三峡大坝安全监测自动化系统简介

第一篇：三峡大坝安全监测自动化系统简介

三峡大坝安全监测自动化系统简介

2010-09-20 09:49:14 《人民长江》2009年12月作者：段国学 徐化伟 武方洁 微博评论 浏览次数：0

字号：T|T

摘要:三峡工程安全监测覆盖整个枢纽建筑物及基础,接入系统的变形、渗流、应力应变等监测点共计有2 153点。安全监测的特点是测点多、分布面广、传感器品种多、工作环境恶劣、监测数据量大。结构建设充分考虑上述特点,并结合当前计算机网络技术发展现状和趋势,考虑分期实施要求,安全监测自动化系统网络总体分为监测中心至采集站层和采集站层至DAU(数据采集站)两层。系统主要包括1个监测中心、5个数据采集站、61个数据采集单元区。系统的数据管理与分析软件采用面向对象的软件设计方法,达到功能完善、操作灵活、运行可靠、先进实用的目标。

关键词:安全监测;自动化系统;防雷保护;三峡大坝

中图分类号: TV698 文献标识码: A 文章编号: 10010071485标准接口,通讯介质为光缆,相应的拓扑结构为星形与总线混合拓扑结构。采用光纤作为主要的通讯介质可适应这种较远距离的通讯,并保证通讯质量,避免电磁及雷电干扰。

图1 三峡安全监测自动化系统结构示意

2.3 数据管理与分析

三峡工程安全监测自动化系统包括数据自动采集系统、数据管理软件及离线信息分析软件系统等。三峡安全监测自动化系统内的数据包括整个三峡的全部安全监测数据和信息,也就是包括了全部的自动化测点的采集数据和其他未进入自动化采集系统内的人工观测和录入的数据及信息,这些数据(包括原始数据和经转换的成果数据)均存储在三峡自动化系统的相应数据库内,并由安全监测自动化系统的数据管理软件系统统一管理,由离线信息分析软件系统统一进行系统分析。

数据管理与分析软件采用面向对象的软件设计方法,达到功能完善、操作灵活、运行可靠、先进而又实用的目标,并具有以下特点。

(1)实用性。系统具有良好的视图设计和绘图功能,可迅速形成有条理的、系统化的、交互式的屏幕图形和文字信息,清晰直观地反映各建筑物性态变化,方便分析人员完成交互式的综合分析。系统应具有很强的数据分析功能,可建立多种在线分析模型,描述三峡工程的主要建筑物整体性态,以便为进一步进行整体安全评估和领导决策提供支持依据。

(2)安全可靠性。在进行系统开发时,优先选用稳定可靠的产品和技术。系统有必要的冗余能力。另外,引入防火墙技术,保证系统不受侵害;对于系统用户,按使用对象设置多级使用权限。

(3)先进性和标准化。系统开发过程中,充分吸收经过考验的近期科研成果和实践经验,尽可能采用当今较为成熟的先进的软、硬件技术,并且有一定的前瞻性,以确保系统在交付使用时及运行若干年后,其关键技术仍然比较先进。同时做到监测信息的标准化、规范化,建立监测信息管理基础标准,保证监测信息高质量、高效率及时处理、顺畅流通(4)开放性。系统开发周期长,而计算机软、硬件技术及网络技术日新月异,因此系统具有升级和更新的能力。为系统的扩充、进一步完善提高留有余地。(5)系统具有完善的外信息传输接口,包括人工观测数据的键入、便携式记录存储输入接口,并为今后的自动化采集系统提供数据接口。系统建设与运行管理

根据国内外安全监测自动化系统的运行经验,为达到系统的长期可靠运行,除系统设计可靠外,三峡大坝安全监测自动化系统的建设和运行管理还采取了以下几项措施。

(1)选择性能可靠的传感器。传感器是自动化系统的前端,应选择经实践检验的具有长期可靠性的传感器。为此,三峡对多个厂家的传感器在现场进行了较长时间的比测,取得了一些经验。

(2)重视系统的安装质量。保证系统的各项配件及仪器的安装精度,做好仪器和线缆的保护,减少系统运行后的维护工作量。

(3)有效的防雷措施。三峡工程公用接地网接地电阻小于1Ω,为自动化系统提供了良好的接地条件。实施过程中除应做好各环接的有效接地外,还要在传感器与DAU模块间安装防雷模块,DAU电源入口处应安装电源防雷器、隔离变压器。采集站及监测中心电源入口处应依次安装电源防雷器、隔离变压器、电源稳压器、不间断电源。

(4)有效的防潮措施。数据采集单元、垂线及引张线传感器等部位往往在潮湿的廊道处。除这些设备本身的除湿加热器应长期可靠运行外,在较潮湿的月份还应另外在观测室加装灯泡烘烤,以保证设备能正常工作。

(5)保持观测数据的连续性。目前,三峡工程已积累了10余年的人工观测数据,在建立自动化监测系统的过程中,这些数据转入系统的数据库中统一管理和分析,保证观测数据在系统建立前后基准值是一致的。

(6)有效的管理与维护措施。系统建立起来以后,规范初期运行,制订有效的管理措施,加强对系统的设备维护和现场巡查,定期进行人工比测,出现故障应及时处理。展望

三峡工程近期主要是建立已有常规监测项目数据采集站MS1～MS3的监测自动化系统,未来将在充分论证和研究的基础上建立大坝坝顶和基础廊道处的真空管道激光准真测量系统(MS4),实现大坝水平和垂直位移更高精度的自动化观测。船闸高边坡是关键监测部位,反映其整体变形情况的大地测量的表面变形测点目前还是靠人工观测,观测工作量大。未来将研究高精度GPS自动测量系统(MS5)用于船闸边坡的表面变形测量,并取代人工观测。以上两个系统属三峡自动化监测子系统(采集站MS4、MS5),可通过网络与监测中心相联,实现统一的远程监控。

