水位监测(精选5篇)

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水位监测范文第1篇

关键词：大坝；测压管；水位监测；设计

中图分类号：TV698文献标识码： A

引言

当前，国内外都是针对大型甚至超大型水库设计大坝测压管监测仪器的，这些水库周边的环境相对比较稳定，但是我国中小型水库比较多，而且环境呈现多样化形式，这些仪器在中小型水库的应用存在下列问题：一方面受环境因素的约束，监测仪器无法充分发挥自己的优势；另一方面仪器的日常维护成本高，必然会给水库运行带来一定的负担。

工程概况

好汉泊水库原为1996 年第三届亚冬会供水的水源工程，位于黑龙江省尚志市，2006 年9 月，为了满足2009 年第24 届“大冬会”的用水需求，对水库工程进行增容扩建及改建。

好汉泊水库增容扩建工程于2006 年9 月开工，2007 年11 月基本建成。由于当时大冬会会期临近，工期紧张，为赶进度，水库的施工质量较差，水库建成后即开始漏水。

2008 年6 月16 日当库水位蓄至383. 58 m时，发现坝后局部低洼处及消力池边墙有渗水流出，随着库水位升高，坝下渗流量逐渐加大，2009 年当库水位达390. 50 m时，发现溢洪道泄槽左侧山体高程约390. 0 m处出现集中渗漏点。

由于上述险情的存在，从2008 年开始研究对水库进行渗漏处理，对渗漏处理方案研究论证两年多，于2011 年6 月开始实施，目前已施工完毕。本次渗

漏处理的主要内容有：右坝肩及右岸山体帷幕灌浆；坝后加强排水措施; 隧洞周围岩体灌浆及衬砌堵漏；增设大坝渗流观测设施。

好汉泊水库渗漏处理后目前运行基本正常，目前库水位在386. 7 左右，坝下实测渗流量较小，但测压管观测的水位异常。

异常原因分析

我们认为测压管水位异常的原因主要是外水（雨水）进入了测压管，且测压管进水段透水很弱或实效造成的。各异常测压管分别分析如下：

5#测压管位于坝顶路面下游侧，该处有路缘石。孔顶和坝顶路面高程基本一致，如果路面排水不及时有积水，雨水可从测压管管口直接进入管内，同时由于测压管导管段孔壁也钻了孔，且周围没有黏土封孔，反滤料一直填到孔顶，雨水也可以从此通道渗入管内。这是5#测压管水位与降雨关联密切的根本原因。

5#测压管水位始终高于库水位，应该是进水管段反滤排水不畅所致，引起排水不畅的原因可能有以下5 个方面：

1) 测压管管壁钻孔少或孔口堵塞。

2) 回填的反滤料不合格，透水性差。

3) 钻孔跟进的套管没。

4) 钻孔时采用了泥浆固壁。

5) 局部坝壳料细密透水性弱。

3#测压管位于坝坡下游马道路面上，雨水进入测压管的方式和5#测压管相同，而4#位于坝坡上，雨水不汇集进入测压管较少，所以3# 测压管水位高于4#测压管，另外绕过坝基的渗流对3# 测压管水位较高也会有一定的影响。

7#测压管位于大坝左坝脚下，是坝坡和山体坡水汇集的地方，雨水也会很容易进入管内，6# 测压管虽然也位于坝顶，但该处属山体削平部分，地面稍高，雨水不易汇集，进入测压管的雨水较少，所以7#测压管水位比6#高。另外7#测压管还受左岸山体渗流的影响。

三、大坝测压管水位监测仪设计

（一）监测仪工作原理

监测探头系统是一根均匀地绕在滚筒上的高强度金属导线上，其另一端与监测电路连接。步进电机驱动滚筒正转或反转来带动探头上升和下降。探头平时处于测压管管口部位，对水位进行监测时，步进电机由单片机控制正转，滚筒由步进电机带动正转，探头下降。单片机每发1 个脉冲，步进电机转过1个步距角，探头下降1 个脉冲当量。如果探头下降与水面接触，监测电路输出的高电平就会变成低电平。单片机监测到监测电路的输出变为低电平，这个时候控制步进电机就不会再转动。依据所发的脉冲数量，单片机对探头下降的高度进行计算，从而对管口至水面的高度进行测量。之后单片机控制步进电机反转，重新上升探头到管口。

（二）监测仪结构

监测仪运用二级分布式结构，也就是上位机和分机。上位机的构成包括电脑、RS－232 转RS－485 异步通信串行接口和通信主机；分机则是AT89S51 单片机、RS － 485 异步串行接口、监测电路、滚筒、监测探头、步进电机和驱动电路构成。上位机发送通信指令给主机开始测量，通信主机如果接收到让分机测量的命令，就会给分机发送测量命令，分机的水位探测装置开始测量。完成测量之后，自动将测量的水位数据向上位机返回，上位机把分机测量的水位数据存入数据库中。步进电机选择四相步进电机，步距角为1.8，步进电机与滚筒之间采用变速器连接，使步进电机转2 圈、滚筒转1 圈，故每发1 个脉冲滚筒转0.9°。滚筒转1 圈单片机需要发400 个脉冲，这一系统滚筒周长为200 mm，因此脉冲当量为0.5 mm，系统监测灵敏度为0.5 mm。系统监测误差主要是机械传动误差所导致的，提高机械传动部件的加工精度就能够使测压管水位监测的精度得到提高。

四、大坝测压管水位监测仪通信设计

（一）上位机和通信主机的通信

电脑使用8位1200 bit /s 无校验RS－232 方式与通信主机通信。如果上位机监测测压管水位则发送十六进制数据40H+ 分机号( 01H－3EH) 给通信主机，通信主机经过RS－232转RS－485异步通信电路把该命令传送给分机，分机开始测量。如果上位机要监测数据则发送十六进制数据80H + 分机号( 01H － 3EH) 给通信主机，通信主机经过RS－232 转RS－485 异步通信电路把该命令传送给分机，监测到的数据由分机发送给通信主机，通信主机再经过RS－232 转RS－485 异步通信电路传送给上位机。

（二）通信主机和分机的通信

分机串行接口采用8 位1 200 bit /s 无校验方式与RS－485总线通信。RS－485为半双工数据传输，采用1 对平衡差分信号线，由于其为平衡发送、差分接收而可以高速、远距离传送。RS－485 串行接口构成分布式系统较为方便。某一分机传送数据给主机时，此分机的发送器使能端（EN）有效，能发送数据，其他分机的使能端无效，只可以接收信息。分机向通信主机发送数据采用被动方式，通信主机以命令方式要求某分机回送数据，该分机才响应此命令，某分机发送数据的同时其他分机自动禁止接收信息，等到该分机数据发送完毕，各分机才恢复到接收通信主机命令的状态。

五、大坝测压管水位测试

运用连通器的原理设计出大坝水库测压管水位测试模型。大坝测压管水位测试中，在上位机上有测压管测量、测量进度、测量过程、测压管设置、测量结果等模块。首先在上位机测压管设置模块对分机参数进行设置，主要包含对每个分机的误差、备注、步距的设置。之后发送测量指令给分机，同时能够在测量进度模块查看正在进行测量的各分机的当前状态，便于用户随时掌握目前每一个分机发送与接收数据的状态。如果5 s 内分机没能够成功返回5 字节数据，就说明系统有故障发生。接着发送80H + 分机号( 01H－3EH) 给通信主机，通信主机经过RS－232 转RS－485 异步通信电路把该命令传送给分机，分机给通信主机发送监测到的数据，通信主机再经过RS－232 转RS－485 异步通信电路传送给水库管理中心。分机返回的数据通过系统处理显示每个分机正在进行测量的脉冲数，然而测量过程模块显示的是测量过程的数据，测量结果模块显示的是测量的最终数据。测量过程模块见图1。

