水利水電工程安全監(jiān)測理論與實踐

1　水工程與安全

1.1　水工程的特點和風(fēng)險

1.1.1　水工程與社會經(jīng)濟發(fā)展

1.1.2　水工程的特點

1.1.3　水工程的風(fēng)險

1.2　水工程事故及失事原因淺析

1.2.1　土石壩事故簡析

1.2.2　混凝土重力壩事故分析

1.2.3　拱壩事故分析

1.2.4　其他建筑物事故舉例

1.3　工程安全監(jiān)測的重要性

2　水工建筑物可能出現(xiàn)的工程安全問題及監(jiān)測重點

2.1　擋水建筑物

2.1.1　混凝土重力壩

2.1.2　拱壩

2.1.3土壩

2.1.4　堆石壩

2.1.5　支墩壩

2.1.6　水閘

2.2　泄洪、泄水建筑物

2.2.1溢洪道

2.2.2泄洪隧洞

2.3　取水建筑物

2.4　輸水建筑物

2.4.1明流輸水建筑物

2.4.2　壓力輸水建筑物

2.5　通航建筑物

2.5.1　船閘

2.5.2　升船機

2.6　電站建筑物

2.7　地下洞室與邊坡

2.7.1地下洞室

2.7.2　邊坡工程

2.8　堤防工程

3　工程安全監(jiān)測概論

3.1　水利工程安全監(jiān)測發(fā)展簡況

3.2　建立工程安全監(jiān)測系統(tǒng)的基本思路

3.2.1　安全監(jiān)測的目的

3.2.2　監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)具備的功能

3.2.3　安全監(jiān)測系統(tǒng)的組成

3.3　安全監(jiān)測系統(tǒng)布置

3.3.1　監(jiān)測項目

3.3.2　安全監(jiān)測系統(tǒng)布置原則

3.4　建立工程安全監(jiān)測系統(tǒng)的一般步驟

3.4.1　安全監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計

3.4.2　安全監(jiān)測系統(tǒng)的施工

3.4.3　安全監(jiān)測系統(tǒng)的運行

3.5三峽工程安全監(jiān)測的實踐與認識

3.5.1　監(jiān)測設(shè)計工作簡要回顧

3.5.2　關(guān)于三峽工程安全監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計

3.5.3　三峽工程安全監(jiān)測系統(tǒng)的幾個特點

4　安全監(jiān)測的常規(guī)項目及方法

4.1　變形監(jiān)測

4.1.1變形監(jiān)測網(wǎng)

4.1.2　水平位移監(jiān)測

4.1.3　垂直位移監(jiān)測

4.1.4　撓度監(jiān)測

4.1.5　傾斜(轉(zhuǎn)動角)監(jiān)測

4.1.6　特殊基礎(chǔ)的變形監(jiān)測

4.1.7變形監(jiān)測儀器

4.2　應(yīng)力應(yīng)變及溫度監(jiān)測

4.2.1應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測

4.2.2　基巖變形監(jiān)測

4.2.3　接縫監(jiān)測

……

5　安全監(jiān)測設(shè)計

6　專項監(jiān)測

7　安全監(jiān)測系統(tǒng)的實施和施工期安全監(jiān)測

8　安全監(jiān)測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

9　監(jiān)測資料分析

10　監(jiān)測數(shù)據(jù)管理及安全監(jiān)測決策支持系統(tǒng)2100433B

在水工程安全監(jiān)測的各個技術(shù)層面，國內(nèi)專家做了大量卓有成效的工作，但主動地使用系統(tǒng)工程的方法去研究它，把系統(tǒng)科學(xué)的思想貫穿到監(jiān)測設(shè)計、儀器埋設(shè)、數(shù)據(jù)采集、處理、分析、解釋和監(jiān)控的各個環(huán)節(jié)中去還需要探索和推進，這也是本書追求的目標(biāo)之一。目前，在安全監(jiān)測工作中尚有很多不足之處，例如監(jiān)測設(shè)計的儀器布置方案與監(jiān)測目的不匹配，儀器設(shè)備性能(傳感器的可靠性和自動化程度)不能滿足監(jiān)測工作的要求，監(jiān)測數(shù)據(jù)采集的速度、頻率、數(shù)量和質(zhì)量與實現(xiàn)及時定量安全評價的要求有差距，作為硬件的監(jiān)測儀器、設(shè)備、自動化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與軟件，包括數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、監(jiān)控數(shù)值模型、安全評價與決策系統(tǒng)的研制不協(xié)調(diào)，監(jiān)測人員的技術(shù)素質(zhì)與監(jiān)測工作的需要不適應(yīng)，安全監(jiān)測經(jīng)費劃撥與使用不得當(dāng)?shù)取＿@些因素都不同程度地影響了監(jiān)測工作的實施和監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展，需要不斷改進。

50多年來長江水利委員會一貫重視水工程的安全監(jiān)測，在所設(shè)計或參與建設(shè)的幾十座大中型水利水電工程中，對監(jiān)測設(shè)計原理、布置方案、量測方法、儀器設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸、分析評價、安全決策等方面做了很多卓有成效的探索工作，取得了豐富的經(jīng)驗，有很多創(chuàng)新性的成果，特別是在三峽水利樞紐工程的設(shè)計中把建筑物安全監(jiān)測設(shè)計作為八個單項技術(shù)設(shè)計之一，精心設(shè)計，精心實施，豐富了工程安全監(jiān)測專業(yè)的內(nèi)涵。

