摘 要：利津水库为碾压式均质土坝，影响坝体稳定的主要因素包括坝基的渗流稳定，坝体的沉降、渗漏、裂缝等，本文对该水库现状及存在问题进行了分析，提出了建设大坝原型观测系统的目标、建设内容及技术路线。

　　关键词：利津水库 大坝原型观测

　　利津水库是一座引黄蓄水的平原水库，该水库围坝为碾压式均质土坝，由宫家干渠引黄河水至原水提升泵站，信捷职称论文写作发表网，扬水入库存蓄，经出水涵闸将水库蓄水送入利津净化站，水处理后，供滨南油区和利津县部分区域用水，利津水库工程为工农两利工程。如何进行全面、安全的监测成为摆在我们面前的头等大事。为了利津水库安全高效地运行，实现大坝运行的动态管理，提高大坝原型观测数据的精确度及可靠性，提高大坝运行的安全性，建设利津大坝原型观测自动化系统是非常必要的。
　　一、概述
　　水库大坝原型观测系统具有数据采集、资料维护、资料整编、信息发布等功能。通过该系统的建设，可以随时掌握水位、蓄水及运行状态，保证了水库大坝的安全使用，充分发挥了工程效益，提高了劳动效率。
　　二、现状分析
　　1.利津水库概况
　　利津水库是一座引黄蓄水的平原水库，该水库围坝为碾压式均质土坝，由宫家干渠引黄河水至原水提升泵站，扬水入库存蓄，经出水涵闸将水库蓄水送入利津净化站，水处理后，供滨南油区和利津县部分区域用水，利津水库工程为工农两利工程。
　　2.存在问题
　　2.1水库库容没有实现动态预测和显示。
　　2006年7月25日，由于利津水库泥渣淤积严重，库容曲线不准确。滨南水厂委托利津县水文测绘局，对利津水库进行重新测绘水库库容，并绘制出利津水库库容曲线。
　　2.2水库变形和塌陷无法实现动态观测，只能事后弥补。
　　2011年10月15日，由于季风的影响，大坝内坡多处出现变形和塌陷，最大塌陷处为0.8m，共17处。2012年8月3日第10号热带风暴“达维”登陆山东境内，短时最大风力达九级，过程雨量中到大雨局部暴雨。利津水库水位上涨8cm，降雨量约54万m3 ，共十处塌陷。2012年10月20日至11月1日受夏季台风的影响，利津水库大坝内坡出现部分塌陷，塌陷最深达0.5m，共十处塌陷。
　　事后对其进行围堰、回填土、夯实、10cm沙垫层、平铺缝合土工布、天龙板复位、石子回填孔洞。
　　2.3由于缺少大坝坝体的动态数据预警，严重影响了大坝的运行安全性。
　　2012年7月31日利津水库库区遭遇强暴雨，造成沿排水口和坝肩向外坡方向穿孔并造成整体塌陷，塌陷最为严重处，达到路基下方，深度达1.5m，穿孔长度达到坝脚。共发现外坡7处较大塌陷，其中四处最为严重，直接影响到水库大坝安全。
　　三、建设方案
　　1.建设目标
　　信息技术提供的只是手段，并不能完全替代人的能动性利津大坝原型观测系统建设，实现该水库大坝的内观、变形、渗流、环境等全面的监测自动化和异常情况报警，为坝体运行状况及安全性分析提供科学的、可靠的依据。
　　2.建设内容
　　大坝原型观测系统建设内容包括测量设施安装、数据采集设施、数据传输设施、信息系统软件几大部分。
　　2.1测量设施安装
　　一是浸润线观测管安装：共设8个断面，每个断面6个观测管，共48个观测管（含测压计）。
　　二是渗流量观测管包括渗流水的流量、含盐量、浊度等，大坝设有坝体排水管约30处。
　　三是坝体沉陷桩从0+000断面开始，每隔500m埋设一桩，共布置15个桩，沉陷桩均设在坝顶轴线上，采用砼预制。
　　2.2数据传输设施
　　水库共设置4个数据传送基站。
　　2.3信息系统软件
