水工设计手册

水利水电建设的宝典——《水工设计手册》（第2版）序

序

第2版前言

第1版前言

第1章安全监测原理与方法

1.1水利水电工程特性与监测工作的重要性

1.1.1水利水电工程特性

1.1.2监测工作的重要性

1.2安全监测原理

1.3安全监测的方法与仪器设备

1.3.1变形监测

1.3.2渗流监测

1.3.3应力应变及温度监测

1.3.3.1应力应变监测

1.3.3.2温度监测

1.3.4地震反应监测

1.3.5水力学监测

1.3.6环境量监测

1.3.7巡视检查

1.4安全监测的设计思路

1.4.1安全监测的目的

1.4.2安全监测的设计依据和原则

1.4.2.1设计依据

1.4.2.2设计原则

1.4.2.3监测设计重点

1.5安全监测技术的发展

1.5.1监测仪器设备

1.5.2监测数据自动采集系统

1.5.3监测资料分析与信息处理

1.5.4安全监控与反馈

1.5.5安全监测技术标准

第2章监测仪器设备

2.1监测仪器设备的基本要求及分类

2.1.1监测仪器设备的基本要求

2.1.2监测仪器设备分类

2.2传感器的工作原理

2.2.1钢弦式传感器

2.2.2差动电阻式传感器

2.2.3电感式传感器

2.2.4压阻式传感器

2.2.5电容式传感器

2.2.6电位器式传感器

2.2.7热电偶式传感器

2.2.8光纤光栅传感器

2.2.9电阻应变片式传感器

2.2.10伺服加速度式测斜传感器

2.2.11电解质式测斜传感器

2.2.12磁致伸缩式传感器

2.3变形监测仪器设备

2.3.1表面变形监测标点

2.3.1.1用途

2.3.1.2结构型式

2.3.2激光准直系统

2.3.2.1用途

2.3.2.2结构型式

2.3.2.3工作原理

2.3.2.4观测方法

2.3.2.5技术参数

2.3.3垂线系统

2.3.3.1用途

2.3.3.2结构型式

2.3.3.3工作原理

2.3.3.4观测方法

2.3.3.5技术参数

2.3.4引张线系统

2.3.4.1用途

2.3.4.2结构型式

2.3.4.3工作原理

2.3.4.4观测方法

2.3.4.5技术参数

2.3.5引张线式水平位移计系统

2.3.5.1用途

2.3.5.2结构型式

2.3.5.3工作原理

2.3.5.4观测方法

2.3.5.5技术参数

2.3.6滑动测微计

2.3.6.1用途

2.3.6.2结构型式

2.3.6.3工作原理

2.3.6.4观测方法

2.3.6.5技术参数

2.3.7竖t直传高系统

2.3.7.1用途

2.3.7.2结构型式

2.3.7.3工作原理

2.3.7.4观测方法

2.3.7.5技术参数

2.3.8静力水准系统

2.3.8.1用途

2.3.8.2结构型式

2.3.8.3工作原理

2.3.8.4技术参数

2.3.9水管式沉降仪

2.3.9.1用途

2.3.9.2结构型式

2.3.9.3工作原理

2.3.9.4观测方法

2.3.9.5技术参数

2.3.10电磁式沉降仪

2.3.10.1用途

2.3.10.2结构型式

2.3.10.3工作原理

2.3.10.4技术参数

2.3.11液压式沉降仪

2.3.11.1用途

2.3.11.2结构型式

2.3.11.3工作原理

2.3.11.4技术参数

2.3.12钻孔测斜仪

2.3.12.1用途

2.3.12.2结构型式

2.3.12.3工作原理

2.3.12.4观测方法

2.3.12.5技术参数

2.3.13三向位移计

2.3.13.1用途

2.3.13.2结构型式

2.3.13.3工作原理

2.3.13.4技术参数

2.3.14多点位移计

2.3.14.1用途

2.3.14.2结构型式

2.3.14.3工作原理

2.3.14.4技术参数

2.3.15基岩变形计

2.3.15.1用途

2.3.15.2结构型式

2.3.15.3工作原理

2.3.15.4技术参数

2.3.16土位移计

