大壩安全監測資料分析規程（征求意見稿）PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANII目 次前 言 III1 范圍 1規范性引用文件 1術語和定義 14 總則 2基本規定 3監測資料整編分析 4一般規定 4環境量 5重力壩 56.4 拱壩 7土石壩 7泄水建筑物 96.7 邊坡 10監測資料綜合分析 11一般規定 117.2 重力壩 127.3 拱壩 137.4 土石壩 157.5 泄水建筑物 167.6 邊坡 17重點監控部位及監控指標 18重點監控部位 18監控指標 19附錄A（規范性附錄）監測資料分析基本方法 20特征值統計法 20作圖法 20比較法 21數學模型法 21多因素對比分析法 24層次推理法 24附錄B（資料性附錄）監控指標擬定的基本方法 25綜合對比法 25置信區間法 25小概率法 25結構分析法 26PAGEPAGE10大壩安全監測資料分析規程范圍本標準規定了大壩安全監測資料分析的內容、方法和基本技術要求。本標準適用于大壩安全監測資料分析工作。下列文件對于本標準的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期（包括所有的修改單用于本標準。NB/T35026混凝土重力壩設計規范DL/T5016混凝土面板堆石壩設計規范DL/T5178混凝土壩安全監測技術規范DL/T5209 混凝土壩安全監測資料整編規程DL/T5256 土石壩安全監測資料整編規程DL/T5259 土石壩安全監測技術規范DL/T5313 水電站大壩運行安全評價導則DL/T5337 水電水利工程邊坡工程地質勘察技術規程DL/T5346 混凝土拱壩設計規范DL/T5353 水電水利工程邊坡設計規范DL/T5395 碾壓式土石壩設計規范DL/T5416 水工建筑物強震動安全監測技術規范DL/T5772 水電水利工程水力學安全監測規程術語和定義下列術語和定義適用于本標準。3.1大壩 largedam大壩廣義上包括橫跨河床和水庫周圍埡口的所有永久性擋水建筑物、泄洪建筑物、封堵結構、輸水和過船建筑物的擋水結構，以及上述建筑物與結構的地基、近壩庫岸、樞紐區邊坡和附屬設施。3.2原因量 causalquantity導致大壩結構性態發生變化的物理量。3.3效應量 effectquantity反映大壩在原因量作用下結構性態的物理量。3.4時效量 agingsize效應量隨時間發生的不可逆變化量。3.5監控指標 monitoringindices根據大壩監測資料、結構和地質模型等綜合分析成果確定的大壩各種工作狀態下的監測效應量值及其變化速率的允許值。總則行，反饋設計，制訂本標準。DL/T5772行；壩體地震動反應專項分析按《水工建筑物強震動安全監測技術規范》DL/T5416執行。監測資料分析除執行本標準外，尚應符合國家和行業現行標準的規定。基本規定大壩安全監測資料分析前，應進行工程資料收集和監測資料可靠性評價。工程資料收集應包括以下內容：a）大壩勘察、設計、施工、監理報告。b）大壩設計及施工階段的試驗研究成果。c）大壩蓄水和竣工安全鑒定資料。大壩安全定期檢查或特種檢查報告資料。大壩改建、擴建、補強加固的設計、審查、施工和驗收資料。大壩安全監測系統更新改造的設計、審查、施工和驗收資料。監測資料分析報告。大壩結構安全計算分析和研究成果。大壩安全監測系統鑒定及評價成果、監測系統運行維護資料。其它相關資料。理量等方法進行處理。監測資料分析應考慮時間、空間和結構作用的關聯關系，具體如下：間上的關聯關系。考慮效應量在同一空間上的關聯關系。上是否也存在異常變化，考慮結構作用的關聯關系。監測資料分析按照《水電站大壩運行安全評價導則》DL/T5313構運行性態進行評價，評價結果分為：監測量的變化處于正常情況下的狀態。量出現些異常，但尚不影響正常使用的狀態。現異常，因而影響正常使用的狀態。在下列時期應進行監測資料分析，提出監測資料分析報告：首次蓄水時。蓄水到規定高程時。c）e）大壩出現異常或險情時。一般規定DL/T5209石壩安全監測資料整編規程》DL/T5256的要求對監測資料進行整理。