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Bei der automatischen Staudammüberwachung handelt es sich um ein technisches System, das Sensorgeräte und Ferndatensysteme nutzt, die am Staudammkörper, am Staudammfundament und in den umliegenden Gebieten eingesetzt werden, um den strukturellen Zustand, die Versickerungsbedingungen und die Betriebssicherheit des Staudamms unter den Auswirkungen von Wasserdruck, geologischen Bewegungen und der natürlichen Umgebung kontinuierlich zu überwachen. Dieses System hilft, vor Risiken wie Dammverformung und Versickerung zu warnen und gewährleistet so den sicheren Betrieb von Stauseefunktionen wie Hochwasserschutz, Stromerzeugung und Wasserversorgung. Sein Kern liegt in der Erfassung der dynamischen Interaktion zwischen der „Dammkörper-Gewässerkörper-Geologie“ und dem Aufbau eines Sicherheitsüberwachungsnetzwerks, das den gesamten Umfang des Dammkörpers abdeckt.

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Überwachungselemente

Merkmale

Die automatische Überwachung von Staudämmen muss sich auf die Kernziele „Strukturstabilität – Versickerungssicherheit – Betriebszuverlässigkeit“ konzentrieren, wobei spezifische Überwachungsfaktoren in drei Hauptkategorien unterteilt werden:

Überwachung der Staudammstruktur

Es spiegelt den mechanischen und Verformungszustand der Hauptstruktur des Damms wider und dient als Schlüsselindikator für die Beurteilung der Dammsicherheit:

1、Deformationsüberwachung: Beinhaltet Dammsetzung (auf verschiedenen Höhen der Dammkrone und Dammneigung), horizontale Verschiebung (horizontale Verschiebung der Dammkrone, Verschiebung des Dammkörpers in der flussaufwärts-abwärts gerichteten Richtung), Dammneigung (Vertikalabweichung entlang der Dammachsenrichtung) und Öffnungsgrad von Dammverbindungen (Quer- und Längsfugen von Betondämmen) usw.

2、Spannungs- und Dehnungsüberwachung: Beinhaltet die Betonspannung des Dammkörpers (beanspruchte Bereiche wie die Dammferse und die Dammspitze von Gewichtsstaumauern), die Dehnung des Dammkörpers (Dammkrone und Dammwiderlager von Bogenstaumauern), die Spannung der Gesteinsmasse des Dammfundaments und die Spannung der Dichtwand usw.

3、Überwachung der strukturellen Integrität: Beinhaltet Dammrisse (Breite, Tiefe und Entwicklung von Oberflächenrissen in Betondämmen), Wasserstoppversagen von Dammkompensatoren und strukturelle Vibrationen des Dammkörpers (unter Einwirkung starker Erdbeben) usw.

Versickerungs- und hydrologische Überwachung

Es zielt auf den Versickerungszustand des Damms und des Dammfundaments sowie auf die hydrologischen Parameter des Stausees ab:

1、Sickerungsüberwachung: Beinhaltet Sickerwasserfluss des Dammkörpers (Dammentwässerungslöcher), Sickerwasserfluss des Dammfundaments (Dammfundament-Entwässerungssystem), Sickerwasserstand (phreatische Linie des Dammkörpers), Sickerdruck (Auftriebsdruck des Dammfundaments) und Bypass-Sickerwasser (Sickerwasser am Dammwiderlager) usw.

2、Hydrologische Überwachung: Beinhaltet den Wasserstand des Reservoirs (Änderungen des Wasserstands innerhalb des Reservoirs), den Wasserstand stromabwärts (Wasserstand des stromabwärts gelegenen Flusskanals während des Hochwasserabflusses), den Zuflussabfluss, den Abflussabfluss und die Wassertemperatur (die die thermische Belastung des Dammkörpers beeinflusst) usw.

Umgebungs- und Lastüberwachung

Es umfasst äußere Umweltfaktoren und Betriebslasten, die die strukturelle Sicherheit des Staudamms beeinflussen:

1、Umweltfaktoren: Dazu gehören Lufttemperatur (Temperaturänderungen des Dammkörpers), Niederschlag (Stabilität der Hänge rund um den Stauseebereich), Erdbeben (seismische Bodenbeschleunigung) und Windwellen (Auswirkung von Wellen vor dem Damm auf den Dammkörper) usw.

2、Betriebslasten: Beinhaltet Wasserdruck (hydrostatischer Druck und hydrodynamischer Druck, der vom Dammkörper getragen wird), Sedimentdruck (zusätzliche Belastung des Dammkörpers durch Sedimentation vor dem Damm) und Eisdruck (Schub auf den Dammkörper durch Eisschichten auf der Dammoberfläche in kalten Regionen) usw.