作者简介:段国学,男,长江水利委员会设计院枢纽处,高级工程师。

第二篇：三峡大坝简介

全长约2309m，坝高185m 正常蓄水位175米，总库容393亿立方米 世界第一总装机容量：2250万千瓦 施工期17年

工程总投资为4954.6亿元人民币

移民113万，淹没耕地43.13万亩

减缓地球自转，每天延长0.00000006秒。

第三篇：三峡大坝简介

三峡大坝简介

三峡工程是一项什么样的工程？

三峡工程是兴建在世界第三大河长江干流上的巨型水利枢纽工程，是我国建国以来首个经全国人民代表大会全体会议通过而兴建的基本建设工程，是治理和开发长江的关键工程，也是当今世界上正在建设的最大的水利枢纽工程。它以其规模宏大、综合效益显著、涉及面广、影响深远而举世瞩目。

●三峡工程由哪些主要建筑物组成？

三峡水利枢纽主要建筑物由大坝、水电站、通航建筑物等三大部分组成，具体如下：

枢纽建筑物总体布置格局为：河床中部布置泄洪建筑物，两侧布置电站坝段和坝后式厂房，左、右厂房分别设置14台和12台单机容量70万千瓦的水轮发电机组，通航建筑物均布置在左岸。另在长江右岸白岩尖山体中，与右岸电站相毗邻处预留扩建6台机组的地下电站厂房位置。地下电站将安装6台70万千瓦的水轮发电机组，装机容量420万千瓦。因此，三峡电站全部建成后，共装有32台70万千瓦的水轮发电机组，总装机容量将达到2240万千瓦。

●什么是混凝土重力坝?三峡大坝分为哪些坝段？共浇筑了多少混凝土？ 用混凝土浇筑，主要依靠坝体自身重量来抵抗上游水压力及其它外荷载并保持稳定的坝，叫做混凝土重力坝。世界各国修建于宽阔河谷处的大坝，多选择混凝土重力坝。其坝轴线一般为直线，断面型式较简单，便于机械化快速施工，混凝土方量较多，施工中需要严格的温度控制措施；坝顶可以溢流泄洪，坝体中可以布置泄流孔洞。我国的丹江口、丰满等水电站以及美国的大古力电站，均是混凝土重力坝。

三峡大坝是世界上最大的混凝土重力坝，混凝土浇筑量为2800万立方米。三峡大坝坝顶高程185米，最大坝高181米(坝基开挖最低高程为4米)；坝顶宽度15米；底部宽度一般为126米；从右岸非溢流坝段起点至左岸非溢流坝段终点，大坝轴线全长2309.47米。各坝段布置从右至左依次为：右岸非溢流坝段、右厂房坝段、纵向围堰坝段、泄洪坝段等。

●三峡大坝坝址在哪里？坝址是如何确定的？地质条件如何？

三峡水利枢纽工程坝址位于长江三峡西陵峡中段小岛三斗坪，距长江中、下游分界点——湖北省宜昌市区40公里。三峡坝址河谷开阔，基岩为坚硬完整的花岗岩，具有修建混凝土高坝的优越地形、地质和施工条件，被世界水电界称为“天然坝址”。三峡大坝的坝址选在三斗坪，经过大量的地质勘探，在两个坝区、15个坝段、数十个坝轴线中，历时24年，由专家充分论证后才选定的。

从三峡出口南津关起，向上游延伸至石牌止，长13公里中选择了5个坝段，统称为南津关石灰岩坝区；从莲沱起，沿江而上至美人沱止，长25公里中选择了10个坝段，统称为美人沱花岗岩坝区。对这15个坝段进行勘察研究，经初步筛选，选择南津关坝区的南津关坝段和美人沱坝区的三斗坪坝段进行深入的地质勘察。历时三年，完成了区域地质背景研究；大、小比例尺的地质测绘；约53000米钻探；大量的水文地质、工程地质和岩石力学试验研究等工作。1959年，初定美人沱花岗岩坝区为三峡工程坝址。 花岗岩坝区的10个坝段，构造背景、岩性条件基本相似，地质条件的差异主要反映在河谷地貌和岩石表面风化深度两个方面。10段大体分为两种类型，经比较，一类选择了中等宽河谷的太平溪坝段为代表，另一类选择了宽河谷的三斗坪坝段为代表。前者适合于布置地下厂房，工程防护条件较好；后者适合于布置坝后式厂房，施工场地开阔。这个两坝段均具备兴建混凝土高坝的地质条件。经综合比较后，在1979年的选坝会议上，选定三斗坪为三峡工程拦江大坝的坝址。

●三峡工程建设的工期是如何安排的？

三峡工程采用分期导流方式，分为三个阶段进行建设。从1993年的准备工程算起，总工期为17年，2009年工程全部竣工。第一阶段（1993～1997年）为施工准备及一期工程，以实现大江截流为标志；第二阶段（1998～2003年）为二期工程，以实现水库初期蓄水、第一批机组发电和双线五级船闸通航为标志；第三阶段（2004～2009年）为三期工程，以实现全部机组投产发电和枢纽工程完建为标志。

