我國現(xiàn)有水庫大壩9.8萬余座，其中95%以上為土石壩，95%以上是上個(gè)世紀(jì)80年代以前建設(shè)的老壩，這些水庫大壩在防洪、發(fā)電、供水、灌溉等方面發(fā)揮巨大效益的同時(shí)，所存在的安全風(fēng)險(xiǎn)不容忽視。因此大壩安全監(jiān)測成為大壩安全管理的重要內(nèi)容，是預(yù)測大壩風(fēng)險(xiǎn)的重要措施，大壩安全監(jiān)測即通過儀器監(jiān)測和巡視檢查對大壩工程主體結(jié)構(gòu)、地基基礎(chǔ)、兩岸邊坡、相關(guān)設(shè)施及周圍環(huán)境所作的監(jiān)測及觀察，具有校核設(shè)計(jì)、改進(jìn)施工和評價(jià)大壩安全狀況等作用；主要包括對大壩變形、滲流、應(yīng)力應(yīng)變、環(huán)境量等監(jiān)測內(nèi)容。

監(jiān)測內(nèi)容：

在大壩安全自動化監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)中，應(yīng)根據(jù)壩型、壩體結(jié)構(gòu)和地質(zhì)條件等因素選定監(jiān)測項(xiàng)目；主要監(jiān)測對象包括壩體、壩基及有關(guān)的各種主要水工建筑物、大壩附近的不穩(wěn)定岸坡和大壩周邊的氣象環(huán)境等，具體可分為以下幾項(xiàng)：

（一）位移監(jiān)測

內(nèi)部位移包括分層豎向位移、分層水平位移、界面位移及深層應(yīng)變觀測。對于混凝土面板壩還有混凝土面板位移監(jiān)測，具體包括表面位移、撓度、應(yīng)變及接縫開度監(jiān)測。另外，如果大壩位于地震多發(fā)地帶或者附近有不穩(wěn)定的岸坡，還應(yīng)進(jìn)行必要的抗震、滑坡、崩岸等監(jiān)測，可選擇位移傳感器/GNSS、靜力水準(zhǔn)儀、自動測斜儀、傾角傳感器、裂縫計(jì)等設(shè)備。

（二）滲流監(jiān)測

大壩滲流也是水庫大壩重要監(jiān)測項(xiàng)目之一，大多采用滲壓計(jì)進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測項(xiàng)目包括以下幾種：

混凝土壩滲流監(jiān)測包括：壩基和壩體揚(yáng)壓力、壩基和壩體滲漏量、繞壩滲流和地下水位監(jiān)測。

土石壩滲流監(jiān)測包括：壩體滲流壓力、壩基滲流壓力、繞壩滲流、滲流量監(jiān)測。

（三）應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測

大壩應(yīng)力應(yīng)變、壓力等受力監(jiān)測項(xiàng)在大壩安全監(jiān)測應(yīng)用中較為普遍，常用的監(jiān)測設(shè)備有埋入式應(yīng)變計(jì)、鋼筋計(jì)、土壓力盒等。

混凝土壩：應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測包括混土的應(yīng)力和應(yīng)變、鋼筋應(yīng)力、鋼板應(yīng)力等。

土石壩：應(yīng)力監(jiān)測包括孔隙水壓力、土壓力、混凝土面板應(yīng)力監(jiān)測。

（四）環(huán)境監(jiān)測或水文監(jiān)測

大壩所在位置的環(huán)境對大壩和壩基的結(jié)構(gòu)安全狀態(tài)有著重大影響，需對大壩上下游水位、水溫、氣溫、庫區(qū)雨量等進(jìn)行監(jiān)測。

大壩結(jié)構(gòu)安全自動化監(jiān)測系統(tǒng)作為大壩安全管理的重要組成部分，集成了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、傳感器技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)和數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)技術(shù)，通過利用動力水準(zhǔn)儀、自動化測斜儀、裂縫計(jì)、滲壓計(jì)、傾角傳感器、雨量計(jì)等結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測和環(huán)境監(jiān)測傳感器對壩基、地表、水工建筑物等多項(xiàng)安全數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)自動采集，數(shù)據(jù)通過物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)做初步邊緣計(jì)算后，再把處理過的數(shù)據(jù)通過4G無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)桨蹭J測控云平臺進(jìn)行計(jì)算分析和統(tǒng)計(jì)，當(dāng)某個(gè)數(shù)據(jù)超出設(shè)定的安全閾值時(shí)，可通過聯(lián)動策略進(jìn)行預(yù)警和聯(lián)動控制，以確保大壩結(jié)構(gòu)的安全。

大壩結(jié)構(gòu)安全自動化監(jiān)測系統(tǒng)作為大壩安全管理的重要組成部分，它能從多個(gè)角度避免大壩結(jié)構(gòu)病害的發(fā)生，同時(shí)通過長期在線監(jiān)測獲得大壩動態(tài)數(shù)據(jù)變化規(guī)律，及時(shí)處理有損大壩營運(yùn)性能的病害問題，為完善大壩工程設(shè)計(jì)與指導(dǎo)施工提供可靠的數(shù)據(jù)。