1.2 水工建筑物?安全監測的?目的意義
水工建筑物?安全監測的?目的是認真?貫徹“預防為主、安全第一”的方針，通過安全監?測工作及早?發現問題和?隱患，及時補強加?固，防患于未然?，保證水工建?筑物持久安?全地運行。
安全監測是?水工建筑物?管理工作的?耳目，是水工建筑?物管理工作?中必不可少?的重要組成?部分。如果不對水?工建筑物進?行檢查觀測?，不了解其工?作情況和狀?態變化，盲目地進行?運用是十分?危險的。如法國的馬?爾帕塞拱壩?，高66.5m，1954年?建成，由于該壩運?行期未進行?安全監測，1959年?左岸拱座發?生異常變形?導致整個壩?瞬間潰決。另一方面，水工建筑物?的任何事故?和破壞，都不是偶然?發生的，均有一個量?變至質變的?發展過程。對其進行認?真系統的檢?查觀測，就能及時掌?握其性態變?化。發生不正常?情況時，及時采取處?理和加固措?施，把事故消滅?在萌芽狀態?中，就能確保水?工建筑物的?安全運行。如果馬爾帕?塞拱壩在運?行期間進行?系統的變形?監測，及時掌握拱?座的變形情?況（事后分析，該壩在19?58年拱座?就發生了異?常變形），采取有效措?施，就可以避免?垮壩事故。如我國梅山?連拱壩因壩?基地質問題?在運行期通?過安全監測?發現右岸山?坡有嚴重滲?漏，變形監測測?出13#壩垛向左岸?傾斜達57?m m，后及時放空?水庫進行加?固處理，避免了一起?惡性事故。此類正反例?子屢見不鮮?。
總體上講，水工建筑物?的安全監測?工作具有十?分重要的意?義，可以達到下?述目的：1）監視掌握水?工建筑物的?狀態變化，及時發現不?正常跡象，分析原因采?取措施，改善運用方?式，防止發生破?壞事故，確保其安全?。
2）掌握水位、蓄水量等情?況，了解水工建?筑物在各種?狀態下的安?全程度，為正確運用?提供依據，確定科學合?理的運行方?案，發揮工程最?大效益。
3）及時掌握施?工期間水工?建筑物的狀?態變化，據以指導施?工，保證工程質?量。
4）分析判斷水?工建筑物的?運用和變化?規律，驗證設計數?據，鑒定施工質?量，為提高設計?施工和科學?研究工作水?平提供資料?。
做好大壩安?全監測及管?理，施工及運行?期間管理都?十分重要。當然一個好?的施工管理?，對工程的影?響極大，往往會建造?成一座高質?量的大壩。需要提出的?是施工期間?對工程各種?質量檢查和?大壩的安全?監測十分重?要，特別是大壩?蓄水前的監?測初始值尤?為重要。這些資料對?今后大壩的?查考、分析和研究?是非常重要?的，甚至對大壩?的安危也是?至關重要的?。
要按照規定?經常對大壩?安全進行監?測，定期進行安?全檢查和鑒?定。對監測資料?及時進行整?理和分析。大壩監測具?有長期性、連續性，必須持之以?恒，同時它還具?有一定的特?殊性和突發?性等。故大壩監測?資料整理分?析必須及時?，發現異常情?況必須及時?處理，否則會延誤?時機，釀成大禍。國外有的工?程，設有預警裝?置，一旦監測分?析知有險情?，當即發出警?報，必要時通知?下游居民轉?移，這些經驗值?得借鑒。近年來我國?大壩安全監?測進展較快?，監測資料分?析除統計模?型外，在反分析的?基礎上又發?展了確定性?模型，這樣可以預?測在今后高?水位或其他?特殊情況下?大壩的性態?，以判斷大壩?的實際安全?度。如
發現異常?跡象，可及時進行?加固或處理?，以保證大壩?安全。大壩的及時?監測分析和?及時維護處?理對提高大?壩安全具有?重要的現實?意義。
1.3 安全監測工?作的內容及?要求
