DL_T 5209-2020《混凝土坝安全监测资料整编规程》.pdf
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1、 中华人民共和国电力行业标准 P DL/T5209202x 代替代替 DL/T 52092005 混凝土坝安全监测资料整编规程混凝土坝安全监测资料整编规程 Specification of information compilation for concrete dam safety monitoring(报批稿)202x-x-x 发布发布 202x-x-x 实施实施 国家能源局 发布 ICS 27.140ICS 27.140 P 59P 59 备案号:I 前言 本标准根据国家能源局综合司关于印发 2017 年能源领域行业标准制(修)订计划及英文翻译出版计划的通知(国能综通科技201752 号
2、)的要求进行修订。本标准在修订过程中,修订组经过广泛的调查研究,总结了国内外近年来混凝土坝安全监测技术的新发展和资料整编的新动向,考虑了与现行国家和行业相关标准的协调,并在广泛征求意见的基础上,最后经审查定稿。本规范共分 7 章和 5 个附录,主要内容包括:总则、术语、基本规定、基本资料、监测记录、监测资料整理、监测资料整编等。本标准对混凝土坝安全监测资料整编规程DL/T5209-2005 在以下几个方面做了修订:完善了监测仪器的基本资料要求,包括全球导航卫星系统(GNSS)、测斜仪、双金属管标、滑动测微计、多点位移计、光纤光栅仪器等;完善了观测记录整理要求,包括 GNSS、谷幅变形、三角高程
3、法、静力水准、双金属管标、多点位移计等;增加了坝基采取抽排方式的主排水孔前扬压力强度系数、残余扬压力强度系数的计算公式。本标准由国家能源局负责管理,由中国电力企业联合会提出并负责日常管理,由电力行业大坝安全监测标准化技术委员会负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议,请反馈至中国电力企业联合会标准化中心(北京市白广路二条 1 号,100761)。本标准主编单位:国家能源局大坝安全监察中心。本标准参编单位:中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司、中国三峡建设管理 有限公司、国电大渡河流域水电开发有限公司、五凌电力有限公 司、浙江华东测绘地理信息有限公司、杭州国家水电站大坝安全 和应急工程
4、技术中心有限公司。本标准主要起草人:王玉洁 周建波 韩荣荣 赵花城 於三大 沈定斌 钟 平 郑晓红 林永钢 崔何亮 权录年 杨 鸽 柯 虎 桑兴旭 张 锋 徐卫红 本标准主要审查人:何金平 汪 毅 张秀丽 胡 波 卢正超 陈绪高 赵世明 耿贵彪 王永晖 陈树联 文富勇 李运良 王 跃 谭恺炎 王进攻 胡晓云 宫玉强 濮久武 倪维东 郭 晨 尚 宏 贡保臣 沈省三 徐国龙 I 目 次 1 总则.1 2 术语.2 3 基本规定.4 4 基本资料.5 5 监测记录.8 6 监测资料整理.24 7 监测资料整编.25 附录 A 基本资料表格式.29 附录 B 观测记录和计算表格式.46 附录 C 观测
5、数据粗差检查方法.63 附录 D 监测物理量过程线及相关示例.64 附录 E 监测资料整编表格式.67 本标准用词说明.75 引用标准名录.76 附:条文说明.77 II Contents 1 General provisions.1 2 Terms.2 3 Basic requirement.4 4 Basic information.5 5 Monitoring records.8 6 Monitoring information reduction and processing.24 7 Monitoring information compilation and presentatio
6、n.25 Appendix A Basic information forms.29 Appendix B Monitoring record and calculation tabulation.46 Appendix C Inspection method for gross error of monitoring data.63 Appendix D Sample plots of monitoring physical quantities.64 Appendix E Forms for monitoring data compilation and presentation.66 E