全書分為10章，前三章闡述現(xiàn)代工程安全監(jiān)測的理念和方法，后幾章按監(jiān)測系統(tǒng)三大環(huán)節(jié)分別展開，第4～7章以監(jiān)測數(shù)據(jù)量測系統(tǒng)為主題，分別介紹了常規(guī)監(jiān)測項目、專項監(jiān)測項目、巡視檢查的原理、方法和工程監(jiān)測設(shè)計實例；第8章介紹了現(xiàn)代監(jiān)測數(shù)據(jù)采集技術(shù)；第9、10章介紹了監(jiān)測資料分析方法，以及建立數(shù)據(jù)管理分析及安全監(jiān)測決策支持系統(tǒng)的途徑和關(guān)鍵技術(shù)問題。本書所舉工程應(yīng)用實例主要取自長江水利委員會承擔(dān)或參與過的水工程。

《大壩安全監(jiān)測理論與應(yīng)用》在比較系統(tǒng)地總結(jié)了大壩安全監(jiān)測基本知識的基礎(chǔ)上，重點敘述了作者20年來在大壩安全監(jiān)測資料分析、數(shù)學(xué)模型、異常測值分析和綜合評價等方面所取得的部分研究成果及工程應(yīng)用實例。全書共分為7章，其內(nèi)容分別為：大壩安全監(jiān)測的內(nèi)涵和發(fā)展趨勢，一些傳統(tǒng)的和新興的大壩安全監(jiān)測技術(shù)，監(jiān)測資料整理整編和初步分析方法，大壩安全監(jiān)測數(shù)學(xué)模型、監(jiān)控指標(biāo)和反分析，監(jiān)測異常測值的分析方法，大壩安全綜合評價體系、途徑和方法，大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)綜合評價的基本方法。

《大壩安全監(jiān)測理論與應(yīng)用》可作為水工結(jié)構(gòu)工程、水利水電工程以及相近專業(yè)的本科生和研究生教材，也可供大壩安全監(jiān)測設(shè)計、施工、運行管理和科學(xué)研究人員參考。

序

前言

第一章 概述

第一節(jié) 大壩安全監(jiān)測的意義

第二節(jié) 大壩安全監(jiān)測的發(fā)展歷史

第三節(jié) 大壩安全監(jiān)測的基本環(huán)節(jié)和主要階段

第四節(jié) 大壩安全監(jiān)測的主要項目

第五節(jié) 大壩安全監(jiān)測的一般注意事項

第六節(jié) 大壩安全監(jiān)測的相關(guān)法律、法規(guī)及規(guī)范

第七節(jié) 當(dāng)前大壩安全監(jiān)測存在的主要問題

第二章 大壩安全監(jiān)測技術(shù)

第一節(jié) 變形監(jiān)測技術(shù)

第二節(jié) 滲流監(jiān)測技術(shù)

第三節(jié) 應(yīng)力監(jiān)測技術(shù)

第四節(jié) 專項監(jiān)測技術(shù)

第五節(jié) 監(jiān)測自動化系統(tǒng)

第六節(jié) 監(jiān)測設(shè)計

第三章 監(jiān)測資料整理整編與初步分析

第一節(jié) 監(jiān)測資料的整理整編

第二節(jié) 監(jiān)測效應(yīng)量的計算

第三節(jié) 監(jiān)測資料的初步分析

第四章 大壩安全監(jiān)測數(shù)學(xué)模型

第一節(jié) 監(jiān)測統(tǒng)計模型

第二節(jié) 監(jiān)測確定性模型

第三節(jié) 監(jiān)測混合模型

第四節(jié) 監(jiān)測模型中幾個問題的探討

第五節(jié) 大壩安全監(jiān)控指標(biāo)

第六節(jié) 多維多測點多方向監(jiān)測數(shù)學(xué)模型

第七節(jié) 監(jiān)測資料反分析

第五章 大壩安全監(jiān)測異常測值分析

第一節(jié) 觀測誤差分析

第二節(jié) 監(jiān)測資料中離群測值分析

第三節(jié) 某混凝土壩壩頂垂直位移突變測值分析

第四節(jié) 某混凝土壩壩基揚壓力異常測值分析

第五節(jié) 某閘壩壩基揚壓力異常測值分析

第六章 大壩安全綜合評價

第一節(jié) 大壩安全綜合評價指標(biāo)體系

第二節(jié) 大壩安全模糊綜合評價方法

第三節(jié) 大壩安全突變理論綜合評價方法

第四節(jié) 大壩安全可拓理論綜合評價方法

第五節(jié) 基于集對分析的指標(biāo)屬性測度確定方法

第六節(jié) 評價指標(biāo)的度量方法

第七節(jié) 大壩安全綜合評價中的權(quán)重問題

第七章 大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)綜合評價

第一節(jié) 監(jiān)測系統(tǒng)綜合評價的主要內(nèi)容

第二節(jié) 大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)的現(xiàn)場測試

第三節(jié) 組合式水平位移監(jiān)測系統(tǒng)的誤差傳遞分析

第四節(jié) 白塞爾公式與變形監(jiān)測中的誤差估計

參考文獻 2100433B

郝長江，1956年9月出生在湖北武漢，祖籍河北，大學(xué)本科學(xué)歷，從事水利水電工程安全監(jiān)測工作已30余年，具有較高的專業(yè)理論水平和豐富的實踐經(jīng)驗?，F(xiàn)為長江水利委員會長江勘測規(guī)劃設(shè)計研究院安全監(jiān)測專業(yè)學(xué)術(shù)帶頭人，也是國內(nèi)該領(lǐng)域資深的水利水電工程安全監(jiān)測專家。