与此同时，此测压管水位监测系统还能够对所有分机的信息进行查询。点击数据查询图标之后，数据查询窗口就会弹出，之后将要查询的分机号输入文本框中，要是没有进行输入而直接点击查找，则会查询出所有分机信息。

结语

坝体地下水位异常主要是因为坝体填土的不均匀性、坝头填土与基岩接触带具有强渗漏性、坝体导流洞渗水、坝背水坡进行过灌浆处理等。而大坝测压管水位监测系统采用单片机作为管口分机的主控元器件，提高了系统的自动化程度、可靠性，而且使其智能化的功能大大增加了，运用软件代替硬件的方法，能够简化线路，降低成本。而水位－数字脉冲转换器的采用。可以把测压管水位转换为数字脉冲信号，使系统的抗干扰能力大大增强，并使其监测精度有所提高。所以说，基于仪器的监测软件能够是水库的现代化管理水平提高，为操作人员减轻一定的劳动强度。

参考文献：

水位监测范文第2篇

关键词森林火灾；防火水位监测；江苏无锡

中图分类号 TP277；S762 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）22-0149-02

无锡市滨湖区位于江苏省东南部，无锡市东南。全区总面积608 km2，陆地面积275 km2。全区现有山林面积6 933.3 hm2，均位于无锡市沿太湖风景区内，其中惠山1 333.3 hm2山林座落在城市中心区，距无锡市市中心的直线距离仅3 000 m，被誉为无锡的“绿肺”，是城区旅游景点的主要依托。惠山在南朝时期称为历山，相传舜帝曾躬耕于此山，山有九陇，俗谓九龙山。《吴地纪》中称“华山”。据《蠡溪笔记》载，晋代开山禅师，西域僧人慧照，来到此山，常与名士交往，名气很大。后来人们便用慧照的名字命山，称慧山。慧惠相通，惠山之名由此而来。惠山是市区最主要的风景名胜区，山体是浙江天目山由东向西绵延的支脉，最高峰为三茅峰，海拔328.98 m，周围约20 km，清帝乾隆南巡江南到了无锡，题诗誉之“江南第一山，非惠山莫属”。

惠山林区是滨湖区十分宝贵的森林资源，近年来随着惠山林区的生态开发，以及无锡动物园等重大项目的兴建，在惠山地区旅游、施工的人员年均逾1 000万人次。惠山地区历来是滨湖区山火多发地区，森林火灾的发生次数占滨湖区总量的50%以上，给森林景观和沿太湖的风貌造成了很大的损失，已严重影响到该地区的旅游环境和投资环境[1-2]。为确保惠山地区在处置重、特大森林火灾时反应及时、准备充分、决策科学、措施有力，把森林火灾损失降到最低。滨湖区防火办利用先进的物联网技术，给惠山地区现有的39个消防水池装上了“智能心脏”——太阳能水位监测器。

1 系统组成

随着经济发展，惠山景区的植被覆盖率越来越高，森林消防的要求也在不断提高，对森林防火设施的要求也在不断提高。在实际工作中，要积极应用现代信息技术，采用先进设备，加快森林防火系统的完善，实行物联网决策和信息化管理；要不断提高森林防火系统的现代化水平，保证反应灵敏、决策科学，增强对森林火灾的控制和扑救能力，确保惠山在处置重、特大森林火灾时反应及时、准备充分、决策科学、措施有力，把森林火灾造成的损失降到最低程度。森林防火最主要的是预警和防范[3]。太阳能水位监测器通过森林防火系统的一项子系统，对无锡市滨湖区荣巷地区消防蓄水池状况进行实时监测，通过信号激活的方式来上报当前水位信息。全面提升无锡惠山森林防火安全系数，其系统组成如图1所示。

2 系统功能

根据实地踏勘后，对现有的39个消防水池进行水位实时监测，以确保防范措施有效。系统设计分为消防水池水位信息采集和上位机主控软件平台。采集端通过消防水池专用水位传感器采集水池的水位信息。当水池水位低于下限水位发出报警，（如有供水条件的自动开启阀门，到上限水位时自动关闭阀门）。

2.1 前端水位监测系统

前端水位监测系统（采集端）采用无线传输。并按照用户制定的采集频率（如2次/d），将上述信息通过无线射频+GPRS技术发送到上位机主控平台。

2.2 主控平台

主控平台负责接收采集端发送来的各个水池的数据，根据上传数据平台能够对水池的水位信息进行分析，在水池水位指标超出限定范围时主动提出报警（可以提供声音，影像闪烁等多种报警提示）。主控平台与采集端运用双向通讯的方式，能够对采集端设备进行控制[4-5]。

2.3 上位机软件

上位机软件是自主开发的水位监测管理系统，该软件可以和森林防火指挥系统平台无缝连接，能自动生成日志、报表、曲线、报警等数据。

3 前端设备使用说明

3.1 采集器连接方式

将电源线插入电源接口，水位传感器信号线接入采集器的RS232接口，使用配置的串口线来和电脑连接用来配置相关参数。串口参数为，波特率9600，数据位8位，停止位1位，无校验。

3.2 配置参数

开启超级终端并设置好相应串口，并连接好串口线开启电源。在超级终端界面输入字符串+++进入命令模式。在命令模式下配置鉴权电话号码，该产品可以设置5个鉴权号码，配置方法为在超级终端输入如下字符串。

①AT+USRON=1，13800138000，然后回车换行即可，以上字符串表示设置第1个鉴权电话号码为13800138000。②AT+USRON=2，13800138000，以上字符串表示设置第2个鉴权电话号码为13800138000。③AT+USRON=3，13800138000，以上字符串表示设置第3个鉴权电话号码为13800138000。④AT+USRON=4，13800138000，以上字符串表示设置第4个鉴权电话号码为13800138000。⑤AT+USRON=5，13800138000，以上字符串表示设置第5个鉴权电话号码为13800138000。

4 使用说明

配置好参数后重启该产品，之前设置的5个电话号码被记录到产品中。重启后，使用5个设置的号码中的任意一个号码发送*SWJC*K给该产品，该产品会导通1个继电器，继电器接口如图2所示，继电器接口工作如表1所示。

在该产品开始采集后，从串口检测到*SWJC*A、*SWJC*B、*SWJC*C中的任意一个字符串后就会把该字符串通过短信发送给内置的手机号码，然后就会关闭采集设备，完成1次采集过程。

5 供电方式

该前端采用太阳能+蓄电池供电模式，电压为12 V。

6 后台平台说明

如图3、4、5、6所示，通过该系统管理平台可以直观地观察当前所有水池的水位信息，查看所有水池具体物理位置信息及管理员通讯信息，查看当前所有水池上传的详细信息，查看当前所有水池上传详细的报警信息，并实时发送短信给指定的护林员的手机上[10-12]。

7 参考文献

[1] 西宁市人民政府办公厅关于印发西宁市处置森林火灾应急预案的通知[J].西宁政报，2009（11）：42-50.

[2] 曹森，王金海.森林防火应急通信工作发展研究[J].森林防火，2009（1）：36-39.

