方法该水电站大坝水平位移监测采用视准线法观测，使用Leica TCA2003全站仪进行观测，活动觇牌读数法测量。

吉音水库面板堆石坝两岸坡趾板周边缝变形监测资料简析摘要：吉音水利枢纽工程是克里雅河流域的控制性工程，是一项以灌溉、防洪为主，兼顾发电的综合性水利工程。

文章主要通过计算、分析大坝面板周边缝变形的监测资料，了解面板周边缝的变形情况。

关键词：大坝监测面板堆石坝周边缝变形1概况吉音水利枢纽工程为Ⅲ等中型工程，是一项以灌溉、防洪为主，兼顾发电的综合性水利工程。

工程由拦河坝、表孔溢洪洞、底孔泄洪冲沙放空洞、发电引水洞、电站厂房等建筑物组成。

工程正常蓄水位2509.00m，设计库容0.782亿m3，拦河坝最大坝高124.5m，坝顶长489m，电站装机3×8MW，多年平均发电量1.058亿kw.h。

2混凝土面板边缝监测布置周边缝趾板与面板间的接缝、连接板与趾板间的接缝、连接板与高趾墙(砼防渗墙)之间的周边缝两侧变形的不连续性导致其变形远大于其他接缝。

从防渗的角度看，这是面板坝最薄弱的环节，因此在两岸坡沿趾板与面板之间的周边缝不同高程设置了9组三向测缝计用以观测面板和趾板之间在面板平面上的张开度和垂直于面板的不均匀沉陷以及沿周边缝的错动。

3两岸坡趾板周边缝变形监测大坝在两岸坡趾板与面板间共设置9套三向测缝计，分别位于趾0+027m、趾0+053.5m、趾0+082.9m、趾0+454.9m、趾0+472.3m、趾0+496.4m、趾0+508m、趾0+535m、趾0+575.1m，用以监测两岸岸坡周边缝变形情况。

图3-3～3-6为两岸岸坡周边缝变化过程线，监测数据以趾板为相对不动点，反应面板相对趾板变化过程。

面板开合变形中，截止2021年底除趾0+082.9m的J3-3表现为闭合外，其余测点均表现为开合状态，最大开合度在2.61～26.85mm区间内。

其中除位于趾0+027m的J3-1开合变形随水位变化较大，2019至2021年年变幅在7.93~8.25mm，其余测点仅在初蓄期变化幅度较大，之后运行较为平稳，变形基本趋于收敛，变化不大。