内容简介
《寒冷地区强岩溶地质条件超高双曲拱坝安全监测系统设计研究》是一部专注于水利工程安全监测系统设计与研究的学术著作，以东庄水利枢纽工程为研究背景，系统阐述了超高双曲拱坝在复杂地质条件下的安全监测系统设计方法与实践。全书共14章，内容涵盖工程概况、监测目的与依据、环境量监测、变形监测控制网、混凝土结构监测、泄洪消能建筑物监测、发电引水建筑物监测、地下厂房监测、边坡工程监测、排沙洞监测、临时建筑物监测、自动化采集系统、安全监测信息管理平台以及监测巡视检查等方面。
书中重点分析了东庄水利枢纽工程面临的特殊水文、泥沙条件及复杂的地形地质条件，针对工程运行安全需求，详细探讨了监测系统的设计原则、监测范围、仪器设备选型及布设方法。同时，结合国家信息化战略需求，设计了安全监测信息管理平台，实现了监测数据的自动化采集、存储、分析与管理，为工程安全运行提供了智能化支持。
《寒冷地区强岩溶地质条件超高双曲拱坝安全监测系统设计研究》不仅总结了国内外先进的监测技术与经验，还结合工程实际提出了一系列创新性设计思路，为超高双曲拱坝的安全监测研究提供了重要的参考价值。全书内容详实、结构清晰，既可作为水利工程设计与管理人员的实践指导用书，也可供科研院所、高等院校相关领域的研究者参考学习。
目录
第1章 工程概况 （1）
1.1 绪论 （1）
1.2 水文 （3）
1.3 工程地质 （4）
1.4 工程任务和规模 （7）
1.5 工程布置及建筑物 （9）
第2章 监测目的、原则、依据和范围 （22）
2.1 监测目的 （22）
2.2 设计原则 （23）
2.3 设计依据 （23）
2.4 监测范围和主要内容 （24）
第3章 环境量监测 （29）
3.1 气温 （29）
3.2 降雨量 （29）
3.3 坝前水温 （29）
3.4 上、下游水位 （29）
3.5 坝前淤积和下游冲淤 （30）
第4章 变形监测控制网 （31）
4.1 概述 （31）
4.2 水平位移监测控制网 （31）
4.3 垂直位移监测控制网 （36）
4.4 其他 （37）
第5章 混凝土双曲供全监测 （39）
5.1 概述 （39）
5.2 变形监测 （40）
5.3 渗流监测 （46）
5.4 应力应变及温度监测 （49）
5.5 右坝肩加固处理监测 （52）
5.6 导流底孔封堵体及导流洞堵头监测设计 （53）
5.7 谷幅变形监测 （53）
5.8 强震监测 （54）
第6章 泄洪消能建筑物安全监测 （57）
6.1 概述 （57）
6.2 水垫塘监测布置 （57）
6.3 二道坝监测布置 （58）
第7章 发电引水建筑物安全监测 （60）
7.1 概述 （60）
7.2 进水塔塔架监测布置 （60）
7.3 引水发电洞监测布置 （60）
第8章 地下厂房安全监测 （62）
8.1 概述 （62）
8.2 主厂房主变室监测布置 （62）
8.3 尾水闸监测布置 （66）
8.4 尾水主洞监测布置 （66）
8.5 母线洞监测布置 （67）
8.6 尾水防洪闸监测布置 （67）
第9章 边坡工程安全监测 （69）
9.1 概述 （69）
9.2 坝肩开挖边坡监测 （69）
9.3 水垫塘边坡监测 （70）
9.4 发电引水及供水进水塔边坡监测 （72）
9.5 厂房出线场边坡监测 （73）
第10章 排沙洞安全监测 （74）
第11章 临时建筑物安全监测 （75）
11.1 导流洞进出口开挖边坡监测 （75）
11.2 破碎体监测 （75）
11.3 料场边坡监测 （75）
11.4 导流洞洞身监测 （76）
11.5 上游围堰监测 （76）
第12章 监测自动化采集系统 （77）
12.1 概述 （77）
12.2 自动化系统设计原则 （77）