●三峡工程建成后能够发挥哪些主要效益？

防洪是建设三峡工程的首要任务。工程建成后，将有效地拦蓄长江上游的洪水，使长江荆江河段的防洪标准由目前的10年一遇提高到100年一遇，从而保护长江中下游平原地区1500万人口和150万公顷耕地免受洪水威胁。同时，它又具有发电、航运的巨大效益。三峡水电站建成后，不仅可向缺电的华中、华东和广东、重庆提供巨量廉价、清洁的电力，而且将有力地带动我国电力的发展。三峡工程作为国家“西电东送”的支撑点，在促成全国电力联网中将发挥重要作用。这对促进沿江地区乃至全国经济持续发展都具有极为重要的意义。三峡水库蓄水后，从根本上改变了川江航道条件，中下游枯水航道条件也会改善，万吨级船队可由上海直达重庆。

●为什么说兴建三峡工程首要目标是防洪？

长江是中国第一大河流，是世界第三大河流。长江流域水系庞大，水量丰沛，它流经中国11个省市，流域总面积180万平方公里，占中国大陆面积的18.8%。湖北宜昌以上地区为长江上游，宜昌至江西湖口的地区为长江中游，江西湖口以下地区为长江下游。长江流域是中华民族的发祥地之一。流域内资源丰富，土地肥沃，特别是中下游地区，是中国城市和人口最为密集、社会和经济最为发达的地区之一。但在公元前185年至1911年的2000多年间，长江曾发生大小洪灾214次，平均约十年一次，给长江中下游地区的经济发展和人民生命财产造成了极其惨重的损失。因此，治理和开发长江，对中国社会经济发展具有重大影响。

造成长江中下游洪水灾害的洪水主要有以下三种类型：一是全流域型洪水，由全流域范围内持续暴雨而形成，如1931年、1954年洪水。二是上游型洪水，由金沙江、岷江、沱江、嘉陵江、乌江及三峡区间上段的持续暴雨而形成，如1870年洪水。三是中下游型洪水，由三峡区间下段、清江、汉江、澧水的持续暴雨而形成，如1935年洪水。多年的实测资料表明，无论哪种类型的洪水，其洪水主要来自宜昌以上即长江上游，而中游的防洪重点是荆江河段。

由于三峡水利枢纽工程位于长江中游与下游的分界处，工程建成后在重庆至宜昌段形成巨大水库，当水位达到海拔175米时，水库可拥有221．5亿立方米的防洪库容，可有效调节和控制长江上游暴雨形成的洪水，对长江中下游平原地区，特别是对荆江河段的防洪具有决定性的作用。因此，三峡工程是长江中下游防洪的关键工程，防洪是兴建三峡工程的首要出发点和目标。

附：长江部分历史洪灾情况

1931年洪灾，受灾面积达13万平方公里，淹没农田339万公顷，被淹房屋180万间，受灾民众2855万人，被淹死亡者达14.5万人，估计损失13.45亿银元。1935年洪灾，长江中下游洪水灾区8.9万平方公里，湖北、湖南、江西、安徽、江苏、浙江六省份均受灾，淹没农田151万公顷，受灾人口1000万人，被淹死亡者14.2万人，估计损失3.55亿银元。

1949年洪灾，长江中下游地区受灾农田181万公顷，受灾人口810万人，被淹死亡者5699人。

1954年灾情，长江中下游共淹农田318万公顷，受灾人口1888.4万人，被淹房屋427.66万间，被淹死亡者33169人，受灾县市123个，京广铁路不能通车达100天。1998年全流域性洪水，国家动用大量人力、物力，进行了近3个月的抗洪抢险，全国各地调用130多亿元的抢险物资，高峰期有670万群众和数十万军队参加抗洪抢险，但仍有重大的损失。湘鄂赣皖四省共淹没耕地23.9万公顷，受灾人口231.6万人，死亡1526人。

●三峡工程建成后形成的水库具有什么特点？

三峡工程建成后所形成的水库全长660公里，回水由大坝直达重庆，属典型的河道型水库。三峡水库正常蓄水位高程175米，防洪限制水位高程145米，总库容393亿立方米，其中防洪库容为221.5亿立方米。

●三峡工程需要搬迁和安置多少移民？

三峡水库移民涉及湖北省、重庆市的19个县市。根据1991—1992年调查，主要淹没实物指标为：淹没区人口84.41万人，淹没耕地和柑桔地24.5千公顷。三峡库区移民实施“开发性移民”的方针，移民安置除就地统筹安排外，还有部分移民迁入外省市。

●三峡工程建设总投资是多少？如何筹集？

工程所需投资，按1993年5月末不变价计算，静态为900.9亿元人民币。其中包括枢纽工程500.9亿元，水库移民工程400亿元。经过测算、分析，三峡枢纽工程静态投资可以控制在初设概算500.9亿元以内；若国家的移民政策不作大的调整，三峡工程的总投资可以控制在1800亿元以内，比1994年测算的2039亿元少用约200多亿元。为了使三峡工程有可靠的资金渠道，国务院决定从电费中提成，建立了三峡投资基金。按照国家批准的三峡工程总体筹资方案，三峡建设资金主要来源于三峡建设基金、国家开发银行贷款、葛洲坝电厂发电收入以及三峡工程建设期间三峡电站的发电收入。三峡工程建设所需资金来源还采用了发行债券、股份化集资等多元化的渠道进行筹集。

●三峡工程建设采用了怎样的组织管理体制？

由于三峡工程建设意义重大，影响深远，为了加强对三峡工程建设的领导，国务院决定成立高层次的决策机构——国务院三峡工程建设委员会（简称国务院三峡建委），并相应设立了三峡工程建设的执行机构。一是国务院三峡工程建设委员会办公室，承担建设委员会的日常工作，负责三峡工程库区移民规划、计划的制定和监督实施，行使对三峡工程和移民工作的监督检查职能。另一个是中国长江三峡工程开发总公司（简称中国三峡总公司），它作为三峡工程的项目法人，全面负责工程建设的组织实施和所需资金的筹集、使用、偿还以及工程建成后的经营管理。

