[发明专利]一种水力式水库坝体表面变形连续监测装置

说明书

本发明公开了一种水力式水库坝体表面变形连续监测装置，其包括支撑部Ⅰ、支撑部Ⅱ、水力驱动部、检测部；支撑部Ⅰ、支撑部Ⅱ设置在坝体表面，水力驱动部安装在支撑部Ⅰ、支撑部Ⅱ上，检测部设置在水力驱动部上；本装置采用水力式驱动，绳索伸缩确定活动板运动的极限位置，从而来回监测坝体表面的变形情况；该装置能够连续的进行检测，克服目前人工检测过程中不能连续检测的缺点，同时该装置与埋设监测仪器的方法相比，检测的范围不是单个检测仪器的单个点，而是整个水库坝体的表面，提高了坝体表面变形的可操作性和稳定性，尤其是适用于坝体安全系数较低、检测要求较高的环境，降低人工劳动强度，具有一定的推广使用价值。

技术领域

本发明涉及一种水力式水库坝体表面变形连续监测装置，特别是大坝安全隐患和表面面积较大且检测的实时自动性比较高的检测环境。

背景技术

大坝作为重大水利工程的关键枢纽工程，其稳定安全与否直接关系到整个水利工程其它辅助工程正常运行，并直接影响和决定着重大水利工程整体的安全性与设计效益的发挥，更重要的是其稳定性和安全直接关系下游区域人民群众的生命财产安全、社会经济建设和生态环境安全等。

混凝土坝和砌石坝建成蓄水水库运用后，在水压力、泥沙压力、浪压力、扬压力以及温度变化等作用下，坝体必然发生变形。坝体的变形与各种荷载作用和影响因素的变化具有相应的规律性变化，并在允许的范围之内，这是正常的现象。然而，坝体的异常变形则往往是大坝破坏事故的先兆。根据监测的连续性，分为人工周期性监测和在线连续监测。坝体表面位移监测方法包括两大类:1 )根据基点高程和位置,使用经纬仪、水准仪、电子测距仪或激光准直仪、GPS、智能全站仪等来测量坝体表面标点、觇标处高程和位置变化，这种方式可以实现测点的三维位移数据测量；2 )在坝体表面安装或埋设一些监测位移的仪器,这种方式通常只能测量测点的单项位移数据。坝体内部位移监测主要通过安装埋设仪器来实现,通常只能监测测点的单项位移数据(水平位移或垂直位移)。这两类监测方法均是采用在坝体表面标点或者安装或埋设一些监测位移的仪器，工程初始施工量大，虽然埋设了仪器来试验检测，但在实际检测过程中只能测量得到测点的单项位移数据，对于大坝表面面积较大且检测的实时性要求较高的检测环境并不适用，检测得到的数据能够说明一定的问题，但与大坝表面的时间变形有一定的误差，同时定点设置的监测仪器不便，在短时间内很难确定出故障的监测点，给坝体表面监测的稳定性带来一定的威胁，为了更加全面地准确地获得大坝表面变形的数据，尤其是对于安全隐患较大的水库坝体，更需要一种能够大范围快速的实时检测坝体的整体变形情况。

目前，涉及水库坝体表面变形连续监测相关专利有：一种拱坝全变形监测方法（201410070397.1），水库坝体沉陷与水平位移基准点检测装置及检测方法（201410450657.8），大坝内观分布式监测系统（201510749940 .5），水库坝体沉陷与水平位移监测系统（201410450695 .3）等，其中一种拱坝全变形监测方法是在拱坝某一断面的不同高程的廊道或观测间内设置监测仪器，通过倾斜监测仪器的监测成果，计算监测点位置上部坝体在垂线尚未安装期间所对应的变形，从而得到拱坝实际全变形。该方法检测点固定，检测点代表性有限，通过计算得到的实际变形与真实的变形有一定误差；水库坝体沉陷与水平位移基准点检测装置及检测方法和水库坝体沉陷与水平位移监测系统都是监测点固定的检测，同时装置的移动性差，需要长时间的调试；大坝内观分布式检测系统使安设在坝体内部进行坝体内部位移检测的系统，对坝体表面的监测没有涉及；所以对于大面积的坝体表面进行检测时，需要设计一种能够全面快速的实时检测装置，最大限度的检测坝体表面的实际状况。

发明内容