振弦式量水堰计设计标准

2010年09月06日发布 2011年05月01日实施前言本规范的附录A、附录B是资料性附录。

本规范为强制性标准。

本规范由国家安全生产监督管理总局提出。

本规范由国家安全生产标准化技术委员会非煤矿山安全分技术委员会归口。

本规范负责起草单位：中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司。

本规范参加起草单位：中国安全生产科学研究院、北京矿咨信矿业技术研究有限公司、北京佳尔信息技术有限公司。

本规范主要起草人：王运敏、项宏海、汪斌、周玉新、周敏、朱君星、段蔚平、张兴凯、王云海、谢旭阳、李全明、周鲁生、汪太平。

尾矿库安全监测技术规范1 范围本规范规定了尾矿库及与其安全运行有直接关系的建（构）筑物等安全检测的原则、内容和要求。

本规范适用于中华人民共和国境内金属非金属矿物选矿厂在用尾矿库、氧化铝厂赤泥库。

其它湿式堆存工业废渣库及干式处理的尾矿库可参照执行。

2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本规程的引用而成为本规程的条款。

引用文件最新版本，以及其后的修订版均适用于本规范。

AQ2006-2005 尾矿库安全技术规程ZBJ 1-90 选矿厂尾矿设施设计规范YS5 418-95 尾矿设施施工及验收规程SL60-94 土石坝安全监测技术规范SL21-2006 降水量观测规范GB 50021-2001 岩土工程勘查规范YS5229-96 岩土工程监测规范DL/T5395-2007 碾压式土石坝设计规范DL/T5129-2001 压式土石坝施工规范GB 50026-2007 工程测量规范GB 12898-91 国家三、四等水准测量规范GB 12897-91 国家一、二等水准测量规范3 术语和定义下列术语和定义适用于本规范位移 displacement因荷载作用而引起结构外形或尺寸的改变的变形，结构任一点的变形为位移。

渗流 seepage水通过坝体、坝基或坝肩空隙的流动。

浸润线 phreatic line库水位一定时，坝体横剖面上稳定渗流的自由水面线（或渗流顶面线）。

1、适用范围及依据 (1)1.1适用范围 (1)1.2标准及依据 (1)2、测量原理及仪器结构 (1)2.1测量原理： (1)2.2仪器结构： (1)2.3型号、规格及技术指标 (1)3、安装埋设 (2)3.1验收与保管 (2)3.2仪器安装 (2)3.2.1 渗压计的安装埋设 (3)3.3 电缆安装 (8)3.3.1 仪器电缆接长 (9)3.3.2 电缆的接长 (9)4、数据读取与计算 (9)4.1 人工测量与计算 (9)4.1.1 仪器与振弦式仪器检测仪的连接 (10)4.1.2 数据读取与记录 (10)4.2 自动测量 (11)4.2.1 自动测量的计算 (11)5、注意事项 (11)6、安全与环保 (11)6.1安全施工 (11)6.2环境保护 (12)7、附件 (12)振弦式渗压计作业指导书1、适用范围及依据1.1适用范围振弦式渗压计适用于长期埋设在水工建筑物(地基或基岩)内部和其它混凝土建筑物及土体内部，长期观测建筑物或土体内部的渗透(孔隙)水压力，亦可用于观测水库水位的变化，并可同时测量埋设点的温度。

渗压计加安装配套附件可在测压管、管道、地基钻孔中使用。

1.2标准及依据DL/T 5178-2003 《混凝土大坝安全监测技术规范》SL 60-1994 《土石坝安全监测技术规范》GB/T13606-92 《岩土工程用钢弦式压力传感器国家标准》2、测量原理及仪器结构2.1测量原理：当被测水压荷载作用在渗压计上，将引起弹性膜片的变形，其变形带动振弦转变成振弦应力的变化，从而改变振弦的振动频率。