2.3.16.1用途

2.3.16.2结构型式

2.3.16.3工作原理

2.3.16.4技术参数

2.3.17测缝计

2.3.17.1用途

2.3.17.2结构型式

2.3.17.3工作原理

2.3.17.4技术参数

2.3.18裂缝计

2.3.18.1用途

2.3.18.2结构型式

2.3.18.3工作原理

2.3.18.4技术参数

2.3.19脱空计

2.3.19.1用途

2.3.19.2结构型式

2.3.19.3工作原理

2.3.19.4技术参数

2.3.20位错计

2.3.20.1用途

2.3.20.2结构型式

2.3.20.3工作原理

2.3.20.4技术参数

2.3.21倾角计

2.3.21.1用途

2.3.21.2结构型式

2.3.21.3工作原理

2.3.21.4技术参数

2.4渗流监测仪器及设施

2.4.1测压管

2.4.1.1用途

2.4.1.2结构型式

2.4.1.3工作原理

2.4.2孔隙水压力计（渗压计）

2.4.2.1用途

2.4.2.2结构型式

2.4.2.3工作原理

2.4.2.4技术参数

2.4.3水位计

2.4.3.1用途

2.4.3.2结构型式与工作原理

2.4.3.3技术参数

2.4.4量水堰

2.4.4.1用途

2.4.4.2结构型式

2.4.4.3工作原理

2.4.4.4技术参数

2.4.5分布式光纤温度监测系统

2.4.5.1用途

2.4.5.2结构型式

2.4.5.3工作原理

2.5应力应变及温度监测仪器

2.5.1无应力计

2.5.1.1用途

2.5.1.2结构型式

2.5.1.3工作原理

2.5.1.4技术参数

2.5.2应变计、应变计组

2.5.2.1用途

2.5.2.2结构型式

2.5.2.3工作原理

2.5.2.4技术参数

2.5.3钢板计

2.5.3.1用途

2.5.3.2结构型式

2.5.3.3工作原理

2.5.3.4技术参数

2.5.4钢筋应力计

2.5.4.1用途

2.5.4.2结构型式

2.5.4.3工作原理

2.5.4.4技术参数

2.5.5锚杆应力计

2.5.5.1用途

2.5.5.2结构型式

2.5.5.3工作原理

2.5.5.4技术参数

2.5.6锚索（杆）测力计

2.5.6.1用途

2.5.6.2结构型式

2.5.6.3工作原理

2.5.6.4技术参数

2.5.7土压力计

2.5.7.1用途

2.5.7.2结构型式

2.5.7.3工作原理

2.5.7.4技术参数

2.5.8温度计

2.5.8.1用途

2.5.8.2结构型式

2.5.8.3工作原理

2.5.8.4技术参数

2.5.9分布式光纤测温系统

2.6动力及水力学监测仪器设备

2.6.1速度计

2.6.1.1用途

2.6.1.2结构型式与工作原理

2.6.1.3技术参数

2.6.2加速度计

2.6.2.1用途

2.6.2.2结构型式与工作原理

2.6.2.3技术参数

2.6.3强震仪

2.6.3.1用途

2.6.3.2结构型式与工作原理

2.6.3.3技术参数

2.6.4脉动压力计

2.6.4.1用途

2.6.4.2结构型式与工作原理

2.6.4.3技术参数

2.6.5水听器

2.6.5.1用途

2.6.5.2结构型式与工作原理

2.6.5.3技术参数

2.6.6流速仪

2.6.6.1用途

2.6.6.2结构型式与工作原理

2.6.6.3技术参数

2.7测量仪表

2.7.1经纬仪

2.7.1.1用途

2.7.1.2结构型式

2.7.1.3工作原理与观测方法

2.7.1.4技术参数

2.7.2测距仪

2.7.2.1用途

2.7.2.2结构型式

2.7.2.3工作原理

2.7.2.4技术参数

2.7.3全站仪

2.7.3.1用途

2.7.3.2结构型式

2.7.3.3工作原理

2.7.3.4技术参数

2.7.4水准仪

2.7.4.1用途

2.7.4.2结构型式

2.7.4.3工作原理

