[发明专利]一种峡谷区高拱坝谷幅变形监测体系设置方法

说明书

本发明公开了一种峡谷区高拱坝谷幅变形监测体系设置方法。所述谷幅变形监测体系包括变形监测模块、地下水动力模块、工程要素模块、环境要素模块及应力监测模块，所述设置方法包括监测体系相关的具体测点的布设要点。本发明涵盖的监测数据范围广、监测内容全面，能够有效监测峡谷区高拱坝谷幅变形情况，可提供全面可靠的监测数据，有利于水电工程建设运营期的安全管理工作，同时为开展基于数据挖掘的高拱坝谷幅变形机理研究及枢纽工程与地质环境互馈研究提供技术支撑。

技术领域

本发明涉及重大水电工程设计及安全监管领域，尤其涉及一种峡谷区高拱坝谷幅变形监测体系设置方法。

背景技术

重大水电工程建设及蓄水运营期，工程区两岸山体出现明显变形的现象被称为谷幅变形，是反应山体变形状态的重要指标，是枢纽工程区安全状态的重要体现标志之一。

目前，峡谷区高拱坝谷幅变形的变形机理研究主要集中在谷幅变形与大坝变形互馈分析方面，对谷幅变形监测系统需要开展进一步研究，同时缺少枢纽工程与地质环境互馈方向的研究。研究主要受限于坝区谷幅变形监测资料、谷幅变形相关联的重要因素监测数据缺失或不足，同时，谷幅测点布设位置不够合理，典型数据样本监测数量较小。因而，构建一种涵盖的监测数据范围广、监测内容全面、能够有效监测峡谷区高拱坝谷幅变形情况的峡谷区高拱坝谷幅变形监测体系设置方法已经成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种峡谷区高拱坝谷幅变形监测体系设置方法，设置方法重点考虑谷幅变形表征形式，以及地下水动力作用、库水位调度、大坝排水系统、环境互馈引起的地下水动力参数变化、岸坡岩质变化对高拱坝谷幅变形的影响。通过布设变形监测模块、地下水动力模块、工程要素模块、环境要素模块及应力监测模块，丰富坝区谷幅变形相关监测资料,以解决现有监测布设监测数据内容不全面、数据范围窄，以及布设位置不够合理的问题。

本发明采用的技术方案是：

一种峡谷区高拱坝谷幅变形监测体系设置方法，其特征在于，所述监测体系包括变形监测模块、地下水动力模块、工程要素模块、环境要素模块及应力监测模块；

所述变形监测模块包含绝对位移监测系统、谷幅变形表观监测系统、谷幅变形深部监测系统；

所述地下水动力模块包含地下水监测系统、地表径流监测系统；

所述工程要素模块包含库水位调度监测系统、帷幕工作状态监测系统、坝区排水设施监测系统；

所述环境要素模块包含坝区降雨监测系统、地下水温监测系统、地震监测系统；

所述应力监测模块包含水垫塘应力监测系统、坝基应力监测系统、库岸应力监测系统。

进一步的，所述绝对位移监测系统基于坝区大地水准控制网，由部分表观监测点构成，监测内容为测点大地坐标绝对位移值。

进一步的，所述谷幅变形表观监测系统由多个水泥浇筑的表观监测墩组成，布设时依据建筑部位重要性、地质环境特点安置监测墩，在大坝上游第一监测距离范围内下游第一监测距离范围内布设谷幅测线，在重点监测部位依据工程实际扩大监测墩布设密度，大坝上游第二监测距离范围内、下游第二监测距离范围内加密测线布置；表观监测墩成对布设，分别设置在测线两端的山体；布设依据地质构造特征及相对于坝身的位置特征，位置主要为顺河向布设；对于横河向的重要剖面，按照地质构造特征选取不同高程布设多条测线，监测二维剖面上的谷幅变形。上游第二监测距离范围处于上游第一监测距离范围内，下游第二监测距离范围处于下游第一监测距离范围内，上游第一监测距离范围优选为大坝上游15km，下游第一监测距离范围优选为10km，上游第二监测距离范围优选为大坝上游3-5km，下游第二监测距离范围优选为2km。