电磁线圈激振振弦并测量其振动频率，频率信号经电缆传输至读数装置，即可测出水荷载的压力值，同时可同步测出埋设点的温度值。

2.2仪器结构：振弦式渗压计由透水石、不锈钢感应膜片、密封壳体，信号传输电缆、振弦及激振电磁圈等组成。

2.3型号、规格及技术指标3、安装埋设3.1验收与保管1.用户开箱验收仪器，应先检查仪器的数量(包括附件)及出厂检验合格证是否与装箱清单相符。

DIKGATLHONG DAM PROJECTCONTRACT NO.1:DAM AND ASSOCIATED WORKS AND ACCESS ROAD大坝监测仪器施工方案（振弦式渗压计）批准：审核：编制：SINOHYDRO CORPORATION LTD.November 18th 2008大坝监测仪器施工方案（振弦式渗压计）一、工程简介迪克戈洪大坝工程的观测项目主要有：水位及地下水位观测、坝体表面观测渗流观测、空隙水压力观测。

其主要观测仪器和设施如下：各种仪器将跟随工程的进展而进行安装，其中渗压计分为振弦渗压计和竖管渗压计，振弦渗压计具体分布部位和工程量见下表：二，供货商资料该工程的监测仪器供货商为基康北京公司，该公司的详细资料如下：Geokon INC. of USA has been the world leader in high-quality geotechnical instruments design and manufacturing since it was founded in 1979.Geoko Instruments(Beijing) co.,Ltd.was founded in 1998 as a wholly-owned enterprises of the Geokon Inc.,which specialized in desing, production and sale of security monitoring instruments and automatic monitoring and control systems, the integration projects and the technological consultation and services as well and “china Industrial production permit”Geokon instruments are divided into two large series of vibrating wires (vw) and Fiber Bragg Gratings (FBG),widely used for monitoting security and stability of hydraulic structures,tunnels,brdges,highways and other projects,such as stress,strain,displacement,load,pressure,temperature,tilt,settlement and data acquisition,etc.As a member of china dam security monitoring committee,Geokon Instruments (Beijing) Co.,Ltd. Is one of the most prestigious companies majored in hydropower project security monitoring and the largest supplier of water conservancy and hydropower security monitoring instruments in china.Geokon Beijing Co. Jiang xiaoqangUnit 1111 General Manager Tianchuang Science plaza Mr.G.J.LiNO.8 Caihefang Road Sales DirectorHaidian District Tel:+86-10-62698899 Beijing Fax:+86-10-62698866 100080 China /en三、施工计划根据安全监测的特点，坝内观测仪器，设备及观测等随坝体填筑施工的项目同步进行。

大坝安全监测自动化解决方案目录第一部分大坝安全监测系统 (1)一. 系统概述 (1)二. 系统组成 (1)三. 系统设计 (1)四. 组网方式及数据流程 (5)五. 大坝安全监控系统功能 (5)5.1用户管理 (5)5.2系统配置管理 (6)5.3运行管理 (6)5.4系统状态管理 (6)5.5数据管理 (6)5.6报表生成 (6)5.8曲线绘制功能 (6)六. 主要设备技术指标 (7)6.1渗压计 (7)6.2量水堰计 (7)6.3库水位计 (7)6.4雨量计 (7)6.5分布式网络测量单元 (8)第二部分GPS坝体变形监测系统 (10)一．系统概述 (10)二．系统结构 (10)三．基准站 (11)四．监测站 (12)五．数据处理中心 (12)二十三.第三章软件系统功能 (12)第一部分大坝安全监测系统一. 系统概述整套系统采用分层分布的优化设计方法，硬件及软件系统均采用模块化、开放式结构设计，以方便系统升级以及与其它系统的连接。

关键部件选国外原装产品，配以国内的成熟技术与产品，系统设计力求较高的稳定性、可靠性、灵活性、可操作性和可扩展性，以利主坝后期子坝和副坝自动化安全监测的扩展设计安装，系统内部的通讯完全采用数字信号的传输。