2.7.4.4技术参数

2.7.5GPS设备

2.7.5.1用途

2.7.5.2结构型式

2.7.5.3工作原理

2.7.5.4技术参数

2.7.6觇标

2.7.6.1用途

2.7.6.2结构型式

2.7.6.3工作原理

2.7.6.4技术参数

2.7.7收敛计

2.7.7.1用途

2.7.7.2结构型式

2.7.7.3测读方式

2.7.7.4技术参数

2.7.8钢弦式仪器测量仪表

2.7.8.1工作原理

2.7.8.2技术参数

2.7.9差动电阻式仪器测量仪表

2.7.9.1工作原理

2.7.9.2技术参数

2.7.10电感式仪器测量仪表

2.7.10.1工作原理

2.7.10.2技术参数

2.7.11压阻式仪器测量仪表

2.7.11.1工作原理

2.7.11.2技术参数

2.7.12电容式仪器测量仪表

2.7.12.1工作原理

2.7.12.2技术参数

2.7.13电位器式仪器测量仪表

2.7.13.1工作原理

2.7.13.2技术参数

2.7.14热电偶式仪器测量仪表

2.7.14.1工作原理

2.7.14.2技术参数

2.7.15光纤光栅式仪器测量仪表

2.7.15.1工作原理

2.7.15.2技术参数

2.7.16静态电阻应变片式仪器测量仪表

2.7.16.1工作原理

2.7.16.2技术参数

2.7.17动态电阻应变片式仪器测量仪表

2.7.17.1工作原理

2.7.17.2技术参数

2.7.18伺服加速度式测斜仪器测量仪表

2.7.18.1工作原理

2.7.18.2技术参数

2.7.19电解质式测斜仪器测量仪表

2.7.20磁致缩式仪器测量仪表

2.7.20.1工作原理

2.7.20.2技术参数

2.7.21水工观测电缆

2.7.22集线箱

参考文献

第3章建筑物安全监测设计

3.1重力坝

3.1.1重力坝结构特点及监测重点

3.1.1.1结构特点

3.1.1.2监测重点

3.1.2监测设计依据

3.1.3监测项目

3.1.4变形监测

3.1.4.1水平位移

3.1.4.2垂直位移

3.1.4.3坝基特殊部位变形

3.1.4.4坝体接缝开合度

3.1.4.5工程实例

3.1.5渗流监测

3.1.5.1基础扬压力和渗透压力

3.1.5.2坝体渗透压力

3.1.5.3绕坝渗流

3.1.5.4渗流量

3.1.5.5水质分析

3.1.5.6工程实例

3.1.6应力应变及温度监测

3.1.6.1监测断面

3.1.6.2测点布置

3.1.6.3仪器选用

3.1.6.4工程实例

3.1.7巡视检查

3.1.7.1总体要求

3.1.7.2检查内容

3.1.7.3检查要求和方法

3.1.8监测频次

3.2拱坝

3.2.1拱坝结构特点及监测重点

3.2.1.1结构特点

3.2.1.2监测重点

3.2.2监测设计依据

3.2.3监测项目

3.2.4变形监测

3.2.4.1水平位移

3.2.4.2垂直位移

3.2.4.3岩体内部变形

3.2.4.4坝体接缝及裂缝

3.2.4.5谷幅

3.2.5渗流监测

3.2.5.1坝基扬压力和渗透压力

3.2.5.2坝体渗透压力

3.2.5.3绕坝渗流

3.2.5.4渗流量

3.2.5.5水质分析

3.2.5.6工程实例

3.2.6应力应变及温度监测

3.2.6.1应力应变

3.2.6.2温度

3.2.6.3仪器选用

3.2.6.4工程实例

3.2.7特殊监测项目

3.2.7.1库盘变形

3.2.7.2地质缺陷处理工程

3.2.7.3断层

3.2.8巡视检查

3.2.9监测频次

3.3面板堆石坝

3.3.1面板堆石坝结构特点及监测重点

3.3.1.1结构特点

3.3.1.2监测重点

3.3.2监测设计依据

3.3.3监测项目

3.3.4变形监测

3.3.4.1表面水平位移

3.3.4.2表面垂直位移

3.3.4.3面板接缝位移

3.3.4.4面板挠度及脱空

3.3.4.5堆石体内部变形

3.3.4.6基础变形