7、xplanation of wording in this standard.74 List of normative standards.75 Addition:Explanation of provisions.76 1 1 总则 1.0.1 为了规范混凝土坝安全监测资料的整编工作,使之标准化、规范化,特制定本标准。1.0.2 本标准适用于混凝土坝巡视检查、环境量、变形、渗流、应力应变及温度等主要监测项目的资料整理和整编。1.0.3 本标准应与混凝土坝安全监测技术规范DL/T 5178 配套使用。1.0.4 混凝土坝监测资料整编除执行本标准外,尚应符合国家现行有关标准的规定。2 2 术语
8、2.0.1 资料整理 information processing and presentation 对现场巡视检查和仪器观测数据进行记录、检验,以及监测物理量的换算、填表、绘制过程线图、初步分析和异常值判别等。2.0.2 资料整编 information compilation 在日常监测资料整理的基础上,定期对监测资料(监测竣工图、各种原始数据和有关文字、图表、影像、图片)进行分析、处理、编辑、刊印和生成标准格式电子文档等。2.0.3 基准值 base line value 作为各阶段计算起点的测值。可根据各阶段计算分析需要选取计算基准值。2.0.4 过程线图 time history p
9、lot 以时间为横坐标轴,监测物理量为纵坐标轴,在二维笛卡尔坐标系上表示监测物理量测值与观测时间关系的图形。2.0.5 分布图 positional plot 表示二个以上测点相同监测物理量的测值与测点位置之间关系的图形。2.0.6 相关图 correlation plot 以一个监测物理量为横坐标轴,另一个监测物理量为纵坐标轴,在二维笛卡尔坐标系上表示二个监测物理量测值之间关系的图形。2.0.7 限差 tolerance 在一定观测条件下规定的测量误差的限值。2.0.8 系统误差 systematic error 在一定观测条件下的一系列测值中,其误差大小、正负号均保持不变,或按一定规律变化
10、的测量误差。2.0.9 粗差 gross error 超过标准差规定限差的测量误差,包括由于观测者粗心大意造成的疏忽误差,以及由于仪器等原因致使读数异常变化而产生的误差。2.0.10 残余扬压力强度系数 residual uplift pressure coefficient 坝基设有抽排系统,副排水孔处扬压力作用水头与下游水位扬压力作用水头的比值。2.0.11 原因量 cause quantity 3 导致水工建筑物结构性态发生变化的物理量。2.0.12 效应量 effect quantity 反映水工建筑物在原因量作用下结构性态的物理量。4 3 基本规定 3.0.1 监测资料整编包括施工期
11、、首次蓄水期、初蓄期、运行期的日常资料整理和定期资料整编,其成果应做到项目齐全,数据可靠,资料、图表完整,规格统一,说明完备,注记齐全。3.0.2 日常资料整理应在每次监测后随即进行,并及时对监测数据进行评判处理。对于人工监测,资料整理不得晚于次日 12 点;对于自动化监测,数据采集后应立即自动整理、评判,对于报警信息应在 24 小时内进行处理。3.0.3 定期资料整编应按规定时段对监测资料进行整编和趋势性分析,对异常现象应进行标注说明。发现有危及大坝安全的异常情况时,应立即上报。3.0.4 定期资料整编应刊印成册,并生成通用格式电子文档,归档保存。3.0.5 仪器观测和巡视检查的各种现场原始
12、记录、图表、影像资料以及整理、整编资料等均应归档保存,相应的电子档案宜进行容灾备份。3.0.6 监测资料宜采用水电站大坝运行安全管理信息系统进行管理,及时完成监测资料的入库、整编和分析。3.0.7 坝前淤积和下游冲刷、风向风速、地震、泄水建筑物水力学监测仪器以及本标准中未列入的其他监测设施和仪器设备的整编要求,可参照本标准和有关专业的规定以及监测仪器的具体情况执行。5 4 基本资料 4.1 工程基本资料 4.1.1 在监测资料整编时,应收集工程基本资料。4.1.2 工程基本资料包括:1 工程概况和特征参数,可根据工程具体情况按附录 A 中表 A.0.1 格式填写。2 工程枢纽平面布置图和主要建
