水库大坝安全监控技术与实践

水库安全监控技术集现代坝工技术、通讯网络技术、精密仪器研发技术、计算机软件技术等多专业多学科，现实需求是实现水利信息化提出的“无人值班、少人值守”管理目标。本书以山西省水库大坝安全监控系统—汾河水库、汾河二库和省中心试验研究项目为背景，全书内容包括大坝安全监测的建设内容和设计，大坝渗压渗流监测仪器选型优化，大坝表面变形自动化监测新技术的研究，大坝安全监测数据自动化采集与传输，大坝安全智能巡检系统应用、大坝三维建模与全景感知展示、大坝安全智能监控云平台和大坝安全智能监控系统应用等。

付宏，中共党员，工学博士，成绩优异的高级工程师，现任山西省西山提黄灌溉工程建设管理中心副主任。1986年毕业于太原工业大学水利水电工程建筑专业，2008年毕业于西安理工大学获工学博士，专业及特长是水工水力学及泥沙。

前言
1 概论
1.1 概述
1.1.1 大坝安全监测系统概述
1.1.2 水库大坝监测的意义
1.1.3 水库大坝安全监测现状分析
1.1.4 水库大坝安全监测的主要项目
1.1.5 汾河水库基本情况
1.1.6 汾河二库基本情况
1.1.7 汾河水库大坝安全监测现状及存在问题
1.1.8 汾河二库大坝安全监测现状及存在问题
1.2 大坝安全监测技术研究现状
1.2.1 内观仪器
1.2.2 外观仪器
1.3 大坝安全监测正反分析研究现状
1.4 大坝安全监控系统研究现状
1.4.1 大坝安全监控系统国内研究现状
1.4.2 大坝安全监控系统国外研究现状
2 大坝安全监测设计
2.1 概述
2.2 土石坝安全监测设计
2.2.1 土石类坝监测项目设置的一般要求
2.2.2 大型水库的监测项目
2.2.3 中型水库的监测项目
2.2.4 小（1）型水库的项目
2.2.5 小（2）型水库的项目
2.3 混凝土坝安全监测设计
2.3.1 混凝土坝监测项目设置的一般要求
2.3.2 大型水库的监测项目
2.3.3 中型水库的监测项目
2.3.4 小（1）型水库的监测项目
2.3.5 小（2）型水库的监测项目
2.4 应用实例分析
2.4.1 汾河水库大坝安全监测内容
2.4.2 汾河二库大坝安全监测内容
3 大坝渗压渗流检测仪器选型优化
3.1 概述
3.2 常用的渗压渗流监测仪器
3.2.1 钢弦式渗压计
3.2.2 差阻式仪器
3.3 各种渗压计一管多测比对试验
3.3.1 不同工作原理渗压计的选择
3.3.2 一管多测对比试验安装与布设方法
3.3.3 分析结果
3.3.4 对比试验仪器选型结果
3.3.5 结论
3.4 多种渗流监测仪器比对试验
3.4.1 量水堰计原理
3.4.2 不同工作原理渗压计的选择
3.4.3 选择结论
3.4.4 小结
3.5 北方水库水位监测新技术
3.5.1 研究背景
3.5.2 研究目的及意义
3.6 汾河水库应用实例
4 水库大坝表面变形北斗自动化监测新技术
4.1 概述
4.2 表面变形北斗监测系统
4.2.1 设计原则
4.2.2 设计技术依据
4.2.3 系统技术指标
4.2.4 系统总体设计概述
4.3 北斗/GPS高精度变形监测系统数据稳定性验证
4.3.1 数据选取与采集
4.3.2 坐标基准点建立
4.3.3 数据稳定性分析
4.4 北斗/GPS高精度变形监测系统不同速率输出结果
4.4.1 数据采集
4.4.2 不同数据输出速率对监测精度的影响
4.5 汾河水库应用实例
4.5.1 大坝表面变形北斗监测系统安装
4.5.2 大坝表面变形北斗监测系统数据分析方法
5 水库大坝安全监测数据自动化采集与传输
5.1 概述
5.2 大坝安全监测数据自动化数据采集
5.3 大坝安全监测数据自动化传输公网无线传输的比较
5.3.1 各种无线数据传输的对比
5.3.2 GPRS/3G/4G网络概述
5.3.3 组网方式的对比
5.4 应用实例
5.4.1 汾河水库前端数据采集系统仪器设备布设
5.4.2 汾河二库前端数据采集系统仪器设备布设
5.4.3 大坝坝体测压管钻孔和安装
5.4.4 MCU观测站基座
5.4.5 传感器设备选型及技术参数
5.4.6 全站仪设备选型及技术参数
6 水库大坝安全智能巡检系统
6.1 概述
6.1.1 水库大坝智能巡检的必要性
6.1.2 水库大坝智能移动巡检的可行性
6.2 软件平台结构
6.3 水库大坝移动巡检APP系统
6.4 水库大坝巡检信息管理与智能诊断
6.5 应用实例
6.5.1 智能移动巡检系统
6.5.2 水库大坝移动巡检APP系统
7 水库大坝三维建模与全景感知
7.1 概述
7.2 水库大坝三维建模新技术
7.3 水库大坝三维全景感知监测展示系统
7.3.1 系统结构
7.3.2 系统技术指标
7.3.3 建模流程图
7.4 应用实例
7.4.1 技术原理
7.4.2 系统功能
8 山西省水库大坝安全监控系统
8.1 系统开发原则
8.2 系统总体架构
8.3 系统主要功能
8.3.1 统一门户及用户权限管理
8.3.2 大坝安全监测信息感知/展示系统
8.3.3 大坝安全监测数据分析评价系统
8.3.4 安全监测预报预警
8.3.5 水库大坝运行督查
8.3.6 水库大坝运行管理
8.3.7 省中心知识库、消息
8.3.8 水库动态监管APP系统
8.3.9 决策支持与专家远程会商平台
8.3.10 智能视频监控系统
8.4 云计算平台总体结构
8.4.1 网络建设
8.4.2 桌面云建设
8.4.3 数据中心基础设施建设
8.4.4 云计算关键技术
9 山西省水库大坝安全智能监控系统应用
9.1 系统环境
9.1.1 系统硬件环境
9.1.2 系统软件环境
9.2 水库大坝安全监测分析评价系统
9.2.1 监测信息远程采集子系统
9.2.2 大坝安全监测数据整编模块
9.2.3 大坝安全监测数据处理模块
9.2.4 大坝安全监测数据分析评价模块
9.2.5 安全监测预报预警模块
9.3 省中心大坝安全监管系统
9.3.1 省中心运行督查
9.3.2 省中心运行监管功能模块
附录1 SL551-2012《土石坝安全监测技术规范》（节选）
附录2 SL601-2013《混凝土坝安全监测技术规范》（节选）
参考文献