3.3.4.7工程实例

3.3.5渗流监测

3.3.5.1渗流量

3.3.5.2坝基渗透压力

3.3.5.3绕坝渗流（地下水位）

3.3.5.4水质分析

3.3.5.5工程实例

3.3.6应力应变及温度监测

3.3.6.1面板应力应变及温度

3.3.6.2坝基、坝体土压力

3.3.6.3接触土压力

3.3.6.4工程实例

3.3.7巡视检查

3.3.8监测频次

3.4心墙坝和均质坝

3.4.1心墙坝监测

3.4.1.1结构特点及监测重点

3.4.1.2监测设计依据

3.4.1.3监测项目

3.4.1.4变形监测

3.4.1.5渗流监测

3.4.1.6应力应变及温度监测

3.4.1.7巡视检查

3.4.1.8监测频次

3.4.2均质坝监测

3.4.2.1结构特点及监测重点

3.4.2.2监测设计依据

3.4.2.3监测项目

3.4.2.4变形监测

3.4.2.5渗流监测

3.4.2.6巡视检查

3.4.2.7监测频次

3.5泄水及消能建筑物

3.5.1泄水洞

3.5.1.1结构特点及监测重点

3.5.1.2监测设计依据

3.5.1.3监测项目

3.5.1.4进水塔结构监测

3.5.1.5洞身监测

3.5.1.6工作闸门室结构监测

3.5.1.7出口段结构监测

3.5.1.8巡视检查

3.5.1.9监测频次

3.5.2岸边溢洪道

3.5.2.1结构特点及监测重点

3.5.2.2监测设计依据

3.5.2.3监测项目

3.5.2.4控制段结构监测

3.5.2.5泄槽结构监测

3.5.2.6出口消能段结构监测

3.5.2.7巡视检查

3.5.2.8监测频次

3.5.3消能防冲建筑物

3.5.3.1结构特点及监测重点

3.5.3.2监测设计依据

3.5.3.3监测项目

3.5.3.4底流水跃消能工结构监测

3.5.3.5挑流消能工结构监测

3.5.3.6面流消能工结构监测

3.5.3.7涡旋内消能工结构监测

3.5.3.8下游防冲设施监测

3.5.3.9巡视检查

3.5.3.10监测频次

3.6发电引水建筑物

3.6.1发电引水建筑物特点及监测重点

3.6.2监测设计依据

3.6.3监测项目

3.6.3.1设计原则

3.6.3.2监测项目

3.6.4电站进（出）水口结构监测

3.6.5隧洞监测

3.6.5.1围岩变形与稳定监测

3.6.5.2围岩应力监测

3.6.5.3围岩温度监测

3.6.5.4围岩松动范围监测

3.6.5.5围岩支护结构监测

3.6.5.6水压力监测

3.6.6岔管衬砌结构监测

3.6.7调压室（塔）结构监测

3.6.8压力钢管结构监测

3.6.9巡视检查

3.6.10监测频次

3.7发电厂房

3.7.1厂房结构特点及监测重点

3.7.2监测设计依据

3.7.3监测项目

3.7.4机组支撑结构监测

3.7.4.1应力应变及温度

3.7.4.2振动

3.7.5河床式厂房监测

3.7.6坝后式厂房监测

3.7.7引水式厂房监测

3.7.7.1岸边厂房

3.7.7.2地下厂房

3.7.8巡视检查

3.7.9监测频次

3.8通航建筑物

3.8.1船闸

3.8.1.1结构特点及监测重点

3.8.1.2监测设计依据

3.8.1.3监测项目

3.8.1.4变形监测

3.8.1.5渗流监测

3.8.1.6应力应变及温度监测

3.8.1.7水位监测

3.8.1.8巡视检查

3.8.1.9监测频次

3.8.2升船机

3.8.2.1结构特点及监测重点

3.8.2.2监测设计依据

3.8.2.3监测项目

3.8.2.4变形监测

3.8.2.5渗流监测

3.8.2.6应力应变及温度监测

3.8.2.7水位及泥沙淤积监测

3.8.2.8巡视检查

3.8.2.9监测频次

3.9边坡工程

3.9.1边坡工程特点及监测重点

3.9.1.1工程特点

3.9.1.2监测重点

3.9.2监测设计依据

3.9.3监控等级的确定

3.9.3.1监控等级