三峡工程的设计由水利部长江水利委员会负责承担。

三峡工程建设的组织实施，实行以项目法人负责制为中心的招标承包制、项目监理制、合同管理制的工程建设管理体制，以确保工程建设的质量、进度和投资。

●三峡工程建设的组织管理机构是怎样的？

为了确保三峡工程建设的顺利进行，1993年1月，国务院成立了国务院三峡工程建设委员会（以下简称三峡建委），这是国务院领导三峡工程建设和移民工作的高层次决策机构。

三峡建委下设二个机构：

一是国务院三峡工程建设委员会办公室(兼挂国务院三峡工程建设委员会三峡工程稽察办公室,-套人员、两块牌子),为三峡建委的办事机构，具体负责三峡建委的日常工作。

二是中国长江三峡工程开发总公司（以下简称三峡总公司CTGPC），这是一个自负盈亏、自主经营的经济实体，是三峡工程的项目法人（业主），在国家确定的政策和工程初步设计范围内，全面负责三峡工程建设和经营，负责资金的管理、运用和债务的偿还。

截至现在，国务院三峡工程建设委员会共召开了15次全体会议，对三峡枢纽工程、输变电工程建设和库区移民进展中的重大问题，及时作出了正确决策，保证和推进了三峡工程建设的顺利进行。

第四篇：水电厂大坝安全监测自动化系统验收细则

关于印发《水电厂大坝安全监测自动化系统实用化验收细则》（试行）的通知

发输电发[2002] 631号

各有关单位：

为更好地指导水电厂大坝安全监测自动化工作，国家电力公司组织编写了《水电厂大坝安全监测自动化系统实用化验收细则》（试行）。经征求有关单位和专家的意见，现决定印发，自即日起执行。执行中有何问题和建议，请告国家电力公司发输电部。1

水电厂大坝安全监测自动化系统实用化验收细则

（试行）总则

1.1为规范水电厂大坝安全监测自动化系统的建设和管理，进一步推动大坝安全监测自动化系统实用化工作，充分发挥其监测大坝安全、指导大坝运行的作用，特制定本细则。

1.2 大坝安全监测自动化系统的建设应遵循“实用可靠、技术先进、经济合理”和“总体规划、分步实施”的原则，积极、稳妥地进行。1.3制定本细则的依据：

《水电站大坝安全监测工作管理规定》【电综（1997）500号】

《水电站大坝安全检查施行细则》【能源电（1988）37号】

《水电站大坝安全管理办法》【电安生[1997]25号】

《混凝土大坝安全监测技术规范》（SDJ336－89）

《土石坝安全监测技术规范》（SL60-94）

1.4大坝安全监测自动化系统（以下简称系统），包括传感器、数据采集装置、中央控制装置、安全监测系统软件，以及其他配套设备。

1.5本细则适用于国家电力公司系统水电厂所建设、管理的大坝安全监测自动化系统。实用化要求

2.1系统建设要求

2.1.1系统应根据工程的实际采用成熟可靠的技术和设备，防止建设过程中造成平台纷杂和系统不协调。

2.1.2系统的建设应突出重点项目、重点部位，测点的布置应坚持少而精的原则。各种坝型至少应有以下自动监测项目：

1）混凝土坝：水平位移、渗流、环境量；

2）土石坝：渗流、环境量；

3）面板堆石坝：面板周边缝变形、渗流、环境量。

2.1.3系统的设计应委托有相应设计资质的单位承担，设计方案的审查按《水电站大坝安全监测工作管理规定》【电综（1997）500号】执行。

2.1.4系统的建设应由有资质的单位承担，运行单位应参与仪器设备的出厂验收、安装调试等全过程管理。2.2功能要求 2.2.1系统的要求

1）具备监测数据自动采集、传输以及信息管理与性态分析的自动化功能；

2）具有高度的可靠性和长期稳定性，硬件结构、数据库结构、软件结构符合大坝安全监测技术发展及计算机网络技术发展要求，系统应具有良好的开放性和兼容性；

3）具备自校措施，用以验证监测数据是否真实可靠，保证维修前后监测数据的连续性；

4）具有较强的环境适应性和耐恶劣环境性，具备防雷、防潮、防锈蚀、防鼠、抗振、抗电磁干扰等性能，能够在潮湿、高雷击、强电磁干扰条件下长期连续稳定运行；

5）具有掉电保护和短期自动供电功能，在断电情况下能由备用电源自动供电，确保维持正常运行一周以上；

6）设有人工采集数据的手段，系统联结的传感器应具有人工测读的条件，系统的数据采集装置应具备用检测仪进行人工测量的接口，以便必要时进行人工补测、比测数据；

7）具有现场网络数据通信和远程通信功能，应具有开放的系统网络通用规约和传感器输入输出规约；

8）能够通过网络向电厂MIS系统及上级主管部门发送监测数据和有关大坝安全信息，能与水调自动化系统进行信息交换，预留有与其它系统进行信息交换的接口；

9）具有网络安全防护功能，设置有网络硬防火墙或软防火墙来确保网络的安全运行；

10）具有多级用户管理功能，设置有多级用户权限、多级安全密码，对系统进行有效的安全管理。2.2.2传感器要求

1）传感器技术指标应满足国家标准的规定（尚无国家标准的传感器应满足行业或企业标准），具有生产计量器具许可证，并按计量法的有关要求经计量检定部门检定合格，有相应检定合格证书；

