大坝安全监测资料整编与分析课件

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1、监测资料整编与分析 目 录1 1、意义、意义2 2、适用规范、适用规范3 3、主要工作内容与标准、主要工作内容与标准4 4、资料收集、资料收集5 5、资料复核、资料复核6 6、数据表格编制、数据表格编制7 7、图形绘制、图形绘制8 8、资料简要分析、资料简要分析9 9、审查、刊印和存档、审查、刊印和存档 1 资料整编的意义 1.1 1.1 资料整编的定义资料整编的定义1.2 1.2 资料整编的意义资料整编的意义1.3 1.3 公司大坝基本情况公司大坝基本情况 1.1 定义定义资料整编资料整编 data compilation and presentationdata compilation a

2、nd presentation 在日常监测资料整理的基础上，按规定时段对监测资料进行全面整编、汇编和分析，并附以简要安全分析意见，编印后刊印成册。1.2 整编的整编的意义意义资料整编的意义在于：资料整编的意义在于：（1 1）及时发现大坝中存在的隐患及时发现大坝中存在的隐患（2 2）方便对监测数据的分析、决策和反馈方便对监测数据的分析、决策和反馈（3 3）有利于资料的存档和传播有利于资料的存档和传播 1.3 公司大坝基本情况（公司大坝基本情况（1 1）大坝名称大坝名称坝高坝高(m)(m)坝型坝型库容库容(亿亿m m3 3)初蓄日期初蓄日期调节性能调节性能级别级别三板溪大坝三板溪大坝185.518

3、5.5堆石坝堆石坝40.9440.9420062006年年1 1月月多年调节多年调节1 1级级挂治大坝挂治大坝4444混凝土重力坝混凝土重力坝0.58590.585920072007年年6 6月月日调节日调节3 3级级洪江大坝洪江大坝56.956.9混凝土重力坝混凝土重力坝3.23.220022002年年1111月月周调节周调节2 2级级碗米坡大坝碗米坡大坝66.566.5混凝土重力坝混凝土重力坝3.783.7820032003年年1111月月不完全季不完全季调节调节2 2级级五强溪大坝五强溪大坝85.8385.83混凝土重力坝混凝土重力坝43.543.519941994年年1111月月季调节

4、季调节1 1级级凌津滩大坝凌津滩大坝52.0552.05混凝土重力坝混凝土重力坝6.346.3419981998年年1212月月为五强溪为五强溪反调节反调节2 2级级 1.3 公司大坝基本情况（公司大坝基本情况（2 2）大坝名称大坝名称坝高坝高(m)(m)坝型坝型库容库容(亿亿m m3 3)初蓄日期初蓄日期调节性调节性能能级别级别马迹塘大坝马迹塘大坝26.826.8混凝土重力混凝土重力坝坝1.031.0319831983年年1 1月月日调节日调节3 3级级东坪大坝东坪大坝1919混凝土重力混凝土重力坝坝0.1950.19520072007年年3 3月月日调节日调节4 4级级株溪口大坝株溪口大坝

5、27.527.5混凝土重力混凝土重力坝坝0.50.520082008年年3 3月月日调节日调节4 4级级近尾洲大坝近尾洲大坝2424左岸混凝土左岸混凝土重力坝重力坝右岸土坝右岸土坝4.64.620002000年年1212月月日调节日调节3 3级级黑麋峰大坝黑麋峰大坝上库上库64.5下库下库79.5上库副坝上库副坝1混凝土重力混凝土重力坝，其余为坝，其余为面板堆石坝面板堆石坝上库上库0.0852007年年8月月日调节日调节1级级 2 适用规范 DL/T 5178 DL/T 5178 混凝土坝安全监测技术规范混凝土坝安全监测技术规范 DL/T 5209 DL/T 5209 混凝土坝安全监测资料整编

6、规程混凝土坝安全监测资料整编规程DL/T 5209 DL/T 5209 土石坝安全监测技术规范土石坝安全监测技术规范DL/T 5206 DL/T 5206 土石坝安全监测资料整编规程土石坝安全监测资料整编规程 GB12987 GB12987 国家一、二等水准测量规范国家一、二等水准测量规范GB50026 GB50026 工程测量规范工程测量规范GBJ138 GBJ138 水位观测标准水位观测标准 SL21 SL21 降水量观测规范降水量观测规范SL58 SL58 水文普通测量规范水文普通测量规范SL73 SL73 水利水电工程制图标准水利水电工程制图标准 2.1 混凝土坝适用规范2.2 土石坝