　　数据进行汇总分析，当出现异常的情况下，可以发出报警信息，提示值班人员进行及时调度指挥。
　　3.实施范围
　　利津大坝原型观测系统涵盖滨南分公司的领导及其生产部门、调度中心，实现水库大坝的内观、变形、渗流、环境等全面的监测自动化和异常情况报警。
　　四、技术方案及技术路线
　　1.总体结构及主要功能
　　IHSMS-1型MCU的全称是智能分布式水利工程安全监测系统测量控制单元
　　2.技术方案
　　2.1技术结构
　　HSMS-I型测控单元（MCU）系统采用总线式结构，通信可采用有线（双绞线或光纤）或无线方式，监控计算机监控整个网络的状态、参数配置、数据传输和存储。
　　监控计算机将各个MCU所接传感器的参数下载到MCU中去，MCU在参数配置后即可独立自主运行，并把测量的数据源源不断发送到监控计算机，在任一MCU处可用笔记本电脑进行安装、调试和维护。
　　2.2系统主要功能
　　2.2.1监测功能：
　　远程控制方式：由远端控制中心计算机向MCU发送各种命令来设置、下载、上载、采集、查询、诊断等命令。
　　自动控制方式：MCU自动按设定的时间进行巡测、存储、传输，能够根据工作情况自动进入低功耗状态，当测量时，MCU自动从低功耗状态返回到正常工作状态。
　　现场人工控制方式：现场操作人员在MCU旁通过键盘输入测量、设置、查询、上载等命令测量各个传感器参数。
　　2.2.2通信功能
　　MCU通过有线或无线的方式和监控计算机进行远程通信。
　　2.2.3诊断功能
　　MCU可以根据内部运行状况自动诊断系统的故障，包括充电电压、工作电压和内部温度，当出现异常的情况下，可以发出报警信息，并向监控计算机报告故障信息。
　　2.2.4显示功能
　　MCU内部的所有信息，都可以通过控制面板的显示器或者监控计算机上查看到，在控制面板上可以通过键盘查看传感器的配置和测量信息，在监控计算机上可以通过表格、图形的方式查看各个工程量的信息。
　　2.2.5水库现场设备功能
　　内部变形观测。在四个坝段垂直坝轴线沟渠附近，坝基软弱层（粘土层）较厚处各布置1个、在进水涵洞、出水涵洞转角各布置1个，共计6个典型观测横断面。
　　表面变形观测。结合进、出库闸的表面变形布置，沿坝轴线布置38个观测横断面，每个横断面在上、下游坝肩，下游马道及下游坝趾外约10m设置观测标点，水平位移测点和竖向位移测点共用。
　　渗流量观测。在水库东、西、北三个坝段中部坝脚集水沟通向截渗沟的连接沟上各设置一座量水堰，用以测量渗流水量。
　　坝体温度观测。用以观测坝体温度状况，主要作为渗流观测的辅助项目，提供温度补偿相关参数。
　　水位观测可以为水库管理人员提供直观的水位信息，帮助管理人员及时掌握水位、库容等水库运行参数，便于合理调度水库的生产运行。
　　四、预期效果
　　1.实现大坝运行数据的实时监测
　　该系统可以随时掌握库水位及围坝运行状态，对于坝基沟渠、低洼地带、构筑物两侧结合部等危险部位进行连续观测，以保证水库大坝的安全运行，充分发挥工程效益，大大减小围坝巡查的工作强度，节省劳动力。
　　2.为后期水库建设积累资料
　　通过积累的第一手原型观测资料，加强对在平原地区修建的“深水高坝”水库的变形、渗流等性状和规律的研究，对胜利油田今后的水库建设、水库加高增容以及水库围坝安全评估将会产生深远的影响，具有不可估量的经济效益。
　　五、结语
　　通过研究分析，理清利津水库大坝的现状，分析了建设原型观测系统建设的必要性，制订了详实的建设方案，并指出了该系统的建设的预期效果。