3.9.3.2监控等级选择原则

3.9.3.3监控等级定性判识

3.9.4监测项目

3.9.5外部变形监测

3.9.5.1表面变形

3.9.5.2表面裂缝

3.9.5.3表面倾斜

3.9.6内部变形监测

3.9.6.1钻孔轴向的变形

3.9.6.2垂直于钻孔轴向的变形

3.9.6.3洞内变形

3.9.6.4工程实例

3.9.7支护效应监测

3.9.7.1锚固措施

3.9.7.2抗滑支挡结构

3.9.7.3工程实例

3.9.8渗流监测

3.9.8.1地下水位

3.9.8.2渗流量

3.9.8.3水质分析

3.9.8.4工程实例

3.9.9其他专项监测

3.9.9.1边坡危险源

3.9.9.2爆破振动影响

3.9.9.3岩石应力

3.9.10巡视检查

3.9.11监测频次

3.10其他建筑物

3.10.1水闸

3.10.1.1结构特点及监测重点

3.10.1.2监测设计依据

3.10.1.3监测项目

3.10.1.4变形

3.10.1.5渗流

3.10.1.6应力应变及温度

3.10.1.7水位

3.10.1.8流量

3.10.1.9冲刷及淤积

3.10.1.10巡视检查

3.10.1.11监测频次

3.10.2渡槽

3.10.2.1结构特点及监测重点

3.10.2.2监测设计依据

3.10.2.3监测项目

3.10.2.4进、出口连接段

3.10.2.5槽身段

3.10.2.6其他监测

3.10.2.7巡视检查

3.10.2.8监测频次

3.10.3倒虹吸及涵管

3.10.3.1结构特点及监测重点

3.10.3.2监测设计依据

3.10.3.3监测项目

3.10.3.4倒虹吸箱涵（管）

3.10.3.5进、出口及渐变段

3.10.3.6倒虹吸上部明渠

3.10.3.7涵管

3.10.3.8巡视检查

3.10.3.9监测频次

3.10.4特殊渠道

3.10.4.1结构特点及监测重点

3.10.4.2监测设计依据

3.10.4.3监测项目

3.10.4.4深挖方渠道

3.10.4.5高填方渠道

3.10.4.6高地下水渠道

3.10.4.7不良地质渠道

3.10.4.8巡视检查

3.10.4.9监测频次

3.10.5泵站

3.10.5.1结构特点及监测重点

3.10.5.2监测设计依据

3.10.5.3监测项目

3.10.5.4监测设施布置

3.10.5.5巡视检查

3.10.5.6监测频次

3.10.6堤防与吹填工程

3.10.6.1工程特点及监测重点

3.10.6.2监测设计依据

3.10.6.3监测项目

3.10.6.4常规堤防监测

3.10.6.5吹填区围堤监测

3.10.6.6巡视检查

3.10.6.7监测频次

3.10.7水工隧洞挡水封堵体

3.10.7.1结构特点及监测重点

3.10.7.2监测设计依据

3.10.7.3监测项目

3.10.7.4监测布置

3.10.7.5巡视检查

3.10.7.6监测频次

3.11专项监测

3.11.1表面变形监测控制网

3.11.1.1设计目的和内容

3.11.1.2设计依据和原则

3.11.1.3平面变形控制网布设

3.11.1.4高程变形控制网布设

3.11.1.5观测方法

3.11.2水力学监测

3.11.2.1监测目的和特点

3.11.2.2设计依据

3.11.2.3监测项目及监测布置

3.11.2.4泄水及消能建筑物水力学监测

3.11.2.5输水建筑物水力学监测

3.11.2.6通航建筑物水力学监测

3.11.2.7水力学监测资料整理

3.11.3强震动监测

3.11.3.1监测目的

3.11.3.2监测设计依据

3.11.3.3监测项目

3.11.3.4监测布置

3.11.3.5工程实例

3.11.4环境量监测

3.11.4.1监测项目

3.11.4.2设计依据

3.11.4.3监测布置

参考文献

……

第4章监测仪器设备安装于维护

第5章安全监测自动化系统

第6章监测资料分析与评价

参考文献