[3] 曹森.以科学发展观为指导推进森林防火应急通信建设[J].国家林业局管理干部学院学报，2009（4）：6-9.

[4] 李树旺，王增禄，刘雄鹰.对新形势下北京市森林防火工作的思考[J].森林防火，2001（1）：11-13.

[5] 国家处置重、特大森林火灾应急预案[J].林业劳动安全，2006（4）：11-14.

[6] 武培成.森林防火的必要性分析[J].科技创新与应用，2013（32）：286.

[7] 杨孔柱.江苏森林防火工作探析[J].森林防火，2013（2）：4-5.

[8] 戴文辉.江西森林防火信息指挥系统建设情况综述[J].森林防火，2013（2）：8-9.

[9] 钱学森，苏茂华.浅谈森林消防灭火组合系统[J].森林防火，2013（2）：62.

[10] 罗灿文.森林防火辅助决策支持系统的设计与实现[J].现代园艺，2013（12）：221.

水位监测范文第3篇

[关键词]水城盆地地下水监测岩溶塌陷

[中图分类号]F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-7-131-2

0前言

地下水动态监测的主要目的是为了进一步查明和研究区域水文地质条件，特别是地下水的补给、径流、排泄条件，掌握地下水动态规律。但事实上地下水监测数据的用途远远不止如此，许多研究者[1]认为气候变化与人类活动对地下水水质、水量的影响只有从监测网所获取的信息来进行评价；区域监测网络的优化设计主要是基于历史监测数据的分析拟合[2]。

水城盆地工业发达、用水量大，岩溶塌陷发育，且地下水监测工作发展时间长，累积数据量大；本文是通过对水城盆地历史地下水监测数据的整理分析，应用于水城盆地岩溶塌陷的防治和水文地质钻孔定位，探讨地下水监测数据新的应用方向，具有较大的实际应用价值。

1水城盆地概况

水城盆地位于贵州西部六盘水市，东西长22.5km，南北宽5.5--9km，总面积约208km2。研究区属于亚热带高原型温凉季风气候，年平均气温12.3℃，多年平均降雨量为1231.1mm。盆地内主要构造有威水复背斜和法子冲涡轮构造，主构造线方向与盆地长轴方向一致，呈NW--SE带状展布。区内主要含水岩组有石炭下统摆左组（C1b）、石炭下统上司组（C1s）。和石炭中统马平组（C2m）、滑石板组（C2sh）；主要隔水岩组为二叠下统梁山组（P1l）、石炭下统旧司组（C1j）以及上覆的第四系粘土层。P1l、C1j和第四系粘土层分别为盆地的隔水边界和隔水顶底板，使水城盆地成为一个完整的水文地质单元。大气降雨是盆地唯一的补给来源；盆地四周为峰丛地貌，岩溶发育，没有地表水系，大气降水全部人渗补给地下水，并在盆地边缘出露成泉，发育成盆地唯一水系--响水河；因存在隔水边界和隔水底板，盆地地表水、地下水均由盆地东部边缘的缺口（金竹林出口）排泄，多年平均排泄量为8.6×107m3/a。

2水城盆地监测现状

贵州省地质环境监测总站六盘水监测站成立于1988年，成立以来长期承担六盘水市水城盆地地下水环境监测任务；水城盆地监测控制面积为282.1KM2，监测点总数为38个，其中国家级监测点4个，省级监测点34个；按监测项目水位、水质、水温、水量监测点数分别为22、38、30和28个。通过二十多年的监测，六盘水监测站获取了大量水城盆地地下水动态变化及水质变化数据，提交了多份地质环境年度监测报告，为六盘水市科学制定环境保护、地下水开采方案和城市建设规划提供了技术支撑。

3水城盆地地下水水位年际变化

选取了以下三个具有代表意义的典型长观点：六盘水钟山区凤凰办事处马鞍山长观点、六盘水钟山区下钟山市供电局东长观点及六盘水钟山区头塘长观点，并筛选出监测数据充足的年份进行对比分析。其中马鞍山长观点位于水城盆地工业集中区域，抽水量大、水位埋深值大；供电局东长观点距马鞍山长观点不远，但水位埋深仅5米左右，具有较强的对比意义；而头塘长观点已接近盆地边缘，属于地下水排泄区域，水位埋深小，变化幅度小。

三个典型长观点的水位变化数据均具有类似规律（图1）：（1）2001年4月水城盆地水位值均为监测点建成以来最低值；（2）2008、2009年水城盆地各监测点水位均为二十年最高值；（3）2009年上半年水城盆地水位基本与2008年同时期持平，但下半年水位值均低于2008年同期水位。

对比水城盆地历年抽水量（1984年为2784.95×104m3/a；1991年为3409.28×104m3/a；1995年为3910.88×104m3/a；2000年为3980.23× 104m3/a[3]），发现2000年左右抽水量达到最大值，使得该年旱季水位为历史最低点；而经过六盘水市对地下水资源的管理保护，限制开发，现已经取得显著成效，各监测点水位均不断回升，2008年地下水水位已超过90年代初期地下水水位；再次因受到2009-2010年西南大旱影响，水城盆地降雨量骤减，使得水城盆地地下水水位从2009年8月开始水位值低于前年同期水平。

4水城盆地区域水位埋深变化

根据水城盆地地下水监测数据情况，选取了1992年、2001年及2009年数据所有水位监测点数据，根据各监测井井口标高换算成埋深数据，利用Mapgis软件DTM分析功能成图。具体方法如下：将监测点展布到地形图中，提取各监测点不同年份的埋深数据，并结合区域水位地质特征进行克里格插值，再进行离散数据网格化处理，最后将区域埋深划分为小于5m、5-10m、10-20m、大于20m四个区间成图（图2）。

结果显示，水城盆地大部分地区水文埋深都在5-10m之间，盆地边缘水位埋深较浅，德坞、八家寨水位埋深大，为盆地主要降落漏斗发育区，也是盆地地下水水位降深较大区域；二十年间盆地整体水位埋深变化幅度不大，抽水降落漏斗位置没有发生改变，仅漏斗面积有所增减，值得注意的是2001年头塘附近出现有降深大于10m的降落漏斗，且该年整个盆地的水位埋深均较大，这也与2000年左右盆地抽水量达到最高峰相头塘至关；而2009年盆地地下水水位埋深均较浅，大于20埋深的区域仅马鞍山周边极小快，盆地东南部水位埋深都已经在5米以内；此外通过埋深对比图还发现盆地埋深变化最频繁的区域主要为八家寨周边以及头塘至花鱼井一带。

5水城盆地地下水水质现状

水城盆地是以岩溶峰丛、洼地为主的岩溶地貌区，广泛分布着及半型可溶性灰岩，地下水的补给、径流、排泄均在灰岩的岩溶溶隙、管道中进行。地下水的主要化学组分受可溶性灰岩组分的制约较为明显，其水质类型为单一的HCO3---Ca2+型水，PH值在6.9--7.6之间。但由于受到人类活动的影响，部分地下水化学组分已经发生变化并加入了新的化学组分。

利用盆地内2009年度地下水水质监测资料，绘制水城盆地地下水质量分布图（图3）。如图所示盆地地下水质量总体分布情况如下：分水岭两翼及盆地边缘地带的水质好于盆地内人口密集区及工业排污地带；黄土坡以东沿响水河河段至头塘地带污染最为严重。将水质级别划分为优良、良好、较好、较差、极差，各级别涵盖面积分别为120.36 Km2、49.45 Km2、29.05 Km2、14.5 Km2、0.4Km2；其中优良区面积占总面积的67%。