7、适用规范 3 主要工作内容与标准 3.1 3.1 主要工作内容主要工作内容3.2 3.2 整编工作步骤整编工作步骤3.3 3.3 工作标准工作标准3.4 3.4 年度整编资料主要内容和编排顺序年度整编资料主要内容和编排顺序 3.1 整编的工作内容（1 1）汇集工程的基本概况（含各种运控指标），监测汇集工程的基本概况（含各种运控指标），监测系统布置和设备运行情况，大坝安全工作开展情况，以系统布置和设备运行情况，大坝安全工作开展情况，以及巡视检查资料和有关报告、文件等。及巡视检查资料和有关报告、文件等。（2 2）对整编时段内的各项观测物理量按时序进行列表对整编时段内的各项观测物理量按时序进行列表统

8、计和校对。统计和校对。（3 3）绘制能表示各观测物理量在时间和空间上的分布）绘制能表示各观测物理量在时间和空间上的分布特征图，以及有关因素的相关关系图。特征图，以及有关因素的相关关系图。（4 4）分析各观测物理量的变化规律及其对工程安全的分析各观测物理量的变化规律及其对工程安全的影响，并对影响工程安全的问题提出运行和处理意见。影响，并对影响工程安全的问题提出运行和处理意见。（5 5）对上述资料进行全面复核、汇编，并附以整编说对上述资料进行全面复核、汇编，并附以整编说明后，刊印成册，建档保存。明后，刊印成册，建档保存。3.2 整编工作步骤（1 1）资料搜集）资料搜集（2 2）资料复核）资料复核（

9、3 3）数理统计，制表数理统计，制表（4 4）图形绘制）图形绘制（5 5）初步分析和文字报告）初步分析和文字报告（6 6）资料审查、刊印和存档资料审查、刊印和存档 3.3 整编工作标准整编的成果应做到项目齐全，数据可靠，资料、图表完整，规格统一，说整编的成果应做到项目齐全，数据可靠，资料、图表完整，规格统一，说明完备明完备。l数据范围：数据范围：人工观测数据一般全部纳入整编范围；监测自动化系统采集的数据一般取每周一某人工观测数据一般全部纳入整编范围；监测自动化系统采集的数据一般取每周一某一时刻（如周一上午一时刻（如周一上午8:00左右）的监测数据进行表格形式的整编，但绘制过程线时左右）的监测数

10、据进行表格形式的整编，但绘制过程线时应选取所有测值进行。对于特殊情况（如高水位、库水位骤变、特大暴雨、地震等）应选取所有测值进行。对于特殊情况（如高水位、库水位骤变、特大暴雨、地震等）和工程出现异常时增加测次所采集的监测数据，也应纳入整编范围。和工程出现异常时增加测次所采集的监测数据，也应纳入整编范围。l整编资料应完整、连续、准确。整编资料应完整、连续、准确。（1）整编资料的内容、项目、测次等齐全，各类图表的内容、规格、符号、单位整编资料的内容、项目、测次等齐全，各类图表的内容、规格、符号、单位，以及标注方式和编排顺序符合规定要求等。，以及标注方式和编排顺序符合规定要求等。（2）各项监测资料整

11、编的时间与前次整编衔接，监测部位、测点及坐标系统等与各项监测资料整编的时间与前次整编衔接，监测部位、测点及坐标系统等与历次整编一致。历次整编一致。（3）各监测物理量的计（换）算和统计准确、清晰。整编说明全面，资料初步分各监测物理量的计（换）算和统计准确、清晰。整编说明全面，资料初步分析结论、处理意见和建议等符合实际，需要说明的其他事项无遗漏等。析结论、处理意见和建议等符合实际，需要说明的其他事项无遗漏等。l完成时间：完成时间：大坝运行期内，每年汛前应将上一年度的监测资料整编完毕。大坝运行期内，每年汛前应将上一年度的监测资料整编完毕。3.4 整编资料主要内容与编排顺序刊印成册的年度整编资料主要内