13、筑物及其基础地质剖面图等。3 大坝施工、运行以来,出现问题的部位、性质和发现的时间,处理情况及其效果;工程蓄水和竣工安全鉴定及各次大坝安全定期检查、特种检查的结论、意见和建议;大坝运行中重点关注的部位。4 坝区工程地质和水文地质条件;设计提出的坝基和坝体的主要物理力学指标;重要监测项目的设计警戒值或监控指标。4.2 监测设施基本资料 4.2.1 一般规定 1 监测设施的基本资料一般应包括:1)监测系统设计原则、各项目设置目的、测点布置等情况说明。2)监测系统平面布置、纵横剖面图,应标明各建筑物所有监测项目和设备的位置。纵横剖面数量以能表明测点位置为原则。3)校核基点、工作基点、各种测点的平面坐
14、标、高程、结构及埋设详图,安装埋设情况说明,以及埋设日期、初始读数、基准值等数据。4)各种仪器型号、规格、主要附件、技术参数、生产厂家、仪器使用说明书、出厂合格证、出厂日期、购置日期、检验检定记录等资料。5)监测设施的封存或报废、监测项目频次和期限调整的相关资料。6)监测系统建设和更新改造进行的设计、审查、施工和验收资料。7)监测仪器设备的定期校验资料。2 各种基本资料均应适时、准确地记录。在初次整编时,应对各监测项目各测点的各项基本资料进行全面的收集、整理和审核,刊印成册。在以后各整编阶段,若监测设施有变化时,均应重新填制或补充相应的图表、说明,并注明变更原因、内容、时间 6 等有关情况。3
15、 某一监测项目有不同类型的仪器设备时,应按本标准要求分别填制相应的图表。4.2.2 水位、水温、气温、降水量、大气压力的基本资料表格式,见附录 A 中表 A.0.2。4.2.3 变形监测设施的基本资料 1 水平位移监测的校核基点、工作基点和测点的基本资料表格式,见附录 A 中表A.0.3、表 A.0.4。2 垂直位移监测的基准点、工作基点和测点的基本资料表格式,见附录 A 中表A.0.5、表 A.0.6。3 GNSS(全球导航卫星系统)的基准点和测点的基本资料表格式,见附录 A 中表A.0.3表 A.0.6。4 正垂线和倒垂线基本资料表格式,分别见附录 A 中表 A.0.7、表 A.0.8。5
16、 引张线、真空激光准直、视准线基本资料表格式,分别见附录 A 中表 A.0.9、表A.0.10、表 A.0.11-1、表 A.0.11-2。6 液体静力水准基本资料表格式,见附录 A 中表 A.0.12。7 测斜仪导管(测斜仪)基本资料表格式,见附录 A 中表 A.0.13。8 双金属管标基本资料表格式,见附录 A 中表 A.0.14。9 滑动测微计基本资料表格式,见附录 A 中表 A.0.15。10 多点位移计基本资料表格式,见附录 A 中表 A.0.16。4.2.4 渗流监测设施的基本资料 1 监测扬压力、绕坝渗流或地下水位的测压管基本资料表格式,见附录 A 中表A.0.17。2 量水堰基
17、本资料表格式,见附录 A 中表 A.0.18。4.2.5 监测仪器的基本资料 1 差动电阻式渗压计、测缝计、裂缝计、应变计、无应力计、钢筋计、位移计、土压力计基本资料表格式,见附录 A 中表 A.0.19。2 电阻式温度计基本资料表格式,见附录 A 中表 A.0.20。3 钢弦式渗压计、测缝计、裂缝计、应变计、无应力计、钢筋计、位移计、土压力计基本资料表格式,见附录 A 中表 A.0.21。4 锚索测力计基本资料表格式,见附录 A 中表 A.0.22。5 光纤光栅渗压计、光纤光栅应变计基本资料表格式,见附录 A 中表 A.0.23、表 7 A.0.24。4.2.6 钻孔地质素描基础资料表格式,
18、见附录 A 中表 A.0.25。4.2.7 与监测有关的数据采集仪表和电缆的布设也应有相应的基本资料或说明资料。8 5 监测记录 5.1 一般规定 5.1.1 监测记录包括巡视检查和仪器观测资料的记录,以及监测物理量的测值计算。5.1.2 各监测物理量正、负号规定,应按混凝土坝安全监测技术规范DL/T 5178 执行。5.1.3 采用电子仪器设备自动存储记录的数据,应能按照附录 B 中表样式进行读取、整理。5.1.4 巡视检查记录应按混凝土坝安全监测技术规范DL/T 5178 执行。5.2 环境量 5.2.1 水位每日定时进行记录;当水位监测断面全部结冰冻实时,需记录冻实时间和冰面高程。5.2
19、.2 日平均气温取每日 2 时、8 时、14 时、20 时观测值的平均值。5.2.3 库水温记录应同时记录气温。5.2.4 日降水量按照 8 时至次日 8 时的累计降水总量进行记录。5.2.5 大气压力与受大气压力影响的观测仪器同步观测记录。5.2.6 冰压力记录包括静冰压力、动冰压力、冰温、冰情。对受冰冻作用严重的建筑物,应进行封冰(冻)日期、解冰(冻)日期、流冰历时、冰厚、冰块尺寸、流冰量、流冰种类等观测和记录。5.3 变形监测 5.3.1 极坐标法、测角交会法、测边交会法、边角交会法的观测记录、计算表格式见附录 B 中表 B.0.1-1表 B.0.1-4、表 B.0.1-9。计算公式如下