2）对于埋设的传感器要有相应的比对标准，依据标准每年进行比对，确定传感器是否有效；

3）传感器能够连续、准确、可靠地监测数据，在使用寿命期能适应工作环境，精度满足技术规范要求，能够长期稳定运行，受温度或其他因素影响的数据年漂移量满足产品标准的规定。

2.2.3数据采集、传输与处理功能要求

1）系统的数据采集装置应能接入大坝变形、渗流、应力应变及温度、环境量等各类监测仪器（传感器），对接入的监测仪器进行精确测量，其综合准确度能满足大坝安全监测技术规范的要求；

2）系统的数据采集装置能够以中央控制方式（应答式）按照中央控制装置(监控主机)指令进行选点、巡回及定时检测，或以自动控制方式（自报式）按设定的时间和方式进行自动数据采集；

3）系统的数据采集装置能够按要求将传感器采集的各种输出信号转换为监测量数据并将所测数据传送到系统的中央控制装置或其他微机；

4）系统中央控制装置能自动地对接收到的监测数据进行分类管理，存入各数据库；

5）具有监测数据自动检验和报警功能，能对监测数据进行自动检验、判识，监测量超限、显示异常时能检错、纠错处理，能自动报警；

6）具有设备故障监测、报警功能，能对系统设备、电源、通讯状态自动进行监测、检验，具有自诊断功能。

2.2.4数据管理、分析软件功能要求

1）除自动采集数据自动入库外，还应具有人工输入数据功能，能方便地输入未实施自动化监测的测点或因系统故障而用人工补测的数据；

2）具有对原始数据进行检验、计算，制作图形报表等一系列日常监测管理功能；

3）能够为监测数据进行初步分析和异常值判识提供计算、检验和辅助服务； 4）可方便地制作或自动生成日常管理报表、图形，可方便地对数据库进行维护及资料的整编和制作整编图表。系统要有基于剖面或平面显示实时监测数据功能，图形可无级缩放；

5）可通过人机对话的方式方便地对数据进行查询、检索及编辑，能灵活显示、绘制和打印各种监测数据、图表及文档、图片；

6）具有大坝安全信息文档、图片管理功能，可以以人机交互方式方便、快捷地查询、检索、输出各种安全管理档案；

7）具有必要的离线分析与评估功能，具备对监测资料进行定量分析所需的主要计算、检验、评价功能。2.3指标要求 2.3.1监测准确度

监测数据准确度应满足SDJ336-89或SL60-94的规定要求。2.3.2监测稳定性

在被监测物理量基本不变的条件下，系统数据采集装置连续15次内采集数据的准确度应接近一次测量的准确度要求。2.3.3数据采集缺失率

系统数据采集缺失率：W≤3%。2.3.4采集单元平均无故障工作时间MTBF：

采集单元平均无故障工作时间MTBF≥8000h。2.3.5 比测指标

系统实测数据与同时同条件人工比测数据偏差δ保持基本稳定，无趋势性漂移。与人工比测数据对比结果：δ≤2 σ。2.3.6采集时间

系统单点采样时间：≤30S；

系统完成一次巡测时间：≤20min（规模较大的系统，巡测时间可适当放宽）。2.4系统管理要求

2.4.1应有完整的系统技术、使用、维护手册及工程验收资料。2.4.2应有完整的系统运行记录。2.4.3应制定相应的系统使用和管理规定。

2.4.4应制定系统故障时保证不间断监测的应急技术、管理措施（预案）。

2.4.5使用管理单位应指派两名及以上观测技术人员负责管理系统，且能熟练地使用系统的各项基本功能。

2.4.6使用管理单位应加强系统的日常维护，设备仪器的率定、校验，应有必要的备品、备件。实用化验收

3.1申请验收应具备的条件

3.1.1系统应是按实用化要求考核至少一年，并有连续完整的运行记录且自查合格后，方可申请实用化验收。

3.1.2被验收单位应按实用化验收要求，由企业主管部门组织一次自查测试，在此基础上写出自查报告。

3.1.3验收时需具备的资料

1）实用化验收申请报告；

2）系统工程验收报告；

3）考核期内的系统运行报告；

4）按本细则进行自查的自查报告。3.2验收工作的组织

3.2.1系统的实用化验收由国家电力公司发输电部组织进行，验收单位应成立相应的验收组，人数一般为5—7人。

3.2.2验收组成员应以具有实际相关工作经验的专业人员及对系统较为熟悉的使用人员为主，并须有主管部门有关人员参加。此外，根据需要也可邀请科研单位及生产厂家的有关人员参加。

3.2.3 系统通过实用化验收后，由国家电力公司发输电部发文公布。

3.2.4一般情况下，验收单位每3—5年应对通过实用化验收的系统进行一次复查，复查可参照 实用化验收的方法有所简化的进行。

3.2.5 系统通过实用化验收后，使用管理单位可根据实际情况逐渐减少人工测次。4 附则

4.1 本细则由国家电力公司发输电部负责解释。4.2 本细则自颁布之日起实行。附录 1 比测

系统实用化考核期，数据的采集周期以每周一次（或不少于一次）为宜，并每月进行一次人工比测。应规定每周的固定时段为考核采集时间，每月的同一时段为人工比测时间。

人工比测一般采用过程线比较或方差分析进行对比。

过程线比较是取某测点相同时间、相同测次的自动化测值和人工测值，分别绘出自动化测值过程线和人工测值过程线，进行规律性和测值变化幅度的比较。

方差分析是取某测点试运行期自动化监测和人工比测相同时间、相同测次的测值分别组成自动化测值序列和人工测值序列，计算其标准差σ自、σ人；再设某一时刻的自动测值为 X自i，人工测值为X人i，则两者差值δi ＝∣X自i-X人i∣。取δ≤2σ，其中均方差 σ＝(σ自2＋σ人21/2)，σ自 －为自动化测量精度，σ