12、容和编排顺序为：刊印成册的年度整编资料主要内容和编排顺序为：-封面封面-目录目录-整编说明整编说明-工程概况工程概况-水工建筑物运行情况水工建筑物运行情况-监测系统运行情况监测系统运行情况-监测资料初步分析成果监测资料初步分析成果-图表图表-封底封底 4 资料收集4.1 资料搜集的范围资料搜集的范围4.2 存储和表示方法存储和表示方法 4.1 资料搜集的内容范围（1 1）详细的监测数据记录，环境量观测资料）详细的监测数据记录，环境量观测资料（2）现场巡查资料）现场巡查资料（3）监测仪器设备及安装的考证资料）监测仪器设备及安装的考证资料（4）监测仪器附近的施工资料）监测仪器附近的施工资料（5）监

13、测有关的设计资料）监测有关的设计资料（6）已有的成果报告、技术警戒值、安全判据及其）已有的成果报告、技术警戒值、安全判据及其它技术资料；它技术资料；（7）有关的工程类比资料、规程规范及有关文件等）有关的工程类比资料、规程规范及有关文件等 4.2 资料的存储和表示方法（1 1）表格表格（2 2）图形）图形（3 3）电子文件和数据库）电子文件和数据库（4 4）录音录像）录音录像 5 资料复核 5.1 数据的可靠性检验5.2 误差分析和处理 5.3 粗差判别和处理 5.1 原始数据的可靠性检验可靠性检验的主要内容是采用逻辑分析方法进行下列可靠性检验的主要内容是采用逻辑分析方法进行下列检验检验:（1）

14、作业方法是否符合规定）作业方法是否符合规定（2）观测仪器性能是否稳定）观测仪器性能是否稳定（3）各项测量数据物理意义是否合理，是否超过仪）各项测量数据物理意义是否合理，是否超过仪器量程和材料的物理限值，检验结果是否在限差以内。器量程和材料的物理限值，检验结果是否在限差以内。（4）监测数据是否符合连续性、一致性、相关性等）监测数据是否符合连续性、一致性、相关性等原则。原则。5.1.1 连续性连续性5.1.2 一致性一致性0755025092-1291-1290-1289-1288-1287-1286-12有效土压力(KPa)1.20.90.60.3相对高度(m)库水位填筑ABC5.1.3 相关性

15、相关性（1）同类监测量比较）同类监测量比较（2）相关监测量比较）相关监测量比较Py1R2R1S1LD2LDF5.2 误差分析和处理（1）粗粗差差 可直接将其剔除可直接将其剔除。（2）随机误差）随机误差 也称偶然误差，总体上服从正态分布，也称偶然误差，总体上服从正态分布，可采用常规误差理论进行分析处理。可采用常规误差理论进行分析处理。（3）系统误差）系统误差 可以通过校正仪器来消除。可以通过校正仪器来消除。人工判断法人工判断法人工判断法是通过与历史的或相邻的观测数据相人工判断法是通过与历史的或相邻的观测数据相比较，或通过所测数据的物理意义判断数据的合比较，或通过所测数据的物理意义判断数据的合理性

16、。理性。人工判断的另一方法是作图法，即通过绘制观测人工判断的另一方法是作图法，即通过绘制观测数据过程线或监控模型拟合曲线，以确定那些是数据过程线或监控模型拟合曲线，以确定那些是可能的粗差点。可能的粗差点。5.3 粗差判别和处理 6 数据表格编制6.1 表格编制原则要求表格编制原则要求6.2 表格编制范例表格编制范例 6.1 表格编制原则要求 （1 1）资料整编过程中，应依据资料整编规范中规定的资料整编过程中，应依据资料整编规范中规定的格式编制数据统计表。格式编制数据统计表。（2 2）基于大坝安全管理信息系统技术的发展，可采用基于大坝安全管理信息系统技术的发展，可采用软件批量生成表格。软件批量生