12.3 自动化系统的总体功能 （78）
12.4 数据采集系统的性能要求 （78）
12.5 安全监测自动化系统设计 （80）
第13章 安全监测信息管理平台 （90）
13.1 总体目标 （90）
13.2 需求分析 （90）
13.3 设计依据 （93）
13.4 总体结构 （93）
13.5 平台功能设计 （96）
第14章 安全监测的巡视检查 （124）
14.1 一般规定 （124）
14.2 检查项目和内容 （125）
14.3 检验方法和工作要求 （128）
14.4 检查记录和报告 （128）
参考文献 （129）
前言/序言
东庄水利枢纽工程坝址位于泾河干流最后一个峡谷段出口（张家山水文站）以上29km，左岸为陕西省淳化县王家山林场，右岸为陕西省礼泉县叱干镇，距西安市约90km。
泾河下游、渭河下游两岸的关中平原是关中一天水经济区的主要组成部分，也是国家西部大开发“十一五”规划的三大重点经济区之一，是陕西省政治、经济、文化中心。泾河是渭河的第一大支流，是渭河洪水和泥沙的主要来源。目前，泾河下游尚未形成完整的防洪体系，仅能防御10年一遇洪水。
东庄水利枢纽工程任务以防洪减淤为主，兼顾供水、发电及改善生态等综合利用功能。工程建成后，可将泾河下游防洪标准由现状的10年一遇提高到20年一遇；通过水库蓄洪削峰、错峰运用，当渭河下游遭遇以泾河来水为主的100年一遇洪水时，可将洪水削减至50年一遇以下确保渭河下游干流大堤保护区防洪安全，减轻洪水灾害；通过水库拦沙及调水调沙运用，减少人渭沙量，有利于减轻渭河下游河道淤积，加大渭河下游河槽行洪能力，在较长时期内维持渭河综合治理的防洪标准通过与供水区调蓄水库的联合调度，为铜川新区、富平县城及工业区西咸新区等城镇新增生活、工业供水，还可提高泾惠渠灌区145.3万亩（1亩=1/15hm2，全书同）的灌溉保证率；可开发泾河水能资源，向电网提供清洁能源，还可为改善泾河下游河道水生态环境提供生态基流。
由于东庄水利枢纽工程独特的水文、泥沙条件，复杂的地形和工程地质条件，以及综合开发目标所要求的严格运用方式，形成了东庄水利枢纽在建筑物总体布局和建筑物设计上的鲜明特点。为保证枢纽各建筑物在施工期、运行期的安全，同时验证设计，提高我国高拱坝的设计水平，在枢纽各建筑物上布设了比较多的监测项目，形成了比较完整的安全监测系统。
为使东庄水利枢纽工程的监测系统真正发挥作用，在进行东庄水利枢纽工程的监测设计时，无论在监测设计思想上，还是在仪器设备布设方法和选型上，均吸取了已有工程的经验和教训，借鉴了国内外先进的监测仪器设备和技术手段。
此外，为响应国家信息化战略及水利改革发展要求，设计构建了东庄水利枢纽安全监测信息管理平台，设置了综合展示、工程管理、监测管理、巡视检查、资料分析、监测预警、工程可视化、系统管理等功能模块。系统应用于东庄水利枢纽所有建筑物，覆盖建设期和运行期的所有安全监测业务，支撑业务人员高效便捷地完成安全监测工作，及时准确地收集、汇总工程的安全监测信息，实现工程安全监测相关信息的输入、加工存储和分析解释，从而充分发挥安全监测的作用，提高监测资料的利用价值，达到及时智能监控和监测互馈的目的，并提升安全监测的管理水平。
本书介绍了超高双曲拱坝安全监测系统设计研究的方法，可供从事超高拱坝运行管理工作的人员使用，也可供科研院所、高等院校、企事业单位从事大坝安全监测研究的人员学习参考。
全书共分为14章，其中第13～4章及辅文部分由秦云撰写第213～14章由李毅男撰写，第5～7、11章由魏萍撰写，第8～10、12章由陈建营撰写。全书由秦云和李毅男统稿。
由于时间仓促，本书难免会有疏漏和谬误之处，我们诚挚地欢迎广大读者予以批评指正。
作者
2024年12月