主要超标组分为NH4+、NO2-、Cd2+、COD、Mn2+等，其中NO2-的年超标率最高为22.4%，其次为NH4+和Cd2+。即引起地下水污染主要原因为生活污水，其次为工业污水。

6水城盆地岩溶塌陷特征

水城盆地为岩溶塌陷多发地带，有文献显示[4]自上世纪八十年代至今水城盆地产生塌陷坑约1800余个。岩溶塌陷的主要危害有：毁坏农田、造成房屋倒塌，造成直接经济损失；破坏交通，折断水管和电线杆，严重影响居民生活工作；甚至于塌陷发生后，地表污水沿塌陷点注入地下水系，直接污染了地下水，造成更大程度的经济和生态损失。

水城盆地岩溶塌陷的研究历来是地质灾害方面的热点，尤其是塌陷形成机理的研究，多位学者[5.6]认为岩溶塌陷主要是长期过量开采地下水所引发。另外还有多份文献[6.7]总结了岩溶塌陷的分布规律，即岩溶塌陷多发生在节理发育、岩溶发育强度大的河流阶地两岸；多发生在地下水埋深浅、降深大、地下水位波动频繁地段；钻孔抽水影响半径（600m）以内，为岩溶塌陷高发区；地下水质量较差区域也容易发生岩溶塌陷。

对比本文3-5节水城盆地地下水监测数据分析，可知从德坞至头塘响水河沿线均为岩溶塌陷的重点防治区域。

7水城盆地岩溶塌陷防治建议

鉴于岩溶塌陷主要是长期过量开采地下水所引发，因此水城盆地的岩溶塌陷防治应该着重从从盆地地下水开发利用入手。首先是水文地质钻孔的定为应充分避开岩溶塌陷高发区域，且尽可能直接安排在型岩溶区域；其次应尽量避免开采浅层岩溶水，转入较深部取水能有效的降低岩溶塌陷发生几率；控制抽水强度，控制水位降深，并尽可能保存均匀速度抽取地下水；继续进行地下水动态观测和研究，深入探讨地下水动态变化与塌陷产生的内在联系，以期达到预知预防岩溶塌陷的目的。

参考文献

[1]周仰效，著，冯翠娥，译.地下水监测网的基本概念与设计原理[J]. 2005.

[2]周仰效，李文鹏，等.区域地下水位监测网优化设计方法[J]，水文地质工程地质.2007（1）：1～8.

[3]姚长宏，杨桂芳，蒋忠诚，袁道先.贵州水城盆地人类活动及其地质环境效应[J].城市环境与城市生态.2002.15（5）：1～3.

[4]雷明堂，蒋小珍，李瑜，等.城市岩溶塌陷灾害风险评估方法---以水城为例[J].火山地质与矿产.2000.21（2）：118～127.

[5]雷国良，周济柞，邓自民，杨泊，等.贵州水城工业区覆盖型岩溶塌陷研究[J].中国地质灾害与防治学报.1996.7（4）：39～46.

水位监测范文第4篇

【关键词】监测监控；控制；水泵

引言

半罗山煤矿305采区标高+70m至-80m，垂高150m，正常涌水2m3/h，排水系统还未完善，在-80m水平设置一个临时水仓，水仓容量150m3，采区涌水流至-80m临时水仓，通过一台DF12-50×5小型水泵抽至+70m主排水沟，水泵由QBZ2-80型启动器控制。目前，-80m水平无施工，无人观察水仓蓄水情况，矿井需派人抽水，浪费人工。针对这一情况，可利用监测监控系统KJ90-F8型分站2个接口控制水泵。一个接口接DY2-96K型全自动液位器，用于监测水仓水位情况；另一个接口QBZ2-80启动器远控1#、9#接线端，用于控制启动器的线圈吸合、断电，从而控制水泵的启动、停止。

1. 工作原理

1.1工作原理

远程控制装置主要由监控主机、系统线路、KJ90监控分站、控制线路、DY2-96K型全自动数字液位器、浮球和QBZ2-80型启动器等七部分组成。利用监测监控系统分站K3、K8通道接口的“断开”、“接通”命令，控制水泵的启动和停止。K8模拟通道接口接DY2-96K型全自动液位器，提取水仓水位数字信号，然后数字信号通过监测监控系统传送到监控主机，水仓水位以数字的形式（如：1m）显示在监控中心屏幕上；K3通道接口接启动器远控1#、9#接线柱，当水位高于0.8m以上时，调度值班室人员点击安全监控系统操作对应的分站“接通”，K3接口常开点闭合，KA1线圈得电，KA1-1常开点闭合，QBZ2-80启动器起动，水泵开始工作。当水位在0.2m时，操作对应的分站接口“断开”，断开K3接口，KA1线圈断电，KA1-1断开，启动器断电，水泵停止工作；另外在低水位调度人员忘记停止水泵时，因水位下降浮球下浮的拉力断开常闭点，启动器断电，水泵停止工作。

1.2电气原理

1.3接线安装

1.3.1 首先选择就近的有接口未使用KJ90型监测监控分站，控制装置前方线路利用矿井监测监控系统主线路，后方线路采用MHYVP-1×4型四芯煤矿专用监控电缆，在水泵附件采用2条两芯同型号监控电缆分别引至启动器远控接线柱1#、9#和液位传感器。一是作为控制水泵，二是接通液位传感器，把水位数字信号传输到监测监控系统。

1.3.2 要在启动器1#或9#线上人为的设置一个常闭接点，常闭接点的断开、闭合由浮球控制，避免抽水时调度值班人员忘记关闭或者在低水位时启动水泵，导致水泵烧损。

2. 操作方法

2.1启动水泵操作方法

2.2停止水泵操作方法

当水抽到低水位时，停止水泵的操作方法：点击安装分站号007（控制305采区）点击快速多控下方2和3点击取消手控点击控制执行。

3. 应用效果

井口安全监控中心悬挂有监测监控系统远程控制水泵操作流程图。当矿井监测监控系统监测到水仓蓄水在高水位时，需要启动水泵抽水时，井口调度值班人员及时启动水泵。当水仓蓄水在低水位时，一是调度值班人员及时停止水泵，二是上水仓浮球下浮，断开启动器控制回路，停止水泵。

3.1 优点

3.1.1 在地面调度室就可知道水仓蓄水情况。

3.1.2 随时可启动水泵抽水，无需派人工专门抽水。

3.1.3 安装投入资金少，只需购买数字液位传感器。

3.2缺点

3.2.1启动水泵后无法监测水泵是否上水，条件允许可安装一个摄像头观察水泵压力，得知水泵上水情况。

水位监测范文第5篇

【关键词】地铁深基坑施工渗漏水原因措施

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

基坑渗漏水防治是一项系统工程，对于施工的各个环节都十分重要。在当前的施工现状下，及时发现早期渗漏并采取有效措施是最为重要的。

城市地铁深基坑施工渗漏水原因分析

1、施工因素

（1）围护结构施工：当前城市地铁深基坑施工中主要采用地连墙作为围护结构，围护结构施工水平参差不齐，如果管理人员在现场管理不力，容易造成地连墙施工出现质量瑕疵，从而诱发地连墙出现渗漏水的风险。地连墙施工中经常出现的主要问题及形成原因如下：混凝土本身质量不好，造成地下连续墙墙体混凝土开裂漏水；地连墙接头管绕灰致使接头处漏水；地下连续墙施作深度不够，不足以隔断透水层；护壁泥浆欠佳，土体塌落于混凝土内，使地下连续墙形成孔洞引起漏水；地下连续墙钢筋笼内设置的接驳器数量过多，间距较小，并且集中在一个层面上，容易形成一个隔断面，使混凝土的骨料难以充填至2层接驳器间，导致混凝土不密实而产生渗漏水；地下连续墙竖直度超标、接缝加固不到位、墙体不均匀沉降，造成接头缝位置开裂。