1）監測設計：包括監測項?目、監測方法的?確定和布置?，監測設備的?采用，儀器設備的?埋設和安裝?，并繪制監測?設計總圖、主要監測設?備布置和結?構圖。所需投資和?設備應一并?列入基建計?劃。
各監測項目?、測次、時間要確定?，要有明確的?目的和針對?性，既要全面，又要有重點
?，以便監視工?程的工作情?況，掌握工程狀?態變化規律?。
2）監測儀器設?備的埋設安?裝：要嚴格按設?計要求進行?，編制監測設?備的施工計?劃，
指定專人負?責安裝埋設?，要注意埋設?質量和安全?保護，防止損壞，并負責施工?期的監測工?作。竣工后要繪?制竣工圖和?編制考證表?。管理部門應?派人員參加?這項工作。在驗收交接?工程時，施工單位應?將所有的監?測設備以及?全部考證圖?表和監測資?料，一起移交工?程管理單位?，由管理單位?繼續進行監?測工作。
3）現場觀測：組織巡視檢?查和儀器監?測。要制定切實?可行的檢查?觀測工作制?度，加
強崗位責?任。根據規定的?監測項目、測次、時間，在現場進行?觀測記錄，要制定切實?可行的檢查?觀測工作制?度，加強崗位責?任。做到“四無”（無缺測、無漏測、無不符合精?度要求、無違時）；“五隨”（隨觀測、隨記錄、隨計算、隨校核、隨整理）；“四固定”（固定人員、固定儀器、固定測次、固定時間）。必須宣傳群?眾，發動群眾、充分依靠群?眾，使專業人員?與群眾密切?結合，做好檢查觀?測工作。
4）監測資料的?整理分析：現場觀測資?料要進行校?對，防止差錯，及時繪制過?程線等
圖表?并進行分析?。監測成果應?及時分析，研究判斷建?筑物工作變?化規律。發現異常情?況應找出原?因，提出并采取?措施。如一時查不?清，應加強監測?。分析成果應?及時上報。
對監測資料?定期進行資?料整編，并對監測工?作進行技術?總結。對建筑物工?作狀態作出?鑒定，提出工程運?用和維修意?見。
1.4 常規監測項?目及常用配?套儀器
水工建筑物?的現場安全?監測類別主?要分為：巡視檢查、環境量監測?（水文、氣象等）、變形監測、滲流監測、應力應變及?溫度監測等?。
（1）環境量監測?
環境量監測?主要包括水?位、庫水溫、氣溫、降水量等。這些項目大?部分可納入?水情自動測?報系統。
（2）變形監測
變形監測包?括大壩表面?變形、內部變形、近壩庫岸邊?坡變形、接縫及裂縫?變位等監測?。
表面變形監?測采用的大?地測量儀器?如：全站儀如T?C（A）2003/1201/1800以?及光學經緯?儀如WIL?D T3、WILD T2、國產J2；水準儀如D?NA03、NA300?3、NA2、NI002?、NI005?、NI007?、國產S05?、S1等。
表面變形監?測常采用的?方法：
視準線法（分為活動覘?標法、小角度法，兩者精度基?本相等）。活動覘標法?（適合于工作?基點與位移?測點高差較?小時如10?m以內使用?），直觀、簡單、高效，須配合活動?覘標人工照?準目標；小角度法，任何場合、尤其是全站?儀采用自動?目標識別時?，操作簡單高?效、采用全站儀?觀測時精度?比活動覘標?法高。
三維坐標法?、極坐標法、邊角交會法?（包括前方交?會、后方交會及?單三角形等?）、邊角網觀測?法、導線法。
精密水準法?觀測垂直位?移及傾斜。人工觀測為?主、直觀可靠、觀測工作量?較大，精度較容易?達到，也可實現自?動化監測。
垂線（正、倒垂）監測大壩水?平位移和撓?度，可用作引張?線、激光準直及?整個變形監?測網的基準?點，簡單實用、維護方便、直觀可靠、精度高，人工、自動化均易?實現，適用于多種?壩型。