17、成表格。（3 3）在大坝安全数据实现信息化管理后，表格编制的在大坝安全数据实现信息化管理后，表格编制的重点应从服务于存档数据转向支持数据分析需要。重点应从服务于存档数据转向支持数据分析需要。6.2 数据表格样例（1）6.2 数据表格样例（2）7 图形绘制7.1 图形绘制基本要求图形绘制基本要求7.2 图形绘制样例图形绘制样例 7.1 图形绘制基本要求 （1）在统计的基础上，绘制出能表示出各监测物理量）在统计的基础上，绘制出能表示出各监测物理量变化在时间和空间分布特征的各种图件，必要时加绘相变化在时间和空间分布特征的各种图件，必要时加绘相关物理量，如蓄水过程、库水位、气温等。关物理量，如蓄水过程

18、、库水位、气温等。（2 2）采用数学模型进行分析时，可绘制拟合值）采用数学模型进行分析时，可绘制拟合值-实测值实测值对比图及分量图。对比图及分量图。（3 3）基于大坝安全管理信息系统的资料整编，可同步）基于大坝安全管理信息系统的资料整编，可同步进行资料可靠性检验剔除粗差。进行资料可靠性检验剔除粗差。7.2 数据表格样例（1）7.2 数据表格样例（2）8 监测监测资料分析8.1 分析方法分析方法8.2 分析内容分析内容8.3 分析报告编写分析报告编写8.1 资料分析方法(1)资料分析方法一般采用比较法、作图法、特征值统计法和数学资料分析方法一般采用比较法、作图法、特征值统计法和数学模型法等。模型

19、法等。（1）比较法：）比较法：a）比较各次巡视检查资料，定性考察水工建筑物外观异常现象）比较各次巡视检查资料，定性考察水工建筑物外观异常现象的部位、变化规律和发展趋势。的部位、变化规律和发展趋势。b)比较同类效应量观测值的变化规律或发展趋势，是否具有一比较同类效应量观测值的变化规律或发展趋势，是否具有一致性和合理性。致性和合理性。c)将监测成果与理论计算或模型试验成果相比较，观察其规律将监测成果与理论计算或模型试验成果相比较，观察其规律和趋势是否具有一致性、合理性；并与工程的某些技术警戒值和趋势是否具有一致性、合理性；并与工程的某些技术警戒值（大坝在一定工作条件下的变形量、抗滑稳定系数、渗透压

20、力（大坝在一定工作条件下的变形量、抗滑稳定系数、渗透压力、渗流量等方面的设计或试验允许值，或经历史资料分析得出、渗流量等方面的设计或试验允许值，或经历史资料分析得出的推荐监控值）相比较，以判断工程的工作状态是否异常。的推荐监控值）相比较，以判断工程的工作状态是否异常。8.1 资料分析方法(2)（2）作图法：作图法：a)通过绘制各监测物理量的过程线及特征原因量（通过绘制各监测物理量的过程线及特征原因量（如库水位等）下的效应量（如变形量、渗流量等）过如库水位等）下的效应量（如变形量、渗流量等）过程线图，考察效应量随时间的变化规律和趋势。程线图，考察效应量随时间的变化规律和趋势。b)通过绘制各效应量

21、的平面和剖面分布图，以考察通过绘制各效应量的平面和剖面分布图，以考察效应量随空间的分布情况和特点（必要时可加绘相关效应量随空间的分布情况和特点（必要时可加绘相关物理量，如蓄水过程等）。物理量，如蓄水过程等）。c)通过绘制各效应量与原因量的相关图，以考察效通过绘制各效应量与原因量的相关图，以考察效应量的主要影响因素及其相关程度和变化规律。应量的主要影响因素及其相关程度和变化规律。8.1 资料分析方法(3)（3）特征值统计法：）特征值统计法：对各监测物理量历年的最大和最小值（含出现时间对各监测物理量历年的最大和最小值（含出现时间）、变幅、周期、年平均值及年变化率等进行统计、）、变幅、周期、年平均值

22、及年变化率等进行统计、分析，以考察各监测量之间在数量变化方面是否具有分析，以考察各监测量之间在数量变化方面是否具有一致性、合理性，以及他们的重现性和稳定性等。一致性、合理性，以及他们的重现性和稳定性等。8.1 资料分析方法(4)（4 4）数学模型法：数学模型法：建立描述效应量与原因量之间的数学模型，确定建立描述效应量与原因量之间的数学模型，确定它们之间的定量关系，以检验或预测工程的监测效应它们之间的定量关系，以检验或预测工程的监测效应量是否合理、异常和超限。对已有较长系列监测资料量是否合理、异常和超限。对已有较长系列监测资料的大坝，一般宜采用统计学模型（回归分析）；有条的大坝，一般宜采用统计学