（2）基坑开挖：关于地铁基坑开挖和结构施作，现在还没有适用于全国的规范性文件，但在地铁施工较早的城市主要就开挖方法、开挖深度、架设钢支撑等内容出台了相关地铁基坑土方开挖规程。基坑施工，地铁施工主要步序如下：施作地连墙—桩基础—格构柱—坑内降水；开挖土体至第1道支撑，施作该支撑；开挖土体至第2道支撑下0.5m，施作第2道支撑；依次开挖至坑底，施作垫层、结构底板；待底板达到设计强度，拆除支撑。从施工步序可以很明显地看到基坑开挖的基本要求就是先撑后挖，施工到支撑下0.5m后就要架设支撑，然后才能继续开挖。但现实中由于钢支撑的架设干扰挖机挖土，影响施工效率，很多施工单位为抢工期不顾安全，最终导致事故发生。

2、水位监测中存在的问题：施工监测作为深基坑施工的一部分，是确保工程安全的重要环节。监测的主要作用就是及时发现施工中的风险，提醒施工单位采取措施将事故消灭在萌芽之中。然而在深基坑施工过程中，地下水监测却存在诸多问题。

（1）埋设时间不及时：用于指导基坑监测工作的GB50497-2009《建筑基坑工程监测技术规范》对水位监测有如下规定：潜水水位管应在基坑施工前埋设，滤管长度应满足测量要求。水位管的埋设流程如下：用地质钻机钻孔，钻孔深度根据所测区域水位决定。将装好滤管的水位管下到孔内。由于钻孔时孔内有大量泥浆用于护壁，所以材质较轻的PVC管下不去，只能在管内大量注水，才能将管埋设到设计位置。回填土体。因为泥浆密度较大，水位管在浮力作用下会上浮错位，致使虑管不能安设在含水层内，所以需要回填土体固定管体。从水位管的埋设过程可以看到，由于下管过程中管内注有大量清水，水位管埋设后并不能立即开始测量，需要2～3周时间，待到管内水位与地层水位恢复一致时才能开始测量，而且前3天要测量3次值，取平均值作为初始值，之后才能开始水位的正式测量。如果是基坑开挖后才开始埋设水位管，往往还会错过基坑开挖前的降水阶段监测。基坑降水也是水位监测的重点，因为根据开挖前基坑降水过程中基坑外水位变化的情况，就可以初步分析基坑的渗漏水情况。

(2)各隔水层隔水措施不力:承压水由于其水量一般较大，而且有一定的压力，一旦渗漏往往会造成严重的工程事故，所以承压水是水位监测中的重点。规范中要求承压水位监测时，被测含水层与其他含水层之间应采取有效的隔水措施。规范的隔水层是采用高质量的黏土球回填到孔内，回填高度要大于原地层隔水层高度。但现场施工时，很多单位为图方便，在承压水埋管回填土时都是直接就地取土，使各含水层联通，致使水位监测的数据失去指导意义。

监测预警较难:规范中水位监测报警值规定地下水位变化绝对值为1000㎜，速率为500㎜/d。地层中由于地下水联通性强，当局部发生渗漏，其他区域水很快补给过来，监测显示水位变化不明显，难以评估水位下降带来的施工风险。由于水位监测的非连续性，一旦水位监测出现明显下降，可能已经发生大的渗漏水事故。目前的水位监测方法在实际施工中很难达到预警要求，基坑水位监测仍有大量基础工作需要各方人员不断总结与完善，并最终形成规范性文件，指导水位监测工作，保障基坑施工安全。

二、预防措施

1、开挖过程中渗漏现象及防治措施

地下连续墙采用钢筋混凝土结构，一般墙体较厚,开挖后墙体本身的防水效果比较好，但由于整个围护结构是由一幅一幅的槽段组成，因此槽段之间的连接就是防水的一个薄弱环节，在以往的施工中，常发现其接头渗漏水现象, 如果处理不当还可能造成工程事故。为了减少槽段接头的渗漏水问题, 应该做好以下几方面工作:

（1）槽段接头处不允许夹泥，施工时必须用特制接头刷上下刷，直到接头无泥为止。

（2）严格控制导管埋入混凝土中的深度，绝对不允许发生导管拔空现象，如万一拔空导管，应立即测量混凝土面标高，将混凝土面上的淤泥吸净，然后重新开管浇筑混凝土。开管后应将导管向下插入原混凝土面下1m 左右。

（3）合理控制锁口管起拔时间, 要求等混凝土初凝后进行, 同时要慢速提升, 以防止由于锁口管拔出而引起混凝土流向拔空部位, 影响接头防水效果。

（4）如开挖后发现接头有渗漏现象, 应立即堵漏。封堵方法可采用快速水泥封堵、软管引流、化学灌浆法等, 当发现有较大的渗漏水及夹带泥砂现象时应暂时停止开挖, 采用旋喷等地层加固手段加固基坑外侧接头部位土体。

2、渗漏封堵措施

对于地下连续墙的接头轻微渗漏，可采用先引后堵方式进行封堵。首先，沿地下连续墙竖向接头的混凝土表面开凿出一条约3㎝*3㎝的凹槽，放入半圆形的PVC管，此时渗水沿半圆槽向下流动，表面用速效水泥进行封堵，形成渗水暗道。其次，进行混凝土衬砌施工，当衬砌混凝土达到设计强度后，再对渗水暗道自下而上反向注双液浆，快速填充渗水通道。当渗漏水较大时，就需要对地连墙外侧土体进行处理，常用的处理措施为高压旋喷法和袖阀管注浆法。（1）高压旋喷。高压旋喷灌浆是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进土层后，从喷嘴喷射固化剂，冲击破坏土体，同时提升钻杆，强制搅拌，使固化剂与土体充分混合形成一体，经固化后形成一定强度、互相咬合的地下防渗漏帷幕，从而封堵地连墙裂缝，达到阻止泥砂从裂缝处流失的目的。该方法既经济、快速、安全可靠，又不影响后续施工。（2）袖阀管注浆。用钻机进行套管钻孔，钻到规定的深度，安设袖阀管。通过袖阀管可实现定点、定位注浆，封堵地下水并对周边土体进行加固。