人

－为人工测量精度。数据缺失率

数据缺失率是指在考核期内未能测得的数据个数与应测得的数据个数之比。测得的错误测值或超过一定误差范围的测值（异常测值）也作为缺失数据。已埋设因故损坏而无法补救的监测仪器缺测，系统受到不可抗力及非系统本身原因造成的数据缺失，不计入。

数据缺失率（考核期一年）：W=ρ/ω，ρ－为缺失数据个数，ω－为应测数据个数。3 系统的可靠性

系统可靠性可用平均无故障工作时间来考核。

平均无故障工作时间（MTBF）是指两次相邻故障间的正常工作时间（短时间可恢复的不计）。

系统中心站应设有双机备份。采集单元故障定义：系统控制传感器数据采集的单元不能正常工作，造成所控制的单个或多个测点测值异常或停测，称为采集单元发生故障。

采集单元平均无故障时间（考核期一年）：

n

n

MTBF= ∑ ti /（∑ri）

i=1

i=1

式中： ti ———考核期内，第i个单元的正常工作时数;

ri ———考核期内，第i个单元出现的故障次数;

n ———系统内数据采集单元总数。

第五篇：水库大坝安全监测系统调查材料

平定县水库大坝安全监测系统情况

调查材料

大坝安全监测是通过仪器观测和巡视检查对水利水电工程主体结构、地基基础、两岸边坡、相关设施以及周围环境所作的测量及观察。“监测”既包括对建筑物固定测点按一定频次进行的仪器观测，也包括对建筑物外表及内部大范围对象的定期或不定期的直观检查和仪器探查。

根据山西省水利厅晋水管[2016]168号文件精神及市级水利部门的要求，我县对县直管的大石门、尚怡、原坪、上冶头4座水库的大坝安全监测系统建设和管理情况进行了调查，现将调查情况汇报如下：

一、大石门水库

1、工程基本情况

大石门水库位于山西省平定县城南20km的大石门村旁，属于海河流域子牙河水系桃河支流的阳胜河中游，控制流域面积143km，其中石山区面积86km，土石山区面积57km。1959年9月动工，64年9月竣工，2002年6月对水库进行除险加固，2003年8月完工，防洪设计标准为50年一遇，校核标准为 500年一遇，总库容1319万m，是一座以防洪为主的中型水库。水库枢纽工程主要由大坝、溢洪道、输水建筑物组成。

大坝：大坝为浆砌石重力坝，坝顶高程1029.7m，坝

3222

高31.7m，坝顶长100m，顶宽3.5m。

溢洪道：溢洪道位于大坝右岸，为河岸开敞式，由进口段、控制段、陡坡段及底流段组成，进口底高程1022m，进口宽30m，全长240m，最大泄量844.8m3/s。

泄洪洞：泄洪洞进口底高程1008.5 m，断面尺寸为2.2 m宽*3.3m高，长度21.94m，最大泄量77.2 m 3/s。

大石门水库主要是防洪任务，保护着下游4个村庄、6556人、1.2万亩土地及5公里307国道（石太干线）、3公里太旧高速公路的防洪安全，社会综合效益显著。

大石门水库管理站隶属平定县水务局，水库产权归平定县人民政府，大石门水库已完成改制，由自收自支改革为准公益性单位，经费来源主要是县财政补助。现有职工11人，其中：站长1人，副站长2人，下设办公室、工程组。大坝安全管理人数为11名，其中：中级职称1名、初级职称1名、管道工、电工技师、高级工等其它职称的9名。水库在管理上制定了大坝安全管理制度、巡查制度、防汛值班制度等规章制度。

2、安全监测点统计

大石门水库主要是以防洪任务为主的水库，社会效益显著，水库管理人员经费是县财政补助维持现状，无经费增设观测设施，大坝安全监测系统一直是空白。由于没有基本的观测设施，对变形（坝体表面变形、坝体内部变形、防渗体

变形、界面及结（裂）缝变形等）、渗流（渗流量、坝基渗流压力、坝体渗流压力均没有布设观测点，所以无运行观测和记录。库水位主要是人工目测水位标尺及钢卷尺等测量方法，降水量主要是量筒法测量，气温用温度计测量。

大石门水库就其安全管理来看，水库安全巡查检查范围主要是坝体、坝基、坝区、输水洞、溢洪道、近坝库岸等，有日常巡视检查2次；巡查有汛前、汛中、汛后、上冻前、节假日等4-5次检查；特殊情况巡查检查根据天气情况不定次的检查等，均有巡查检查记录和存档，巡查资料基本规范。检查中发现输水洞启闭机设施不能正常使用。

3、大坝安全监测系统情况

目前，大石门水库大坝安全监测自动化系统未建，也没有视频监控，只有2台办公电脑连接因特网，网络提供商为联通。

4、现状、存在问题及希望与建议

大石门水库观测设施缺乏，技术管理人员缺乏，自动化监测系统处于空白，只有对水库水位及降雨量进行人工观测，数据精确度不高，资料可信度差。

建议对水库管理人员进行岗位培训，加强管理人员的业务技术水平；配置观测设施，增设观测项目，有利于更好的对水库进行全方位的观测、管理；尽快建立大坝安全监测系

统，括安全监测、水情监测、闸门监控、视频监控等。将安全监测系统纳入工程远程监控系统进行自动化统一管理。

二、尚怡水库

1、工程基本情况

尚怡水库位于海河流域子牙水系桃河支流南川河上游，控制流域面积50.6km，1974年动工兴建，1976年竣工，总库容590.4万m，是一座以防洪为主、兼顾供水、灌溉等综合利用的小（Ⅰ）型水库。2011年完成除险加固后，水库设计防洪标准达到30年一遇，校核防洪标准达到300年一遇。水库枢纽工程由大坝、溢洪道、泄洪排沙洞、输水管和坝下廊道组成。

