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水工建筑物基础(第2版)
1.16.2.1 一、大坝安全监测的作用
一、大坝安全监测的作用

科学的设计和良好的施工质量是保证大坝安全的前提,但是由于设计中还不能做到对坝的工作条件及承载能力作出完全准确的确定,施工质量也不可能毫无缺陷,大坝在运用过程中还可能发生某些事先未曾预计到的不利变化,因此投入运用的大坝难以完全杜绝不安全问题的出现,这一点已为国内外一些大坝的失事和事故所证实。为了确保大坝安全,就必须对大坝进行监测和检查,及时发现问题和作出判断,从而采取措施防患于未然。

进行大坝安全监测,可以及时获取第一手的资料,从而为了解大坝的工作性态,评价大坝状况和发现异常迹象提供依据,并可以制订适当的水库控制运用计划及大坝维护修理措施,来保障大坝安全,在发生险情时还可据以发布警报,减少、避免事故的损失。

在中国的大坝管理中,通过监测及其资料分析有效地监控大坝安全的事例是很多的。东北松花江上的丰满大坝修建于日伪时期,工程质量极其低劣,20世纪50年代初期渗漏、变形都很大。根据实测资料推算,大坝在遇到百年一遇洪水时即有失去稳定的危险,于是进行了大规模的加固处理,使扬压力、渗流量和位移值明显减小。在多年的运用过程中,还通过监测和检查发现丰满大坝几个坝段下存在较大断层,局部坝基扬压力偏高,有两坝块间纵缝上部未联成整体,大坝顶部垂直位移逐年向上变化,上下游坝面混凝土老化、破损等问题。针对这些缺陷采取了有效的补强维修措施,使先天缺陷严重的丰满大坝保持了长期安全运用。安徽梅山大坝于1962年1月发现右岸山坡渗流量显著增加,当即对大坝进行检查,又发现右岸几个坝段已向左岸倾斜,最大达57mm,坝体也出现长裂缝。经过分析,判定右岸基岩发生了部分错动,大坝处于危险状态,于是立即放空水库进行了加固处理,使大坝转危为安。四川龚嘴大坝投入运用后,因部分纵缝未进行灌浆,大坝未形成整体,实测坝体垂直正应力在缝面处不连续,限制水位运行达8年之久。以后在加强监测与分析的前提下进行了纵缝灌浆,改善了坝的整体性,使水库水位可上蓄到设计水位运行,大大提高了水电厂经济效益。

大坝监测除作为判断安全的依据以外,还是检验设计和施工、发展坝工技术的重要手段。由于大坝监测的项目和测点多、观测频次密、跨越时期长,能体现复杂的现场条件和监测数据的空间分布态势与实时变化历程,因此可以作为检验设计方法、计算理论、施工措施、工程质量、材料性能等的可靠依据,从而改变或深化人们对坝工有关问题的认识,开发更合理的设计准则,改善设计与施工,促进坝工学科的发展。

大坝安全监测已成为大坝设计、施工、运行管理中一个必不可少的组成部分。