二. 系统组成测量系统由计算机、安全监测系统软件、测量单元、传感器等组成，可完成各类工程安全监测仪器的自动测量、数据处理、图表制作、异常测值报警等工作。

系统软件基于WINDOWS工作平台，集用户管理、测量管理、数据管理、通讯管理于一身，为工程安全的自动化测量及数据处理提供了极大的方便和有力的支持。

软件界面友好，操作简单，使用人员在短时间内即可迅速掌握并使用该软件；三. 系统设计依据坝体现在状况，分别进行坝体渗流监测、水位监测、降雨量监测，具体配置如下：1.2.1坝体渗流监测（1）坝体浸润线监测一般监测断面不少于3个，监测断面位置一般选择在最具有代表性的、能控制主要渗流情况和估计可能出现异常渗流情况的横断面上，如最大坝高断面、原河床断面、合龙坝段、坝体结构有变化的断面和地质情况复杂的断面等，断面间距一般为100~200m。

水利水电工程标准精选（最新）G3408.1《GB/T 3408。

1-2008 大坝监测仪器应变计第1部分:差动电阻式应变计》G3408.2《GB/T 3408.2-2008 大坝监测仪器应变计第2部分：振弦式应变计》G3409。

1《GB/T 3409.1-2008 大坝监测仪器钢筋计第1部分：差动电阻式钢筋计》G3410。

1《GB/T 3410.1-2008 大坝监测仪器测缝计第1部分:差动电阻式测缝计》G3410。

2《GB/T 3410。

2-2008 大坝监测仪器测缝计第2部分：振弦式测缝计》G3411.1《GB/T 3411。

1-2009 大坝监测仪器孔隙水压力计第1部分：振弦式孔隙水压力计》G3412。

1《GB/T 3412。

1—2009 大坝监测仪器检测仪第1部分：振弦式仪器检测仪》G3413《GB/T 3413—2008 大坝监测仪器埋入式铜电阻温度计》G10597《GB/T 10597—2011 卷扬式启闭机》G11828.1《GB/T11828。

1—2002 水位测量仪器:浮子式水位计》G11828.2《GB/T11828.2-2005 水位测量仪器：压力式水位计》G11828。

3《GB/T 11828。

3—2012 水位测量仪器第3部分:地下水位计》G11828.4《GB/T 11828.4-2011 水位测量仪器第4部分：超声波水位计》G11828.5《GB/T 11828.5—2011 水位测量仪器第5 部分：电子水尺》G11828.6《GB/T 11828.6—2008 水位测量仪器遥测水位计》G11826《GB/T 11826-2002 转子式流速仪》G11826.2《GB/T 11826。

2—2012 流速流量仪器第2部分：声学流速仪》G14173《GB/T 14173-2008 水利水电工程钢闸门制造、安装及验收规范》G14627《GB/T 14627—2011 液压式启闭机》G15659《GB/T 15659-2014 水电新农村电气化验收规程》G15772《GB/T 15772—2008 水土保持综合治理规划通则》G15773《GB/T 15773—2008 水土保持综合治理验收规范》G15774《GB/T 15774-2008 水土保持综合治理效益计算方法》G16453。

浅谈振弦式传感器在大坝安全监测中的优势与应用摘要：振弦式传感器由于其工作原理简单、精度和稳定性高及抗干扰力强，在大坝安全监测中已经被广泛应用。

本文介绍了振弦式传感器的工作原理、在大坝安全监测中的优势以及在应力/应变、变形、渗流和温度等大坝安全监测项目中的应用。

关键词：大坝安全监测监测仪器振弦式传感器振弦应用大坝安全监测是指：水库大坝从施工开始到工程结束投入使用的全部过程，都需要对建筑物安全性能和运行状态进行安全监测。

大坝安全监测中最基础、最主要的就是监测仪器，对建筑物安全性能和运行状态的了解和分析，主要依靠各种监测仪器提供的测量数据。

振弦式传感器就是众多监测仪器中的一种，从20世纪30年代发明至今，随着电子读数仪技术、材料和生产工艺的发展，振弦式传感器已成为一种性能十分完善且能满足大坝安全监测应用要求的监测仪器。