结束语

针对渗漏水事故的预防，有如下建议：

1、对围护结构施工过程中出现的问题进行详细记录，结合工况科学分析水位监测数据，准确分析判断渗漏水原因。

2、选择科学、有效的水位监测方法，提高水位监测的灵敏性，积极预测基坑渗漏水状况。

3、根据水位、围护结构、周边环境对渗漏水发生的风险及危害进行准确评估。

4、一旦局部发生渗漏水，应该采取积极有效、快速高效的封堵措施，预防渗漏水事故发生。

参考文献：

[1]刘国彬，王卫东．基坑工程手册[M]．北京：中国建筑工业出版社，2009．

[2]张正，王涛，郑江，等．某隧道工作井深基坑渗漏及堵漏处理技术[J]．岩土工程学报，2010，32(Z1)：353—357．

水位监测范文第6篇

关键词：水文监测； GPRS；传感器；智能遥测仪

中图分类号： TN975?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）08?0166?04

Design of mine hydrological telemetry system based on GPRS technology

XU Lenian， ZHANG Sen， WANG Xin

（College of Electrical Engineering and Automation， Shandong University of Science and Technology， Qingdao 266510， China）

Abstract： Aiming at the factors of the complex geographical environment and multiple water disasters of the underground coal mine， a modern GPRS wireless communication technology is applied to the coal mine hydrology monitoring system. A new intelligent telemetry system was designed. The underground water level and temperature information are collected by means of the high?precision water temperature and water pressure sensors， processed with the low?power consumption chip P89LPC936 further， and transmitted to the upper computer by mean of the mode of GPRS wireless communication. The upper computer can display the water level， water temperature and other information in real time to realize the wireless monitoring of the mine hydrology information. The experimental results show that the system has high accuracy and stability， and can effectively monitor the mine hydrology information in real time.

Keywords： hydrology monitoring； GPRS； sensor； intelligent telemeter

0 引言

在煤炭生产的过程中，煤矿安全一直是一项不容忽视的课题。矿井地下水可造成水渗透、管涌等严重水害，而煤矿水文监测系统是预测并监测矿井水害发生的重要手段[1]。在实际的矿用水文监测系统中，如何克服煤矿井下的地理地势环境复杂等因素，实时地对煤矿井下水文信息进行监测显得尤为重要。

近些年来，国内很多煤矿都建立了矿井地下水文监测网络。但是，现有的监测系统传输方式相对落后，监测精度无法满足要求，并且井下地形、地势等条件相对复杂，这给井下布线和监测人员对仪器进行维护带来极大的困难。本文设计了一种高精度无线传输的遥测系统，传感器测量水文信息并通过RS 485总线通信网络传输到单片机中，信息经过处理以后通过GPRS模块MC55无线传输到上位机中，计算机将信息进一步处理并进行存储。本系统具有传输速度快、功耗低、精度高等特点，克服了传统现场总线方式布线困难、精度差、稳定性低等缺点[2]，能够有效地实现对矿井水文信息的实时监测。

1 系统总体功能和架构

基于GPRS技术的矿用水文监测系统主要是针对矿井中的水位、水温信息量的采集，实时地记录矿井水位、水温信息，确保矿井水位、水温信息保持在安全范围内。如图1所示，系统设计包括传感器、智能遥测仪、公用GPRS网络、基站、监测上位机等[3]。该系统主要通过时钟设定测量时间间隔和发送时间间隔，将现场测量系统测量的水位、水温等物理量，通过公用GPRS网络将信息无线传输到监测上位机中，上位机将数据信息进行统计分析处理并进行记录显示，以达到即时监测的目的。

2 遥测系统硬件设计

系统硬件的设计主要包括：智能传感器模块、GPRS通信模块、P89LPC936单片机控制器模块、数/模转换模块等其他辅助电路模块。智能遥测系统硬件的构成框图如图2所示。

2.1 智能传感器模块

系统设计的传感器主要完成水位、水温数据信息的测量以及传输工作，系统采用了LM334作为恒流源，由于水位传感器的工作原理就是将水压转换为电信号输出，因此对于传感器精度和抗干扰能力要求较高，所以在传统基本恒流源的基础上，通过改进得到零温度漂移的恒流源。系统水位传感器就采用了这种改进后的零温度漂移恒流源，极大地提高了测量数据的可靠性[4]。而水温传感器则采用具有低功耗、高性能、抗干扰能力强等优点的DS18B20，其单线接口的特点大大提高了系统的抗干扰性，并且可以通过RS 485总线直接供电，大大降低了单片机的功耗，并且其测温范围广、精度高，非常适合于煤矿这种恶劣环境的现场温度测量[5]。

2.2 数/模转换模块

智能水位传感器工作原理是将水压物理信号转化为电信号。其中，A/D转换器的选择决定了仪器的精确性和稳定性。AD7705作为美国AD公司推出的16位数/模转换器，包括缓冲器和增益可编程放大器组成的模拟调节电路，能够同时进行多路电压信号的A/D转换。AD7705在低频信号测量的应用较为普遍，它能够直接从传感器接收低电平信号并输出串行数字。但是，由于恒流源、基准电压、零点漂移等因素仍会导致误差的产生，而全差分输入通道（AIN1+与AIN1-）和（AIN2+与AIN2-）的输入阻抗大，吸收的电流可以忽略不计。因此，水压传感器和精密电阻的电流均等于恒流源的输出电流值[6?7]，这样就提高了系统的精确性和稳定性。其中，水捍感器和AD7705接线方式如图3所示。

图3 水压传感器和AD7705接线电路图

2.3 GPRS通信模块

GPRS通信模块采用了SIEMENS公司生产的MC55无线通信模块。MC55模块具有性能稳定、功耗低、性价比高等优点，其提供的两个全双工串口，可以实现两个TCP通道同事传输，可以在GPRS或者短信状态自动切换，可以及时地为用户提供有效的水位、水温数据信息。由于GPRS模块是基于TCP/IP协议进行通信的，而MC55内置了TCP/IP协议，其拓展命令可以方便地让用户运用TCP/IP协议，使用户能实现对数据传输方面的合理运用。MC55模块通过AT指令进行控制，来实现数据的无线传输。其中，本系统运用的GPRS网络连接函数为MC55_connect（），其模块初始化指令AT介绍如下：

AT+CGATT GPRS 附着/分离：

此命令用来使MT附着（分离）GPRS服务，当由附着状态转换为分离状态时被激活的PDP上下文自动转为去激活状态。

AT+CGATT=1 //GPRS服务附着

AT+CGATT？ //GPRS 服务附着状态

AT+CGATT=0 //GPRS 服务分离

AT+CGDCONT定义GPRS上下文环境：

指令格式：

AT+CGDCONT=[[，[，[，]]]]

AT+CGDCONT？ //查询已定义的PDP上下文

AT+CGDCONT=1，IP，CMNET //cid为1， PDP类型是IP，

APN是CMNET，表示中国移动网应用接口

AT+CGACT 激活/去激活PDP上下文：

指令格式：

AT+CGACT=[[， [， ]]]

AT+CGACT？ //查询激活的PDP 上下文

AT+CGACT=1 //激活所有的PDP上下文

AT+CGACT=1，1 //激活cid=1的PDP上下文

AT+CGACT=0 //去激活所有的PDP上下文

AT+CGDATA 进入GPRS数据模式

指令格式：

AT+CGDATA =[[， [， ]]]

AT+CGDATA="PPP"，1 //使用cid=1的PDP上下文环境进

入GPRS数据模式

+++ //离开数据模式

ATD建立GPRS数据模式：

指令格式：

ATD*99[*[][* [][*[]]]]#

此命令用于移动终端（MT）执行在终端设备（TE）和外部PDN建立GPRS数据连接的所有行为，即可以省略AT+CGATT与AT+CGACT指令，代替AT+CGDATA建立GPRS网络。

