水利大坝自动化监测预警系统方案设计

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1、小浪底水利大坝安全自动化监测预警系统设计方案目录1项目背景41.1项目概况41.2水利大坝监测预警的必要性52区域地理环境背景63大坝安全监测系统73.1监测内容、方法83.2系统组成103.2大坝监测工程选点113.2.1监测点选择原则113.2.2监测手段配置114监测系统特点和功能114.1系统特点114.2系统功能125预警系统建设135.1信息采集监测站建设135.1.1前端采集站145.1.2坝体表面位移自动监测站175.1.3深部位移监测站205.1.4雨量监测站245.1.5裂缝监测25

2、5.1.7裂缝报警器285.1.8无线预警广播站295.1.9地灾信息中心建设305.2地质灾害自动化监测系统平台建设325.2.1预警系统软件设计335.2.2预警系统平台设计345.3预警信息发布平台395.3.1预警发布终端395.3.2短信预警信息发布终端415.4系统通讯网络构建426工作部署汇总447具体经费预算458保障措施458.1组织保障措施458.1质量保障措施468.2技术保障措施478.3安全及劳动保护措施481项目背景1.1项目概况黄河小浪底水利枢纽工程位于河南省洛阳市孟津县小

3、浪底，在洛阳市以北黄河中游最后一段峡谷的出口处，南距洛阳市40公里。上距三门峡水利枢纽130公里，下距河南省郑州花园口128公里。是黄河干流三门峡以下唯一能取得较大库容的控制性工程。黄河小浪底水利枢纽工程是黄河干流上的一座集减淤、防洪、防凌、供水灌溉、发电等为一体的大型综合性水利工程，是治理开发黄河的关键性工程，属国家“八五”重点项目。小浪底工程坝址控制流域面积69.42万平方公里，占黄河流域面积的92.3%。水库总库容126.5亿立方米，调水调沙库容10.5亿立方米，死库容75.5亿立方米，有效库容5

4、1.0亿立方米。小浪底工程的开发目标是以防洪、防凌、减淤为主，兼顾供水、灌溉和发电等。小浪底工程由拦河大坝、泄洪建筑物和引水发电系统组成。小浪底工程拦河大坝采用斜心墙堆石坝，设计最大坝高154m，坝顶长度为1667m，坝顶宽度15m，坝底最大宽度864m。坝体启、填筑量5l.85万m3、基础混凝土防渗墙厚l.2m、深80m。其填筑量和混凝土防渗墙均为国内之最。坝顶高程281m，水库正常蓄水位275m，库水面积272km2，总库容126.5亿m3。总装机容量180万KW，年发电量51亿度。水库呈东西带状，

5、长约130km，上段较窄，下段较宽，平均宽度2km，属峡谷河道型水库。坝址处多年平均流量1327立方米/s，输沙量16亿t，该坝建成后可控制全河流域面积的92.3%。泄洪建筑物包括10座进水塔、3条导流洞改造而成的孔板泄洪洞、3条排沙洞、3条明流泄洪洞、1条溢洪道、1条灌溉洞和3个两级出水消力塘。由于受地形、地质条件的限制，所以均布置在左岸。其特点为水工建筑物布置集中，形成蜂窝状断面，地质条件复杂，混凝土浇筑量占工程总量的90%，施工中大规模采用新技术、新工艺和先进设备。引水发电系统也布置在枢纽左岸。包

6、括6条发电引水洞、地下厂房、主变室、闸门室和3条尾水隧洞。厂房内安装6台30万kW混流式水轮发电机组，总装机容量180万kW，多年平均年发电量45.99亿kW.h/58.51亿kW.h（前10年/后10年）。小浪底水利枢纽主坝为壤土斜心墙土石坝，上游围堰为坝体的一部分，坝基采用混凝土防渗墙，工程初步设计为斜墙坝型，后优化为斜心墙坝型，两者的主要区别在于前者以水平防渗为主，垂直防渗为辅；后者以垂直防渗为主，水平防渗为辅。目前大坝的设计有以下几个特点：1、适度地考虑了库区淤积的防渗作用,使坝基防渗效果更为可

7、靠；2、上爬的内铺盖改善了上游坝坡的抗滑稳定性,既实现了库区淤积的连接,又不会对坝坡产生太大的影响；3、减少了上游围堰的土方填筑量及基础处理工程量,使截流后比较紧张的工期得以缓解；4、与斜墙坝相比,混凝土防渗墙受力有所恶化,且造墙难度增加。1.2水利大坝监测预警的必要性黄河小浪底水利枢纽位于黄河中游豫、晋两省交界处，在洛阳市西北约40km。上距三门峡坝址130km，下距郑州花园口128km。北依王屋、太行二山，南抵崤山余脉，西起平陆县杜家庄，东至济源市（原济源县）大峪河。南北最宽处约72km，东西长93

8、.6km。淹没区涉及两省4市（地区）所管辖的8个市（县），即河南省的孟津、新安、渑池、陕县、济源；山西省的垣曲、平陆、夏县。库区属温带大陆性季风气候，年平均气温为12.4～14.3℃，昼夜温差大，元月平均气温最低，七月份气温最高；库区年平均降水量616mm，降水量年际变化较大，主要集中于夏、秋两季，而冬季雨量稀少；年平均蒸发量为2072mm，全年以夏季蒸发量为最大，冬季蒸发量最小；年平均湿度在62%左右。由于小浪底地处气候特征变化明显，对坝