監測資料整編分析基本方法分為定性分析和定量分析。定性分析側重于分析推斷監測物理量的性質和發展A。A。等。環境量析項目需根據工程實際情況確定。8:00降雨量應采用日累計降雨量；氣溫應采用日平均氣溫。律。應對比分析上、下游水位的變化情況。降雨量應統計歷年年度降雨量、最大日降雨量、月平均降雨量。析壩址區有無寒潮、凍融現象。比分析實測庫水溫與設計庫水溫的差異。重力壩下：氣溫等原因量的影響程度；分析壩踵接縫變形張開或閉合情況。統計各變形效應量的歷年最大值、最小值、最大年變幅。析大壩變形分布規律，各壩段、各部位變形的協調性。縫已灌漿，應分析灌漿前后接縫開合度變化規律。分析內容如下：降雨、氣溫、兩岸地下水位等原因量的影響程度。統計各滲流效應量的歷年最大值、最小值、最大年變幅等特征值。計算壩基揚壓力強度系數和殘余揚壓力強度系數，與設計值對比分析。律。分析是否存在顯著繞滲現象。度等效應量，整編分析內容如下：及其受上下游水位、氣溫等原因量的影響程度。統計應力應變及溫度效應量的歷年最大值、最小值、最大年變幅等特征值。變較大的工程，宜計算混凝土應力，分析混凝土應力變化規律和分布特點。載力進行對比分析。溫度、準穩定溫度的等溫線，分析壩體溫度分布規律。力分布圖，分析鋼筋應力分布規律。拱壩6.3.1內容：拱圈的拱推力效應。變化，灌漿后接縫變形是否平穩，重點關注壩踵接縫開合度。6.3.2及以下內容：穩定的影響。分析兩岸灌漿平洞的滲流變化情況和分布規律。及以下內容：力和最大壓應力值，并與設計計算值比較。降工況溫度荷載進行對比，分析對壩體應力的影響。土石壩縫變形、界面位移等效應量，整編分析內容如下：氣溫等原因量的影響程度。體內部三向變形分布圖，結合河谷形狀、壩體分區等分析變形分布規律。度分布位置。規律，確定最大撓度及其位置，與設計計算值、同類工程比較分析。計計算值、同類工程比較分析。量，整編分析內容如下：降雨、氣溫等原因量的影響程度。統計各滲流效應量的歷年最大值、最小值、最大年變幅等特征值。堰池水位對比分析。效果。行比較。型上游水位升降過程和滲流量相關圖，分析水位上升和下降階段的差異，以及相關曲線的特征。繞壩滲流整編分析內容同重力壩。心墻應力、面板溫度、心墻溫度等效應量，整編分析內容如下：及其受上游水位、氣溫等原因量的影響程度。統計應力應變及溫度效應量的歷年最大值、最小值、最大年變幅等特征值。和分布特點。布規律特點，分析面板受力情況。繪制堆石體土壓力柱狀分布圖，分析土壓力分布規律。力。繪制混凝土面板高溫、低溫等溫線，分析壩體溫度分布規律。泄水建筑物容如下：的一致性，是否存在明顯不均勻變形。部位絕對位移；繪制過程線和分布圖，分析圍巖變形規律和主要變形區域。護坦底面揚壓力、洞身滲壓等效應量，整編分析內容如下：閘首控制段基礎揚壓力整編分析內容同重力壩壩基揚壓力。水頭特征值，對比滲壓作用力與底板自重。數，與設計值比較。壓折減系數，與襯砌結構計算采用的設計折減系數比較。整編分析內容如下：洞身混凝土襯砌應力狀況，分析隧洞充水、放空階段襯砌應力變化情況。測值準確性。分析錨索鎖定后應力變化規律，受工作閘門運行影響程度。失率較大，宜計算預推比。邊坡邊坡變形主要包括表面變形、深部變形等效應量，整編分析內容如下：降雨等原因量的影響程度。分析變形趨勢性和收斂性。情況，分析表面水平位移的分布規律。收斂性。軸線變形及裂縫變形的變化規律。邊坡滲流主要包括邊坡地下水位、排水洞滲流量等效應量，整編分析內容如下：統計各滲流效應量的歷年最大值、最小值、最大年變幅等特征值。效果。水位。邊坡應力應變主要包括錨索應力、錨桿應力等效應量，整編分析內容如下：地質條件分析邊坡的支護效果和支護的穩定性。錨桿應力整編分析內容參考鋼筋應力，分析錨桿應力大小和沿程分布。一般規定異常現象成因和危害性，評估大壩結構運行性態。監測資料綜合分析主要依據《水電站大壩運行安全評價導則》DL/T5313、《混凝土重力壩設計規范》NB/T35026DL/T5346、《碾壓式土DL/T5395DL/T5016DL/T5353DL/T5337DL/T5178DL/T5259規定。監測資料綜合分析一般采用多因素對比分析、層次推理等方法，參見附錄A。