3 系统通信软件设计

该系统软件主要包括数据信息采集处理、测量数据的存储、GPRS与监测上位机通信以及其他辅助软件的设计。传感器和遥测仪之间采用了RS 485总线通信方式，遥测仪和上位机则通过GPRS网络进行数据交互。

3.1 系统信号采集软件设计

在本系统中，单片机P89LPC936作为主控制器，负责数据信息采集、存储和发送等功能，每个传感器上都有相应的地址，单片机可以通过这些地址定时地访问不同的传感器，并将采集得到的数据信息进行分析处理。信息采集是系统启动以后，首先对系统进行初始化并对定时器进行设置，设置好数据发送和接收时间，检测是否已开启GPRS模块，当检测到GPRS模块开启后则系统可以进入相应的子程序，使得遥测仪可以与上位机监测系统进行信息交互。遥测仪采用了定时上电的工作方式，即由时钟控制定时上电，每当定时时间到时，智能遥测仪上电工作，测量水位、水温等信息。单片机将信息进行处理后暂存于单片机的存储器中，判断是否出现报警信息，如果系统报警，则进行置位报警指令，进行报警；如果没有报警信息，则将信息进行存储。当存储达到一定限度以后，则开始相应数据传输的命令，进行相应的信息传输指令。该系统的信号采集软件流程图如图4所示。

3.2 系统无线通信软件设计

系统的无线通信方式是通过PDU模式的AT指令来控制的，系统是将两个MC55模块之间用GPRS信息收发的过程来进行通信的，MC55模块与计算机之间通过串口方式进行连接。这样，MC55模块就可以通过GPRS网络实现与监测上位机之间的通信[8?10]。具体方案是首先发送“AT+CGATT=数据PDU的字节数”来获取发送短信中心的地址，地址收到以后判断获取短信号码的类型，将其中SIM卡的具体信息通过“AT+CGACT”指令进行读取，去除头文件就得到了短信的内容。然后将相对应的被叫号码地址、被叫号码类型、中国国际区号等信息进行标示，通过协议标示和编码方案等信息处理过程，使两者之间能够通过GPRS网络进行通信。其中，具体的短消息收发流程图如图5所示。

4 系统测试结果

将本系统应用于当地某水井中，安装调试以后进行实时的测量并监测水井中水位和水温信息，并用GPRS形式进行数据的传输，观测上位机中水井水位、水温信息的实时数据。首先，定义水井的名称和初始水位、水温等信息后并存盘，每隔1 h测出一组数据，并且每隔8 h发送一次数据信息，得到的水位曲线如图6所示。然后，每隔一段时间用测绳和投入式温度测量仪人工测量实际水位、水温信息，将实地测量的水位数据与本系统遥测所得数据进行比较，如表1所示，对比系统的稳定性和精确性。对比这些数据可知，本系统能够较好地反应当地水位、水温信息的变化，而且系统信息传输的速度快、稳定性较高，达到了矿用水文监测的基本要求，符合设计预期的效果。

5 结语

本文设计的基于GPRS无线通信技术的矿用水文遥测系统，将高精度智能传感器、P89LPC936单片机和MC55无线通讯模块相结合，实现了一种低功耗、高精度、高稳定性的矿用水文监测系统。本系统能够实时地将矿井水文数据通过无线传输的方式传送到地面监测中心，对监测人员实时监测矿井水温、水位的变化带来极大便利，尤其是在煤矿这种地势、地形复杂的环境下，水文信息的实时监测显得尤为重要，系统测试结果表明，本系统能够有效地实时对水温、水位信息进行监测，对于矿井水文安全监测具有非常重要的意义。

⒖嘉南

[1] 刘中宽，周欢.矿井水文监测系统在煤矿生产中的应用[J].煤炭技术，2013（9）：163?165.

[2] 陈永禄，张莉.基于单片机的温度控制系统设计与实现[J].现代电子技术，2015，38（2）：73?76.

[3] 任肖丽，陈佳喜，王骥.基于GPRS技术在线环境监测系统的研究[J].现代电子技术，2015，38（4）：60?62.

[4] 浦汉军，谢小鹏，周受钦，等.基于GPRS的天然气压缩机物联网监控系统[J].现代电子技术，2015，38（2）：92?95.

[5] 黄存真.基于GPRS的矿井水文监测系统[D].青岛：山东科技大学，2012.

[6] 徐乐年，陈西广，甄雁翔，等.基于GPRS的钻孔水文无线遥测系统[J].煤矿安全，2007，38（8）：47?50.

[7] 张浩.基于GPRS的远程水文水资源信息监测系统研制[D].兰州：兰州理工大学，2010.

[8] 殷峰松. GPRS在水文监测系统中的应用[D].北京：北京邮电大学，2010.

水位监测范文第7篇

关键词：基坑开挖监控内容方法预警

1、工程概况

鹦鹉洲长江大桥位于武汉市中心城区，桥址距下游长江大桥约2.0公里，距上游规划杨泗港过江通道约3.2Km，距白沙洲大桥6.3公里。北接汉阳的鹦鹉大道，南连武昌的复兴路。大桥全长3420m，其中主桥长2100m，采用200+2×850+200m三塔四跨钢板结合梁悬索桥。主线桥设计双向8车道，主桥桥宽38米，车道布置为2×(3.75+3×3.5)m。

南锚碇位于长江南岸武昌侧，采用圆形地下连续墙方案。南锚碇基础采用外径68m，壁厚1.5m的圆形地下连续墙加环形钢筋混凝土内衬作为基坑开挖的支护结构。南锚碇距离防洪墙较近，根据地质勘测显示，南锚范围内存在部分岩溶现象。考虑到此处堤防为长江一级堤防，且桥址位于武昌中心城区，在南锚外部10m处设一道0.8m厚的自凝灰浆挡水帷幕。

2、工程地质及水文地质情况

工程场区位于长江大桥上游约2.0Km，两岸为长江冲积一级阶地，地形平缓，总的地势为东高西低。长江北岸地面标高 21～25m，主要为第粘性土、淤泥质土、粉土、粉细砂，厚 30m 左右，下部卵砾石层厚 30m左右。长江南岸地面标高24～31.2m，南岸较低洼处为弧形分布的巡司河，主要为第四系中更新统冲、洪积粘性土和由粘性土充填的砾卵石层，厚15～5m。阶地表层多为人工填土覆盖，厚0～5m。

上层滞水：赋存于浅部人工填工中，无统一自由水面，接受大气降水和地面排水垂直下渗补给，水量较小。

第四系松散岩类孔隙水：赋存于第四系砂层中，为主要地下水含水层，具微承压性，与长江水力联系密切，互补关系、季节性变化规律明显。水位埋深一般4～6m。在长江丰水期，江水补给地下水，反之地下水补给江水。

3、施工监测

3.1 监测目的

南锚锚区地质情况较复杂，仍然存在一些不确定因素，造成了基坑施工安全的不确定因素多，仍有一定的施工风险。基坑开挖是南锚碇工程的施工重点，既是检验，也是控制基坑施工安全的过程，因此在基坑开挖过程中采取严密的监控措施尤为重要。通过在地连墙、内衬和基坑内外土体内埋设相应的传感器，作为深基坑开挖施工时的“眼睛”，随时掌握围护结构的位移、变形和受力情况以及基坑内外土体的变化情况，发现问题及时反馈、及时分析，以便及时采取相应措施，确保基坑开挖和基坑结构的安全。

