水利大壩自動(dòng)化監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

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1、小浪底水利大壩安全自動(dòng)化監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案目錄1項(xiàng)目背景41.1項(xiàng)目概況41.2水利大壩監(jiān)測(cè)預(yù)警的必要性52區(qū)域地理環(huán)境背景63大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)73.1監(jiān)測(cè)內(nèi)容、方法83.2系統(tǒng)組成103.2大壩監(jiān)測(cè)工程選點(diǎn)113.2.1監(jiān)測(cè)點(diǎn)選擇原則113.2.2監(jiān)測(cè)手段配置114監(jiān)測(cè)系統(tǒng)特點(diǎn)和功能114.1系統(tǒng)特點(diǎn)114.2系統(tǒng)功能125預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)135.1信息采集監(jiān)測(cè)站建設(shè)135.1.1前端采集站145.1.2壩體表面位移自動(dòng)監(jiān)測(cè)站175.1.3深部位移監(jiān)測(cè)站205.1.4雨量監(jiān)測(cè)站245.1.5裂縫監(jiān)測(cè)25

2、5.1.7裂縫報(bào)警器285.1.8無(wú)線預(yù)警廣播站295.1.9地災(zāi)信息中心建設(shè)305.2地質(zhì)災(zāi)害自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)建設(shè)325.2.1預(yù)警系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)335.2.2預(yù)警系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)345.3預(yù)警信息發(fā)布平臺(tái)395.3.1預(yù)警發(fā)布終端395.3.2短信預(yù)警信息發(fā)布終端415.4系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建426工作部署匯總447具體經(jīng)費(fèi)預(yù)算458保障措施458.1組織保障措施458.1質(zhì)量保障措施468.2技術(shù)保障措施478.3安全及勞動(dòng)保護(hù)措施481項(xiàng)目背景1.1項(xiàng)目概況黃河小浪底水利樞紐工程位于河南省洛陽(yáng)市孟津縣小

3、浪底，在洛陽(yáng)市以北黃河中游最后一段峽谷的出口處，南距洛陽(yáng)市40公里。上距三門峽水利樞紐130公里，下距河南省鄭州花園口128公里。是黃河干流三門峽以下唯一能取得較大庫(kù)容的控制性工程。黃河小浪底水利樞紐工程是黃河干流上的一座集減淤、防洪、防凌、供水灌溉、發(fā)電等為一體的大型綜合性水利工程，是治理開(kāi)發(fā)黃河的關(guān)鍵性工程，屬國(guó)家“八五”重點(diǎn)項(xiàng)目。小浪底工程壩址控制流域面積69.42萬(wàn)平方公里，占黃河流域面積的92.3%。水庫(kù)總庫(kù)容126.5億立方米，調(diào)水調(diào)沙庫(kù)容10.5億立方米，死庫(kù)容75.5億立方米，有效庫(kù)容5

4、1.0億立方米。小浪底工程的開(kāi)發(fā)目標(biāo)是以防洪、防凌、減淤為主，兼顧供水、灌溉和發(fā)電等。小浪底工程由攔河大壩、泄洪建筑物和引水發(fā)電系統(tǒng)組成。小浪底工程攔河大壩采用斜心墻堆石壩，設(shè)計(jì)最大壩高154m，壩頂長(zhǎng)度為1667m，壩頂寬度15m，壩底最大寬度864m。壩體啟、填筑量5l.85萬(wàn)m3、基礎(chǔ)混凝土防滲墻厚l.2m、深80m。其填筑量和混凝土防滲墻均為國(guó)內(nèi)之最。壩頂高程281m，水庫(kù)正常蓄水位275m，庫(kù)水面積272km2，總庫(kù)容126.5億m3?？傃b機(jī)容量180萬(wàn)KW，年發(fā)電量51億度。水庫(kù)呈東西帶狀，

5、長(zhǎng)約130km，上段較窄，下段較寬，平均寬度2km，屬峽谷河道型水庫(kù)。壩址處多年平均流量1327立方米/s，輸沙量16億t，該壩建成后可控制全河流域面積的92.3%。泄洪建筑物包括10座進(jìn)水塔、3條導(dǎo)流洞改造而成的孔板泄洪洞、3條排沙洞、3條明流泄洪洞、1條溢洪道、1條灌溉洞和3個(gè)兩級(jí)出水消力塘。由于受地形、地質(zhì)條件的限制，所以均布置在左岸。其特點(diǎn)為水工建筑物布置集中，形成蜂窩狀斷面，地質(zhì)條件復(fù)雜，混凝土澆筑量占工程總量的90%，施工中大規(guī)模采用新技術(shù)、新工藝和先進(jìn)設(shè)備。引水發(fā)電系統(tǒng)也布置在樞紐左岸。包

6、括6條發(fā)電引水洞、地下廠房、主變室、閘門室和3條尾水隧洞。廠房?jī)?nèi)安裝6臺(tái)30萬(wàn)kW混流式水輪發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量180萬(wàn)kW，多年平均年發(fā)電量45.99億kW.h/58.51億kW.h（前10年/后10年）。小浪底水利樞紐主壩為壤土斜心墻土石壩，上游圍堰為壩體的一部分，壩基采用混凝土防滲墻，工程初步設(shè)計(jì)為斜墻壩型，后優(yōu)化為斜心墻壩型，兩者的主要區(qū)別在于前者以水平防滲為主，垂直防滲為輔；后者以垂直防滲為主，水平防滲為輔。目前大壩的設(shè)計(jì)有以下幾個(gè)特點(diǎn)：1、適度地考慮了庫(kù)區(qū)淤積的防滲作用,使壩基防滲效果更為可

7、靠；2、上爬的內(nèi)鋪蓋改善了上游壩坡的抗滑穩(wěn)定性,既實(shí)現(xiàn)了庫(kù)區(qū)淤積的連接,又不會(huì)對(duì)壩坡產(chǎn)生太大的影響；3、減少了上游圍堰的土方填筑量及基礎(chǔ)處理工程量,使截流后比較緊張的工期得以緩解；4、與斜墻壩相比,混凝土防滲墻受力有所惡化,且造墻難度增加。1.2水利大壩監(jiān)測(cè)預(yù)警的必要性黃河小浪底水利樞紐位于黃河中游豫、晉兩省交界處，在洛陽(yáng)市西北約40km。上距三門峽壩址130km，下距鄭州花園口128km。北依王屋、太行二山，南抵崤山余脈，西起平陸縣杜家莊，東至濟(jì)源市（原濟(jì)源縣）大峪河。南北最寬處約72km，東西長(zhǎng)93

8、.6km。淹沒(méi)區(qū)涉及兩省4市（地區(qū)）所管轄的8個(gè)市（縣），即河南省的孟津、新安、澠池、陜縣、濟(jì)源；山西省的垣曲、平陸、夏縣。庫(kù)區(qū)屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年平均氣溫為12.4～14.3℃，晝夜溫差大，元月平均氣溫最低，七月份氣溫最高；庫(kù)區(qū)年平均降水量616mm，降水量年際變化較大，主要集中于夏、秋兩季，而冬季雨量稀少；年平均蒸發(fā)量為2072mm，全年以夏季蒸發(fā)量為最大，冬季蒸發(fā)量最?。荒昶骄鶟穸仍?2%左右。由于小浪底地處氣候特征變化明顯，對(duì)壩