重力壩重力壩抗滑穩定應根據監測成果反映的外部荷載或邊界條件發生下列不利變化a）壩基、壩體滲壓系數超設計值。b）典型工況的上、下游水位差增大。c）下游沖刷影響壩基抗力體。壩前淤積高程超設計值。基礎軟弱夾層出現泥化、弱化等情況。橫縫錯動、巡視檢查等情況進行綜合分析。壩基揚壓力等進行分析。量、基礎析出物和基礎處理效果監測成果綜合分析其危害性。存在弱化進行綜合分析。滲漏，應結合兩岸防滲系統設計、施工、地質構造等進行分析。水質分析等進行分析。下：以及位移的量值及穩定性進行分析。影響。境量、地質條件、壩體結構特點、筑壩材料特性等進行分析。分析，當存在下列異常現象時，應進一步綜合分析，具體內容如下：響。析鈣、腐蝕、凍融凍脹等巡視檢查成果進行綜合分析。析影響程度。拱壩結構整體性和協調性、滲控效果進行分析。拱座抗滑穩定應根據監測成果反映的外部荷載或邊界條件發生下列不利變化時，復查原設計計算參數及成果，分析影響程度，必要時進行拱座抗滑穩定復核計算：運行工況超過設計的預期。c）壩基滲控效果和滲透穩定綜合分析參見重力壩。異常現象時，應進一步綜合分析，具體內容如下：基礎滲漏量等進行分析。驗證，并分析原因。進行分析，當存在下列異常現象時，應進一步綜合分析，具體內容如下：行分析。壩體滲控效果綜合分析參見重力壩。形、谷幅變形和裂縫情況，分析其影響程度。土石壩土石壩結構運行性態應綜合壩體和壩基的變形穩定性和協調性、防滲系統可靠性進行分析。當存在下列異常現象時，應進一步綜合分析，具體內容如下：a）查情況等進行分析，必要時計算堆石體的壓縮模量。a）壩體垂直位移偏大時，應分析壩頂及防滲體高程是否滿足防洪要求。c）形、滲漏量等進行分析。在下列異常現象時，應進一步綜合分析，具體內容如下：在明顯滲漏通道。防滲體滲壓（浸潤線、應力、變形、施工質量等情況，分析防滲體是否存在明顯滲漏通道。計、滲漏量等進行分析。當存在下列異常現象時，應進一步綜合分析，具體內容如下：、兩岸壩肩等部位是否存在明顯滲漏通道。、兩岸壩肩等部位是否存在明顯滲漏通道。繞壩滲流地下水位等分析成因。保護、滲水及渾濁度等，分析滲透穩定。原設計計算參數及成果，分析影響程度，必要時進行壩坡穩定復核計算：壩頂和壩坡表面出現縱向開裂、塌陷、隆起等現象。砂礫石壩、均質壩壩體浸潤線高于設計值。量等進行分析。沉降、接縫變形、滲壓、施工質量等進行分析。泄水建筑物況、變形協調性、滲控效果等進行分析。調性包括各閘段、控制段與兩側建筑物接頭部位的不均勻沉降情況。消力池護坦抗浮穩定應根據監測成果反映的外部荷載或邊界條件發生下列不利護坦底面揚壓力超設計值。運行工況超過設計的預期。分析，當存在下列異常現象時，應進一步綜合分析，具體內容如下：墩裂縫、鋼筋應力等情況，分析影響程度。等情況，必要時進行結構應力復核計算，分析對預應力結構安全的影響。巡查情況進行分析。定、襯砌結構運行性態進行分析。泄洪洞、沖沙洞、放空洞進水口建筑物的穩定分析參見重力壩。進行分析，當存在下列異常現象時，應進一步綜合分析，具體內容如下：砌與圍巖接縫變形，圍巖變形、巡查情況等進行分析。定情況，與邊坡監測資料分析相結合。邊坡邊坡結構運行性態應綜合抗滑穩定、變形穩定等進行分析。復查原設計計算參數及成果，分析影響程度，必要時進行邊坡抗滑穩定復核計算：邊坡地下水位、降雨量等改變引起實際荷載發生變化。邊坡內部存在剪切變形或后緣已拉裂等邊界條件發生惡化。巖體和控制性結構面的物理力學參數明顯降低。若外部變形和深部變形偏大或存在趨勢性增大，深部變形存在可疑滑動面，應根據位移矢量方向、位移速率等的變化規律與空間分布特征，綜合邊坡地質條件、邊坡設計、重點監控部位根據監測資料綜合分析成果，確定重點監控部位和監控測點，基本原則如下：選擇大壩關鍵部位或關鍵斷面，對安全最敏感的代表性測點。力測點。選擇觀測精度高、觀測資料可靠及規律性好的測點。測值變幅較大或趨勢性變化較大的測點。重力壩的重點監控部位和監控測點應包括下列內容：典型壩段的壩頂水平位移。典型壩段或滲控異常壩段的壩基揚壓力和深層滑動面的滲透壓力。總滲流量和主要分區滲流量。存在明顯繞壩滲流或集中滲漏部位的繞壩滲流水位。a）1/4拱圈、拱端的壩體水平位移。