23、模型（回归分析）；有条件时亦可以采用确定性模型或混合型模型。件时亦可以采用确定性模型或混合型模型。8.2 资料分析内容（1）（1 1）分析历次巡视检查资料，通过大坝外观异常分析历次巡视检查资料，通过大坝外观异常现象的部位、变化规律和发展趋势，以定性判断与工现象的部位、变化规律和发展趋势，以定性判断与工程安全的可能联系，为加强定量观测和观测数据的全程安全的可能联系，为加强定量观测和观测数据的全面分析提供依据。分析时应特别注意：面分析提供依据。分析时应特别注意：a)a)大坝在施工期、初蓄期，以及在遭受特大暴风大坝在施工期、初蓄期，以及在遭受特大暴风雨和有感地震后各主体建筑物的异常表现。雨和有感地震

24、后各主体建筑物的异常表现。b)b)各阶段中坝体、坝基在变形（如裂缝、沉降或各阶段中坝体、坝基在变形（如裂缝、沉降或隆起、滑坡等）和渗流（如发展性集中渗漏、涌水翻隆起、滑坡等）和渗流（如发展性集中渗漏、涌水翻砂、水质混浊和浸润线异常等）两大方面的主要表现砂、水质混浊和浸润线异常等）两大方面的主要表现。8.2 资料分析内容（2）（2 2）分析效应量随时间的变化规律（利用监测值的）分析效应量随时间的变化规律（利用监测值的过程线图或数学模型），尤其注意在相同外因条件下过程线图或数学模型），尤其注意在相同外因条件下（如特定库水位）下的变化趋势和稳定性，以判断工（如特定库水位）下的变化趋势和稳定性，以判断

25、工程有无异常和向不利安全方向发展的时效作用。程有无异常和向不利安全方向发展的时效作用。（3 3）分析效应量在空间分布上的情况和特点（利用）分析效应量在空间分布上的情况和特点（利用监测值的各种分布图或数学模型），以判断工程有无监测值的各种分布图或数学模型），以判断工程有无异常区和不安全部位（或层次）。异常区和不安全部位（或层次）。8.2 资料分析内容（3）（4 4）分析效应量的主要影响因素及其定量关系和变）分析效应量的主要影响因素及其定量关系和变化规律（利用各种相关图或数学模型），以寻求效应化规律（利用各种相关图或数学模型），以寻求效应量异常的主要原因；考察效应量与原因量相关关系的量异常的主要原

26、因；考察效应量与原因量相关关系的稳定性；预报效应量的发展趋势并判断其是否影响工稳定性；预报效应量的发展趋势并判断其是否影响工程的安全运行。程的安全运行。（5 5）分析各监测量的特征值和异常值，并与相同分析各监测量的特征值和异常值，并与相同条件下的设计值、试验值、模型预报值、以及历年变条件下的设计值、试验值、模型预报值、以及历年变化范围相比较。当监测效应量超过它们的技术警戒值化范围相比较。当监测效应量超过它们的技术警戒值时，应及时对工程进行相应的安全复核或专题论证。时，应及时对工程进行相应的安全复核或专题论证。8.2 资料分析内容（4）如监测数据出现以下情况之一，可视为异常：如监测数据出现以下情

27、况之一，可视为异常：（1 1）变化趋势突然加剧或变缓，或发生逆转，）变化趋势突然加剧或变缓，或发生逆转，如从正向增长变为负向增长，而从已知的原因量变化如从正向增长变为负向增长，而从已知的原因量变化不能作出解释。不能作出解释。755025090-1289-1288-1287-1286-12扬压力(m)100 （2 2）出现与已知原因量无关的变化速率。）出现与已知原因量无关的变化速率。755025090-1289-1288-1287-1286-12扬压力(m)100 （3 3）出现超过历史极值（最大值、最小值）、）出现超过历史极值（最大值、最小值）、设计计算值、设计计算值、安全监控限值或数学模型预

