某水库内部水平位移解决方案

2023-04-27

一、项目概述

该水库是重点水源的中型水利工程，是农业灌溉、场镇供水、农村人畜饮水及工业用水等综合利用的水利工程，2019年9月1日，该水库水库副坝已成型。2019年，该工程已完成60%，正在进行主坝坝体浇筑、灌区工程施工等，预计2020年7月竣工。工程建成后，将为该地区增加1056万立方米的蓄水量，将有效解决2.5万城镇人口、5.6万农村人口和6.9万头牲畜及工业园区B区的用水问题。

二、项目监测仪器选型

众所周知，大坝是调控水资源时空分布、优化水资源配置的重要工程措施，也是江河防洪工程体系的重要组成部分。随着世界各国水利、水电事业的发展，水库大坝的安全问题也越来越突出。据水利部统计，我国大中型水库大坝安全达标率为64.1%，病险率约占36%，其中大中型水库的病险率接近30%，小型水库的病险率则更高。因此，大坝安全监测受到了高度的关注和重视。

从传统的水库大坝监测方式来看，水平位移通常采用经纬仪三角测量或者视准测量的方法，尤其是在结合水库大坝变形量的整体因素，在监测精确度要求高的情况下，就会产生更新的监测方式。从传统方法向自动化监测的方法发展。项目中混凝土大坝的正垂的顶高程为535.5米，低高程为475.75米，长度为55.75米，可以布置8套固定测斜仪，用2套采集模块采集。倒垂顶高程为475.75米，低高程为431.6米，长度为44.15米，可以布置8套固定测斜仪，用2套采集模块采集。

三、自动化采集系统的构成

自动化采集系统由传感器（固定测斜仪）、1602(4)全功能采集模块及葛南云平台组成。

1.固定式测斜仪

GN-1B型固定式测斜仪广泛适用于测量土石坝、面板坝、岩土边坡、路堤、基坑、岩石边坡等结构物的水平位移、垂直沉降及滑坡，固定式测斜仪配合测斜管可反复使用，并方便实现倾斜测量的自动化。

固定式测斜仪采用的是耐冲击型倾斜传感器，可靠性好，稳定时间快，安装附件少，组装方便，具有智能识别功能，输出信号为RS485数字量，直接显示工程值(位移或角度)。

安装方式

安装前首先应检查测斜仪的导向轮是否转动灵活，扭簧是否有力。检查传感器部件是否工作正常(以铅垂线为基准倾向高端导向轮一侧读数增大，倾向另一侧读数减小)，按设计高程截取连接钢丝绳(设计高程加25cm)，并将固定测斜仪用钢丝绳首尾相连，按设计图纸要求的数量装成一个个测量单元。吊装是按一个个测量单元的顺序放入测斜管内，每个测量单元之间用钢丝绳连接，连接一定要牢靠，各个测量单元的所有导向轮方向必须一致。

测斜管安装实物图固定式测斜仪安装实物图

2.数据采集与数据发送

GDA1602(4)型全功能采集模块适用于采集电流、电压、开关、振弦信号及数字量输出的传感器信号，其测量精度高、抗干扰能力强，内嵌无线模块，及高容量锂电池，可选择太阳能或交流供电。智能采集模块将测量、传输、供电功能集成在模块内，模块为金属外壳，有效防护电磁干扰，体积小巧移动方便，传输距离无限，可实现单点和群点的任意组合；模块节省了信号传输电缆和通讯电缆，测量数据直接传输给计算机，系统组网简便快捷经济。采集模块内置锂电池，并可外置太阳能充电板，在非采集时间可进入低功耗变成休眠状态。