大坝为粘土心墙砂砾石混合坝，坝顶高程854.2m，最大坝高28.2m，坝顶长380m,坝顶宽5m。

溢洪道为开敞式，位于大坝右岸，进口底高程846.2m，控制段为驼峰堰，堰顶高程847.2m，底宽20m-12m，全长274.3m，设计泄洪248m/s。

泄洪洞为门洞型，位于右坝端底部，断面尺寸3×3.2m，进口底高程830m，出口底高程829.01m，全长98.95m，最大泄量83m/s。

输水管位于泄洪洞底部，直径为DN500的铸铁管，进口底高程830m，出口底高程827.66m，全长139.9m，最大流量1m/s，出口设∮500mm的手动工作闸阀和检修闸阀。3

333

2坝下引水廊道位于大坝基础之下，高程820m，为门洞型，净高1.8m，全长57.5m,为浆砌石涵洞内衬砼结构。

尚怡水库主担负着平定县城6.5万居民的生活用水（年平均供水量为150万m），下游东庄、尚怡等村沿河0.05万亩耕地的灌溉用水，同时保护下游9个乡镇厂矿，12个村庄2万人，0.5万亩耕地，30km交通干线，阳煤集团五矿，太旧高速公路的防洪安全。

水库管理机构为平定县南川河管理总站，隶属平定县水务局，为全民事业自收自支单位，经费来源主要给平定县城供水。现有职工18人，其中：站长1人，副站长2人，下设办公室、工程组和多经组。大坝安全管理人数为18人，其中：中级职称3人、初级职称4人、管道工、电工技师、高级工等其它职称的11人。在水库管理上制定了大坝安全管理制度、大坝巡查制度、安全生产责任制、防汛值班制度等规章制度。

2、安全监测点统计

尚怡水库有简单的变形观测设施，采用目测加仪器（经纬仪、水准仪）的人工观测方法，安全监测项目主要包括：水库大坝沉降、位移，浸润线监测，泄洪洞、地下廊道等运行观测情况，南坝头绕渗情况及背水坡坝脚渗水观测等。

大坝表面变形观测沉降测点分布在大坝坝面上，共设10个测点，位移的测点分布在大坝南北两端坚实的基础上各设2个测点，坝顶面分设6个测点，采用视准线观测法。

坝体内部变形观测总测点12个，大坝迎水面6个，大坝背水面6个，采用人工观测，用测绳与重锤测量浸润线。但现有的观测设备简易、精度不高，专业观测人员少，能力和水平一般，达不到大坝观察的规范要求。

防渗体变形、界面及界面及结（裂）缝变形、）、渗流观测在大坝右坝肩设有1处绕坝渗流观测点，用水桶加秒表的人工测量方法进行观测，坝基渗流压力、坝体渗流压力没有布设观测点。

尚怡水库水位主要是人工目测水位标尺的方法来测量水位，降水量测点有3个，人工采用量筒法测量；水库气温用温度计测量。

尚怡水库就其安全巡查检查来看，巡查检查范围主要是坝体、坝基、坝区、输水洞、溢洪道、近坝库岸等，日常巡视检查2次；巡查有汛前、汛中、汛后、上冻前、节假日等4-5次检查；特殊情况巡查检查根据天气情况不定次的检查等，巡查资料基本齐全规范，均有巡查检查记录和存档，检查中未发现不正常运行情况。

3、大坝安全监测系统情况

目前，尚怡水库大坝安全监测自动化系统未建，也没有

视频监控，只有2台办公电脑连接因特网，网络提供商为电信。

4、现状、存在问题及希望与建议

观测设施缺乏，观测项目不全，没有先进的观测仪器，缺乏技术管理人员，自动化监测系统处于空白阶段，观测仪器陈旧，在维护保养上不足，资料可信度差。

建议对水库管理人员进行岗位培训，加强管理人员的业务技术水平；增加观测设施，增设观测项目，有利于更好的对水库进行全方位的观测、管理；尽快建立大坝安全监测系统，括安全监测、水情监测、闸门监控、视频监控等。将安全监测系统纳入工程远程监控系统进行自动化统一管理。

三、原坪水库

原坪水库位于平定县城西9km的冶西镇原坪村，属海河流子牙河水系桃河支流南川河上游，控制流域面积27.8km。1977年动工，1981年蓄水受益。总库容382万m，是一座防洪为主兼顾供水的小I型水库。防汛标准为50年一遇，300年校核。水库枢纽工程由大坝、溢洪道、泄洪管、输水管道组成。

大坝为粘土心墙砂砾石混合坝，坝顶高程807.5m，最大坝高27.5m，坝顶宽6m，坝顶长270m。

溢洪道位于坝右岸，进口为桥孔堰式，堰顶高程800m,堰

32顶宽6m，长度300m,最大泄量147.9m/s。

输水钢管（直径DN1000）位于大坝右侧，进口底工程788.07m,出口底高程787.171m，长度101.2m，最大泄量为13.8m/s。

2015年10月动工对该水库进行除险加固改造。目前主体工程已完工，正在积极整理资料准备审计。

原坪水库保护下游2个村庄1万余人1万亩耕地6个工厂、阳泉矿务局五矿、矿务局三处以及太旧高速公路等防洪安全，承担着下游阳光发电厂、阳泉矿务局五矿、矿务局三处生产生活用水及下0.3万亩耕地的灌溉用水的任务。