28、报值。安全监控限值或数学模型预报值。755025090-1289-1288-1287-1286-12扬压力(m)1008.3 文字报告编写 分析报告主要是根据监测资料的上述定性、定量分析成果，对分析报告主要是根据监测资料的上述定性、定量分析成果，对大坝当前的工作状态（包括整体安全性和局部存在问题）作出大坝当前的工作状态（包括整体安全性和局部存在问题）作出综合评估，并为进一步追查原因、加强安全管理和监测、乃至综合评估，并为进一步追查原因、加强安全管理和监测、乃至采取防范措施提出指导性意见。编制内容一般应包括：采取防范措施提出指导性意见。编制内容一般应包括：l工程概况及其安全监测系统的布置和工作情

29、况简述；工程概况及其安全监测系统的布置和工作情况简述；l巡视检查情况和主要成果；巡视检查情况和主要成果；l监测资料整编、分析情况；监测资料整编、分析情况；l大坝工作状态和存在问题的综合评估内容及其结论；大坝工作状态和存在问题的综合评估内容及其结论；l对工程的安全管理、监测工作、运行调度、以及安全防范措对工程的安全管理、监测工作、运行调度、以及安全防范措施等方面的建议。施等方面的建议。9 审查、刊印与存档审查、刊印与存档 9.1 整编资料审查 9.2 整编报告刊印 9.3 存档要求 9.1 整编资料审查对大坝整编资料在交印前需经整编单位技术主管全面审查，审对大坝整编资料在交印前需经整编单位技术主

30、管全面审查，审查工作的主要内容是：查工作的主要内容是：（1）完整性审查：整编资料的内容、项目、测次等是否齐全）完整性审查：整编资料的内容、项目、测次等是否齐全，各类图表的内容、规格、符号、单位，以及标注方式和编排，各类图表的内容、规格、符号、单位，以及标注方式和编排顺序是否符合规定要求等。顺序是否符合规定要求等。（2）连续性审查：各项观测资料整编的时间与前次整编是否）连续性审查：各项观测资料整编的时间与前次整编是否衔接，整编图所选工程部位、测点及坐标系统等与历次整编是衔接，整编图所选工程部位、测点及坐标系统等与历次整编是否一致。否一致。（3）合理性审查：各观测物理量的计（换）算和统计是否正）合

31、理性审查：各观测物理量的计（换）算和统计是否正确、合理，特征值数据有误遗漏、谬误，有关图件是否准确、确、合理，特征值数据有误遗漏、谬误，有关图件是否准确、清晰，以及工程性态变化是否符合一般规律等。清晰，以及工程性态变化是否符合一般规律等。（4）整编说明的审查：整编说明是否符合规定内容，尤其注）整编说明的审查：整编说明是否符合规定内容，尤其注重工程存在的问题、分析意见和处理措施等是否正确，以及需重工程存在的问题、分析意见和处理措施等是否正确，以及需要说明的其他事项有无疏漏等。要说明的其他事项有无疏漏等。9.2 整编报告刊印要求（1）刊印版本采用）刊印版本采用A4规格。铅印或激光照排胶印。规格。铅

32、印或激光照排胶印。（2）体例统一，图表完整，线条清晰；装帧美观，）体例统一，图表完整，线条清晰；装帧美观，查阅方便。查阅方便。（3）一般不应有印刷错误。如发现印刷错误，必须一般不应有印刷错误。如发现印刷错误，必须补印勘误表装于印刷目录后。补印勘误表装于印刷目录后。9.3 存档要求（1）汇编刊印成册和存在计算机磁光载体内存储的）汇编刊印成册和存在计算机磁光载体内存储的整编资料，各整编单位除应至少存档两套外，还应整编资料，各整编单位除应至少存档两套外，还应按合同和有关制度报送有关部门。一般电厂（或公按合同和有关制度报送有关部门。一般电厂（或公司）档案室应至少存档两套。司）档案室应至少存档两套。（2）仪器监测和巡视检查的各种现场原始记录、图）仪器监测和巡视检查的各种现场原始记录、图表、影像资料等均应按年度整理保存，每年汛期前表、影像资料等均应按年度整理保存，每年汛期前移交电厂档案室存档。移交电厂档案室存档。谢谢谢谢！