1 振弦式传感器工作原理的介绍1.1振弦式传感器的构造振弦式传感器由受力弹性形变外壳(或膜片)、钢弦、紧固夹头、激振和接收线圈等组成。

而钢弦就是振弦式传感器的振弦。

（如图l所示）1.2振弦式传感器的工作原理振弦式传感器的工作原理就是测量张紧钢弦的频率变化来测量钢弦应力的物理量。

1.2.1频率（周期）与变形（应变）之间的关系振弦的固有频率（共振频率）与应力，长度和质量有关，公式如下：由于钢弦的质量m、钢弦长度Ｌw、截面积S、弹性模量E可视为常数，因此，钢弦的应力Ｆ与输出频率f建立了相应的关系：即当外力F0未施加时，则钢弦按初始应力作稳幅振动，输出初频f0；当施加外力F1 (即被测力——拉力或压力)时，则形变壳体(或膜片)发生相应的拉伸或压缩，使钢弦的应力增加或减少，这时频率也随之增加或减少为f1。

因此，只要测得振弦频率值f1，即可得到相应被测的力——拉力或压力值等。

1.2.2振弦式传感器的工作原理现以双线圈连续等幅振动的激振方式，来表述振弦式传感器的工作原理。

如图l所示，工作时开启电源，线圈带电激励钢弦振动，钢弦振动后在磁场中切割磁力线，所产生的感应电势由接收线圈送入放大器放大输出，同时将输出信号的一部分反馈到激励线圈，保持钢弦的振动，这样不断地反馈循环，加上电路的稳幅措施，使钢弦达到电路所保持的等幅、连续的振动，然后输出的与钢弦张力有关的频率信号。

盛年不重来，一日难再晨。

及时宜自勉，岁月不待人。

出水堰设计规范一、出水堰类型常见的出水堰类型有三种：三角堰、梯形堰、矩形堰。

其中的三角堰直角三角堰和锐角三角堰两种，矩形堰又分为不淹没式矩形堰和淹没式矩形堰。

本规范重点介绍污水中常见的三角堰、梯形堰。

二、三角堰2.1基本构造三角形出水堰简称三角堰，主要由堰板和堰口两部分组成。

常见类型为90°三角形出水堰，即直角三角堰，其断面见图1。

图1：直角三角堰局部断面图图中各符号的意义如下：a: 堰口长度；b: 堰口间静距；c: 堰口端头预留长度；d: 堰口高度，其值等于0.5a；h: 过堰水深；H: 堰板高度；2.2计算公式2.2.1单个堰口过堰流量计算公式（1）当h=0.021~0.200m时，单个堰口过堰流量计算公式如下：q=1.4h2.5（m3/s）式中各符号的如下：q: 过堰流量（m3/s）；h: 过堰水深（m）；（2）当h=0.301~0.350m时，单个堰口过堰流量计算公式如下：q=1.343h2.47（m3/s）式中各符号的如下：q:过堰流量（m3/s）；h: 过堰水深（m）；当h=0.021~0.300m时，q采用以上两个计算公式的平均值。

以上两个计算公式的适用条件：◆自由流非淹没薄壁堰（目前我公司的出水堰均满足此条件）；◆直角三角堰。

2.2.2 堰口数量堰口数量n的计算公式：n=Q/q（个）式中各符号的如下：q:过堰流量（m3/s）；Q: 设计流量（m3/s）；n: 堰口数量（个）；计算出堰口数量后，需要确定堰口长度、堰口间静距、堰板高度，结合水池尺寸及出水堰布置位置确定出水堰个数，得到出水堰基本参数。

2.2.3 校核出水堰主要校核参数：堰上负荷。

堰上负荷计算公式：q、=0.5·Q/（h·n）（个）式中各符号的意义如下：q、: 堰上负荷（L/(m·s)）；计算时，应注意单位。

对于初次沉淀池，q、≤2.9L/(m·s)；对于二次沉淀池≤1.7 L/(m·s)。