20、:1 极坐标法 已知坐标点 A、B,监测点 P 的坐标按式(5.3.1-1)计算:APAPcos sinPAAPPAAPXXDYYD(5.3.1-1)式中:XP测点 P 的 X 方向坐标,m;9 YP测点 P 的 Y 方向坐标,m;XA测点 A 的 X 方向坐标,m;YA测点 A 的 Y 方向坐标,m;AP方向 AP 的坐标方位角,;DAP边长 AP 的水平距离,m。图 5.3.1-1 极坐标法示意图 2 测角交会法 已知坐标点 A、B,监测点 P 的坐标分别由 A 点和 B 点按式(5.3.1-2)、式(5.3.1-3)概算,并按最小二乘法进行平差计算:APAPcos sinPAAPPAAP
21、XXDYYD(5.3.1-2)BPBPcos sinPBBPPBBPXXDYYD(5.3.1-3)sinsin180()ABAPDD(5.3.1-4)sinsin180()ABBPDD(5.3.1-5)式中:XB测点 B 的 X 方向坐标,m;YB测点 B 的 Y 方向坐标,m;BP方向 BP 的坐标方位角,;、观测计算得到的水平夹角,;10 DAB、DBP边长 AB、BP 的水平距离,m。图 5.3.1-2 测角交会法示意图 3 测边交会法 已知坐标点 A、B,监测点 P 的坐标分别由 A 点和 B 点按式(5.3.1-6)、式(5.3.1-7)、式(5.3.1-8)概算,并按最小二乘法进行
22、平差计算:coscossinsincossinsincosPAAPABAPABPAAPABAPABXXDDYYDD(5.3.1-6)coscossinsincossinsincosPBBPABBPABPBBPABBPABXXDDYYDD(5.3.1-7)222222cos2cos2ABAPBPAPABABBPAPBPABDDDD DDDDDD(5.3.1-8)式中:AB方向 AB 的坐标方位角,。11 图 5.3.1-3 测边交会法示意图 4 边角交会法 边角交会法是既测角也测边的交会方法。其计算公式参照测角交会法、测边交会法的计算公式,按最小二乘法进行平差计算。5.3.2 准直线法 1 视准
23、线小角度法的观测记录见附录 B 中表 B.0.1-1、表 B.0.1-2、表 B.0.1-4,本次测值 L 按式(5.3.2-1)计算,其计算式中相对应的部位如图 5.3.2-1 所示。iiLS(5.3.2-1)式中:i小角度观测值,;206265,;Si工作基点至测点之距离,mm。图 5.3.2-1 视准线小角度法位移量计算示意图 2 视准线活动觇牌法的观测记录表格式见附录 B 中表 B.0.1-5。本次测值 L 等于活动觇标读数均值。3 引张线的观测记录表格式见附录 B 中表 B.0.1-6。本次测值 L 等于监测仪器或分划尺的读数均值。4 激光准直法的观测记录表格式见附录 B 中表 B.
24、0.1-8。本次测值 L 按式(5.3.2-2)计算,计算式中相对应的部位如图 5.3.2-2 所示。iLK l(5.3.2-2)式中:l接收端仪器读数值,mm;12 Ki归化系数,iiSKD;Si测点至激光点光源的距离,m;D激光准直全长,m。图 5.3.2-2 激光准直法位移量计算示意图 5 准直线法位移量计算表格式见附录B中表B.0.1-10。累计位移量di按式(5.3.2-3)计算。当计及端点位移时,修正累计位移量 dix按式(5.3.2-4)计算,计算式中相对应的部位如图 5.3.2-3 所示:0idLL(5.3.2-3)式中:dii i测点累计位移量,mm;Li i测点本次测值,m
25、m;L0i i测点基准值,mm。0ixiRdLKL (5.3.2-4)式中:dixi i点位移量,mm;Ki归化系数,Ki=Si/D;Si测点至右端点的距离,m;D准直线两工作基点间的距离,m;左、右端点变化量之差,=L-R,mm;Li i测点本次测值,mm;L0i i测点基准值,mm。13 图 5.3.2-3 准直线法观测位移量计算示意图 5.3.3 垂线的观测记录、计算表格式见附录 B 中表 B.0.1-7、表 B.0.1-9 执行。计算公式如下:1 倒垂测点位移量 倒垂测点位移量指倒垂观测墩(所在部位)相对于倒垂锚固点的位移量,按式(5.3.3-1)、式(5.3.3-2)计算:Dx=Kx
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