水库管理机构为平定县南川河管理总站，隶属平定县水务局，为全民事业自收自支单位，经费来源主要是阳光发电厂、阳泉矿务局五矿、矿务局三处生产生活用水。现有职工16人，其中：站长1人，副站长2人，下设办公室、工程组和多经组。大坝安全管理人数为16名，其中：中级职称2名、初级职称2名、管道工、电工技师、高级工等其它职称的12名。在水库管理上制定了大坝安全管理制度、大坝巡查制度、安全生产责任制、防汛值班制度等规章制度。

2、安全监测点统计

原坪水库有简单的变形观测设施，采用目测加仪器（经纬仪、水准仪）的人工观测方法，安全监测项目主要包括：水库大坝沉降、位移等。

33大坝表面变形观测沉降和位移测点分布在大坝坝顶上，共设7个测点，采用经纬仪视准线观测法进行测量。

坝体内部变形、防渗体变形、界面及结（裂）缝变形等）、渗流（渗流量、坝基渗流压力、坝体渗流压力）均没有布设观测点，所以无运行观测和记录。

水库水位、降雨量、气温、库水温等环境量各设测点数1个，库水位人工目测水位标测量，降水量主要是量筒法测量，气温和库水温用温度计测量。

原坪水库就其安全管理来看，水库安全巡查检查范围主要是坝体、坝基、坝区、输水洞、溢洪道、近坝库岸等，有日常巡视检查2次；巡查有汛前、汛中、汛后、上冻前、节假日等4-5次检查；特殊情况巡查检查根据天气情况不定次的检查等，均有巡查检查记录和存档，巡查资料齐全规范。目前水库工程能正常运行。

3、大坝安全监测系统情况

原坪水库设有视频监控平台，主要监测

大坝安全监测自动化系统尚未完善，有2台办公电脑连接因特网，网络提供商为网通。

4、观测设施缺乏，观测项目不全，没有先进的观测仪器，缺乏技术管理人员，自动化监测系统处于空白阶段，仪器陈旧、破坏，在维护保养上不足，资料可信度差。

建议对水库管理人员进行岗位培训，加强管理人员的业务技术水平；增加观测设施，观测项目，有利于更好的对水库进行全方位的观测、管理；尽快建立大坝安全监测系统，括安全监测、水情监测、闸门监控、视频监控等。将安全监测系统纳入工程远程监控系统进行自动化统一管理。

四、上冶头水库

上冶头水库位于山西省阳泉市平定县城西19km，属海河流子牙河水系桃河支流南川河上游,控制流域面积10km，1976年动工，1979年竣工，2012年完成除险加固后，水库设计防洪标准达到20年一遇，校核防洪标准达到200年一遇。总库容121万m，是一座以防洪、供水为主的小（1）型水库。枢纽工程由大坝、溢洪道、泄洪洞、输水管等建筑物组成。

大坝为主副坝结构，主坝为双拱形，坝顶高程894.4m，坝高23m,顶宽2m,曲线长90m，副坝长67m，中心度120度，主副坝连接段设重力墩。

非常溢洪道设在坝左端, 堰顶高程892.1m，堰顶宽10m,泄槽段用于乡村公路。

输水洞设在坝左端，直径0.5m，设计流量1.96m/s，洞长17.2m，手动阀控制。

泄洪洞设在右坝端，门洞式，直径0.8m，长70m，设计

32泄量6.7m/s。

水库保护着下游13个村1万余人8000亩耕地及9个工厂和太旧高速公路、阳煤集团五矿、阳光发电厂等重要设施防洪及工业用水任务。

水库管理机构为平定县南川河管理总站，隶属平定县水务局，为全民事业自收自支单位，经费来源主要是阳光发电厂、阳泉矿务局五矿、矿务局三处生产生活用水。现有职工10人，其中：站长1人，副站长2人，下设办公室、工程组和多经组。现在大坝安全管理人数为10人，其中：中级职称1人、初级职称1人、管道工、电工技师、高级工等其它职称的8人。在水库管理上制定了大坝安全管理制度、大坝巡查制度、安全生产责任制、防汛值班制度等规章制度。

2、安全监测点统计

上冶头水库为浆砌石拱形坝，对水库大坝沉降、位移表面变形、坝体内部变形、防渗体变形、界面及结（裂）缝变形等）、渗流（渗流量、坝基渗流压力、坝体渗流压力）均没有布设观测点，所以无运行观测和记录。

水库水位、降雨量、气温、库水温等环境量各设测点数1个，库水位人工目测水位标测量，降水量主要是量筒法测量，气温和库水温用温度计测量。

上冶头水库就其安全管理来看，水库安全巡查检查范围主要是坝体、坝基、坝区、输水洞、溢洪道、近坝库岸等，3有日常巡视检查2次；巡查有汛前、汛中、汛后、上冻前、节假日等4-5次检查；特殊情况巡查检查根据天气情况不定次的检查等，均有巡查检查记录和存档，巡查资料齐全规范。目前水库工程能运行正常。

3、大坝安全监测系统情况

上冶头水库没有建设大坝安全监测自动化系统和视频监控平台，管理站设有1台办公电脑连接因特网，网络提供商为联通。

4、观测设施缺乏，观测项目不全，没有先进的观测仪器，缺乏技术管理人员，自动化监测系统处于空白阶段，仪器陈旧，在维护保养上不足，资料可信度差。

小型水库管理人员急需进行岗位培训，加强管理人员的业务技术水平，增加观测设施，观测项目，有利于更好的对水库进行全方位的观测、管理。尽快建立大坝安全监测系统，包括安全监测、水情监测、闸门监控、视频监控等。将安全监测系统纳入工程远程监控系统进行自动化统一管理。