引張線監測?大壩水平位?移，簡單易行、維護方便、直觀可靠、精度高，人工、自動化均易?實現，適用于長度?小于500?m的直線型?大壩，引張線兩端?至少有一端?（如測線長度?小
于200?m以內時可?采用一端）作加力自由?端。
激光準直法?（大氣激光準?直法及真空?管道激光準?直法）監測大壩水?平、垂直位移，用于自動化?監測較為可?靠，一次性投入?較大。
靜力水準法?監測大壩垂?直位移，簡單直觀，人工、自動化均均?實現，要求各測點?包括基準點?必須在大致?相同的高度?，配用雙管標?、基巖標。
內部變形監?測常采用監?測大壩壩體?、基礎及邊坡?變形的多點?位移計、基巖變位計?、沉降儀、水平位移計?、測斜儀、傾斜儀、收斂計等；監測接縫及?裂縫變位的?測縫計、鋼板縫隙計?等。這些儀器一?般有振弦式?、差阻式、電位器式等?電測儀器，較易實現自?動化監測。
測縫計（機械彎板式?三向測縫計?、單向測縫桿?；差阻式、振弦式、電位器式測?縫計以及測?縫計組）監測大壩接?縫及裂縫，簡單實用、維護方便、直觀可靠、精度高、人工觀測。
（3）滲流監測
滲流監測包?括滲流量監?測、揚壓力（滲流壓力、滲透壓力）監測、繞壩滲流監?測、地下水位監?測及水質監?測等項目。
滲流監測常?采用的設備?及方法：
測壓管（繞壩滲流孔?、地下水位孔?）：用于混凝土?大壩揚壓力?、土石壩浸潤?線、繞壩滲流、地下水位等?監測，簡單有效、人工觀測采?用電測法和?壓力表觀測?法，采用滲壓計?等傳感器較?易實現自動?化監測。
量水堰：監測滲流量?，簡單實用、直觀可靠，人工、自動化均易?實現。
排水管：監測單孔滲?流量，簡單實用、直觀可靠、精度高，人工觀測為?主。
水質分析：一般一級、二級建筑物?工程進行簡?分析以了解?庫水、地下水等對?大壩筑壩材?料和基礎的?影響以及判?明庫水經過?大壩或基礎?后的水質變?化情況。
光纖溫度監?測系統：因大壩庫水?滲流后產生?溫度分布的?變化，通過監測溫?度變化推測?水流情況，用于面板壩?周邊縫滲漏?定位及堤壩?防滲漏定位?監測，在國外已有?成功的經驗?，國內正處于?推廣應用階?段。施工埋設簡?單、費用低廉、抗環境影響?較強、使用壽命長?達30年以?上。
壩內監測儀?器：用于監測壩?體及基礎滲?壓的滲壓計?。
（4）應力應變及?溫度監測
應力應變及?溫度監測主?要用于一級?高壩等建筑?物、二級混凝土?壩應設置混?凝土溫度監?測項目。應力、應變監測主?要包括大壩?混凝土應力?、應變監測，鋼筋應力監?測，鋼板應力監?測、溫度監測，接觸土壓力?、防滲體應力?及溫度等。
常用的振弦?式、差阻式儀器?有，用于應力應?變監測的鋼?筋計、錨桿應力計?、錨索應力計?、壓應力計、應變計等；溫度監測的?銅電阻溫度?計、弦式溫度計?等。在施工期埋?設于壩體及?基礎內部作?長期監測，精度高，穩定性較好?，人工、自動化均易?實現。
隨著光通信?技術的發展?，二十世紀九?十年代以光?纖光柵技術?為基礎的光?纖光柵傳感?器正成為傳?感器的新興?產物。根據光纖光?柵的中心波?長隨溫度及?應變的變化?而發生變化?的原理，光纖光柵傳?感器可用于?水利水電、巖土等工程?進行建筑物?變位、滲流、應力應變及?溫度等監測?。與傳統的電?傳感器相比?，光纖光柵傳?感器具有可?靠性好，抗雷擊、電磁干擾（光纖光柵傳?感器和接收?儀器之間采?用的是光纖?連接）、腐蝕能力強?，傳輸距離遠?等優點。目前已在國?內外的許多?領域及工程?得以應用。
