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磁翻板液位计在船闸工程安全监测及自动化研究中的应用

日期：2019-10-22 来源：作者：

船闸工程安全监测及自动化研究

［摘要］安全监测是船闸安全运行的重要保证，磁翻板液位计监测设计是船闸设计的重要组成部分。在本文中，锁定安全监测的技术特征和设计原则被总结为已完成工作的一部分，同时考虑到安全监视技术的发展，已经为每个监测项目提出了监测以及自动化研究。

1 船闸特点及安全监测设计原则

1． 1 船闸工程特点

船闸由结构元件组成，如闸首，闸室，输水系统，闸门，阀门，引航道和相应的设备。船闸的主要特点如下。 (1) 监测上下闸门能够进行直接挡水，在注满水头和下游壁的作用下，可能发生水平位移。闸室墙壁受到侧向水头和壁后填充物的影响，容易产生倾斜以及变形。 (2) 监测土质基础上的船闸容易产生过多不规则沉积物。(3) 在上游源头的作用下，闸首以及闸室底部可能会出现基底渗流等现象发生。

1． 2 安全监测设计原则

(1) 磁翻板液位计和设施的布置，有必要明确监督的目标，与工作实际紧密结合，考虑整体以及协调有关项目的安排并配合布置。必须确保重要项目能够在恶劣的气候条件下得到监测。 (2) 磁翻板液位计和设备必须耐用，可靠，实用，有效推动磁翻板液位计的自动化监测的研究与开发。

2 监测项目的设置分析

2． 1 变形监测分析

(1) 船闸的水平位移监测是由自动监测的张力线: 一个工作基础设置指向的位置边码头上下门头的张力的终点线，然后收紧一个钢丝为基本标准的两个点之间的界限，和一个倒锤线收紧两个工作基点之间的参考点。 (2) 控制船闸的垂直运动，应用静力水准自动监测技术，在静态层的位置对应于引线，钢管被标记为静水准面的基点。设备之间的空间通过连接管道连接，每个基点的沉降是通过每个装置中液面的变化来测量的。

2． 2 (应) 力的监测分析

(1) 混凝土应力选取墩身、底板和浇口墙的典型截面，设置应变仪监测混凝土的应力。 (2) 由于船闸底板的应力比较复杂，船闸底板的加固应力承受了很大的载荷。因此，应选择接近钢筋直径的量规。(3) 土压力应该从闸首以及闸墩和闸室的 1 ～ 3 个断面中去选择。土压力计和渗透压力计应沿墙高布置以每节上的测量点不得少于3 个。(4) 基底反力分别埋在水闸底板下方和渗漏压力表旁边的地基土中，用于监测底板上的基底的反力情况。

2． 3 渗压、渗流的监测分析

(1) 监测闸底板压力的增大对船闸结构浮力的稳定性非常重要，因此，在船闸底板下设置一个渗漏计，监测底板压力的增加。 (2) 通过在侧壁后埋设测压管来监测船闸周围的侧向渗流，并在水位不同时对船闸周围的侧向渗流进行监测。在管道中安装了渗透仪，以自动监测管道中的水位。 (3) 监测船闸的水流还会产生影响船闸内应力分布的流量压力，因此需要在船闸上放置入渗压仪，可以监测闸体之中的压力情况。

2． 4 水位观测

为了研究以及实现船闸水位的自动化监测，我们在船闸的上下游的水位计设置在导槽翼墙和闸门槽壁上的水位，可以借此来监测上下游的水位变化的情况。

3 安全监测技术

3． 1 外部变形监测

船闸外部变形的监测包含水平位移监测以及垂直位移监测等。水平位移监测主要是应用引线法，瞄准线法，激光瞄准直法，交会法等等。垂直位移监测主要是应用精密水准测量法以及静态水准测量法等两种方式进行监测。在大坝下游的监测 1km ～5km 处可选择垂直位移参考点，采用双金属标记。

3． 2 内部变形监测

结构之间的相对变形通常通过测量仪器来监控，该仪器以单向，双向和三向方式测量的测缝计。测缝计应分别布置在不良地质区，不良地质和良好地质跨段区，依据结构分段的数量，建议按结构缝数量的10% ～30%进行组织以及设置，图 1 为三向测缝计示意图。