b）兩岸抗力體變形。與壩肩抗滑穩定相關的繞壩滲流水位或山體滲透壓力。拱冠壩段壩踵接縫變形、應力及建基面滲透壓力。總滲流量和主要分區滲流量。土石壩的重點監控部位和監控測點應包括下列內容：典型斷面壩頂、壩坡垂直位移和水平位移。總滲流量。總滲流量偏大的壩基面、防滲墻及防滲體與其它建筑物連接部位的滲透壓力。d）e）f）尚未穩定的面板周邊縫變形。泄水建筑物的重點監控部位和監控測點應包括下列內容：控制段典型壩段的壩頂水平位移。控制段典型壩段或滲控異常壩段的壩基揚壓力和深層滑動面的滲透壓力。泄水洞洞身典型剖面圍巖、接縫變形和滲壓分布。泄水建筑物主要受力結構的應力應變。邊坡的重點監控部位和監控測點應包括下列內容：a）邊坡變形敏感部位的表面變形及裂縫變形。b）邊坡地質結構面、可能滑動面等深部變形。c）土質邊坡地下水位。d）錨固措施和抗滑支擋結構應力。監控指標采用監測資料分析成果擬定主要監測量的監控指標。詳見附錄B。附錄A（）特征值統計法（含出現的時間（月作圖法有無異常等。量值是否在正常的變化范圍內、分布規律是否與壩體的結構狀況相對應等。位與上游水位相關線、浸潤線、豎向位移等值線等，具體內容如下：后于環境因素的變化程度等。（如在水位位移關系圖上標出溫度值，則可以看出該環境因素對測值變化的影響情況。當影響明顯時，還可以繪出該因素等值線（即復相關圖，表達了兩種環境因素與效應量測值的關系。對相關圖上出現的“孤島”量錯誤、數據記錄錯誤或操作條件變化引起。分布圖分析包括以下內容：是相鄰測點間的差異大小、是否有突變等；它們有對應關系以及關系如何。對于圖上繪出多條同項目不同時期的分布線，了解測值的演變情況。量之間關系是否密切、變化量是否同步等情況。比較法（或曲線趨勢比較。（或相同條件以查明各自的變化量的大小、變化規律和趨勢是否具有一致性和合理性。監測成果與理論的或試驗的成果相對照，比較其規律是否具有一致性和合理性。評價大壩異常有無發展或已穩定等。數學模型法（（數學模型有三種：統計模型、確定性模型、混合模型。統計模型采用逐步回歸計算方法，具體內容如下：R進行檢驗。用于預報預測的擬合函數復相關系數R應大于0.8。A.1～A.3。統計模型建立遵循下列原則：上游水位為主原因量（因子，在下游水位年變幅較大時，應考慮下游水位；一般上下游水壓因子由常數項和冪指數函數H、H2、H3、H4、H5成。溫度因子一般采用氣溫或壩體溫度，可選當天、3天、7平均溫度組合。（發生的極值或監測資精度較低等時，需要建立確定性模型和混合模型：確定性模型（如水壓T等）作用下的大壩和地基的效應場（如位移場，應力場或滲流場再與實測值進行優化擬合，求得調整參數，建立確定性模型。優化擬合建立模型。計模型，主要有時間序列模型、神經網絡模型、灰色模型等。表A.1 重壩因合分析效應量原因量組合水位溫度降雨揚壓力時效變形水平位移√√//√垂直位移√√//√傾斜√√//√裂縫√√//√接縫√√/√√滲流揚壓力√√//√繞壩滲流√/√/√滲流量√√√√√應力應力√√/√√應變應變√√/√√表中：水位通常用Hi表示，i通常取3。Tisin(ω)cos(ω)icos(ω)ω=2πt/365。（tPiPii揚壓力通常用U表示。tln(1+t)t/(1+t)表A.2 拱原量分析效應量原因量組合水位溫度降雨揚壓力時效變形水平位移√√//√垂直位移√√//√傾斜√√//√裂縫√√//√接縫√√/√√滲流揚壓力√√//√繞壩滲流√/√/√滲流量√√√√√應力應變應力√√/√√應變√√/√√表中：水位通常用Hi表示，i通常取4或5。Tisin(ω)cos(ω)icos(ω)ω=2πt/365。（tPiPii揚壓力通常用U表示。tln(1+t)t/(1+t)表A.3 土壩因合分析效應量原因量組合水位溫度降雨時效變形水平位移√√/√垂直位移√√/√面板撓度√√/√裂縫√√/√接縫√√/√脫空√√/√滲流滲流壓力√/√√繞壩滲流√/√√滲流量√/√√壓力、應力孔隙水壓力√√/√土壓力√√/√應力應變√√/√注：表中水位通常用Hi表示。Tisin(ω)cos(ω)icos(ω)=236（t；PiPiiU時效通常用t表示，ti、ln(1+t)、t/(1+t)代表時效