在基坑施工中严格执行信息化施工管理。根据监测信息并结合基坑结构受力、封水等情况进行系统分析，对近期及远期基坑的运行情况进行较为可靠的预测，并在施工过程中对基坑施工及时提出有效的指导性意见，保证基坑的施工安全。一旦发现监测数据异常，则立刻实施施工预案，确保基坑及长江大堤的安全。

监测作为复杂桥梁锚碇施工中的重要环节之一，其重要性主要体现在：

1、为桥梁锚碇施工的开展提供及时的反馈信息；

2、作为设计与施工的重要补充手段；

3、对锚碇工程的安全性和对周围环境的影响程度有全面的掌握，以确保锚碇工程和相邻建筑物的安全；

4、积累工程经验，为提高锚碇工程设计和施工的整体水平提供依据。

3.2监测内容

1、环境监测：包括锚碇周边土体变形监测和长大堤变形监测；

2、水工监测：包括基坑内、外地下水位监测和基坑孔隙水压水监测；

3、地下连续墙监测：包括帽梁变形监测、地连墙应力监测和地连墙深层侧向变形监测；

4、建筑物监测：周边建筑物沉降及位移监测；

5、内衬监测：内衬横向应力监测。

3.3监控方法

3.3.1地下连续墙钢筋及混凝土应力监测

1、监测手段和频率

地下连续墙墙体钢筋应力采用应力计监测。

墙体钢筋应力监测按照规范要求，开挖深度5m内时每2天1次，5～10m每天1次，大于10m每天2次。底板浇筑完成，锚体部分施工阶段，因围护结构已处于控制阶段，可放宽至每天1次，28天后可放宽至每3天一次，随着监测数值稳定，可以减少至每15天一次。直到顶板施工完成后，停止监测。

2、测点布置。

在平行与垂直大桥轴向的地下连续墙内布设钢筋应力测孔4个，在45度角位置上各布设4个监测孔，每个监测孔中分两个剖面埋设，分别为迎土、迎坑面（即G1-A、G1-B～G8-A、G8-B，见图1）。根据本工程的特点，每个剖面布设20只钢筋应力计，其中第一组应力计布设在墙顶向下4m处。每个剖面同一横截面内布设的两只呈对称布置，共计布置160只应力计。应力计直径与钢筋主筋相同，在布设位置截断主筋用应力计置换。

图1 地下连续墙钢筋应力测点布置图

3.3.2内衬钢筋及混凝土应力监测

1、监测手段和频率。

内衬应力监测均也采用应力计监测。

内衬应力在开挖阶段，开挖深度5m内时每2天1次，5～10m每天1次，大于10m每天2次。底板浇筑完成，锚体部分施工阶段，因围护结构已处于控制阶段，可放宽至每天1次，28天后可放宽至每3天一次，随着监测数值稳定，可以减少至每15天一次。直到顶板施工完成后，停止监测。

2、测点布置。

内衬应力监测在地下连续墙衬墙内埋设应力监测孔，在平行与垂直大桥轴向的两个方向上共布设4个，即WL1～WL4（见图2）。每个监测孔中分两个剖面埋设，分别为迎坑、背坑面。根据工程特点，每个剖面埋设6只应力计，其中第1组应力计布设在墙顶向下5m处。每个剖面的同一横截面内的两个应力计按内衬墙的中轴线对称布置，共布设48只应力计。

图2 地下连续墙内衬应力测点布置图

3.3.3地连墙、墙外地表和大堤的沉降及水平位移监测

1、监测手段和频率

沉降采用精密水准仪监测；大堤水平位移采用全站仪监测，地下连续墙及墙外土体水平位移则采用测斜管监测。

监测频率为从锚体施工至全桥竣工期间，对地连墙及墙外四周地表、大堤和周围建筑物每周进行一次沉降及位移观测，锚碇施工完毕后可将监测周期调整为每月一次。如若遇见特殊情况，则根据招标人要求加测。

2、测点布置（见图3）

基准点借用施工监测网的基准点。

地连墙上的监测点布设在Ⅰ期槽段上，施工Ⅱ期槽段及后续项目时对其进行监测。

大堤的水平位移和沉降监测点为同一个点，监测点布置如图4.4所示。布设原则为离开沉井5m、10m、20m呈放射状布设监测点，大堤附近每20m左右间距一个监测点。

图3 大堤水平位移及沉降测点布置平面图

在地连墙外5m处设置测斜管，观测地基土的水平变形。

在地连墙上及外侧地表设置测点，观测地表沉降。监测点的设置尽量避开施工的干扰，监测点采用统一规格的φ18mm×200mm钢质监测点。

3.3.4水位监测

（1）监测手段和频率。

地连墙外地下水位监测采用JTM-9000型钢尺水位计测量。将JTM-G9600A型PVC水位管埋设在土中或安置在地连墙内，测量水位的时候用水位计放入水位管中测量。水位监测频率为每3天1次。

（2）测点布置。

地连墙与帷幕间布置共布置8只地下水位监测测孔（SW1～SW8，见图4），孔深应保证大于可能的最低水位。同时，在帷幕外布置四条剖面，每个剖面上各隔5m、10m和20m布置三个地下水位监测孔，以形成渗流水位监测网格。

图4 地连墙外地下水位测点布置

3.3.5周围建筑物的沉降及位移监测

在地下连续墙附近50m左右有一栋六层楼居民住宅楼，需要对该楼进行沉降和位移的监测，监测网格的布设如图5。

1、监测手段和频率。

水平位移采用全站仪监测；沉降采用水准沉降观测技术监测。

监测频率为从锚体施工至全桥竣工期间，对地连墙四周地表、大堤和周围建筑物每周进行一次沉降及位移观测，锚碇施工完毕后可将监测周期调整为每月一次。

2、测点布置。

用全站仪对临近建筑物进行水平位移和倾斜度监测时，在建筑物影响范围之外，选两个基准点A0和A1，在建筑物周围选择6个工作基点（A2～A7），布设一条通过基准点、工作基点的闭合导线。

图5 南锚碇周边建筑物沉降及位移监测布置图

3.4监测预警

拟定合理的预警控制值是进行基坑安全性判别与控制的重要步骤，但是由于基坑形式、地质与周边环境的多样性、随机性，目前规范上对许多监测项目的报警数值还没有明确的标准，往往是给出一些拟定预警值的原则与方法。从总体上而言，目前拟定监测预警值的原则主要有：(1)满足现行的相关规范、规程的要求，大多是位移或变形控制值；(2)对于地连结构和支撑内力，不超过设计预估值；(3)根据各保护对象的主管部门提出的要求；(4)在满足监控和环境安全前提下，综合考虑工程质量、施工进度、技术措施等因素;(5)各项监测数据的允许最大变化量由设计方会同建设方、监理方等有关单位根据设计中考虑的安全储备度、工程重要性、周边环境保护等级等因素综合确定。

本方案根据《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009），因围护墙施工、基坑开挖以及降水引起的基坑内外地层位移应按下列条件控制：

（1）不得导致基坑的失稳；

（2）不得影响地下结构的尺寸、形状和地下工程的正常施工；

（3）对周边已有建筑引起的变形不得超过相关技术规范的要求或影响其正常使用；

（4）不得影响周边道路、管线、设施等正常使用；

（5）满足特殊环境的技术要求。

基坑工程监测报警值应以监测项目的累计变化量和变化速率值两个值控制。

基坑及支护结构监测报警值应根据土质特征、设计结果及当地经验等因素确定，当无当地经验时，可按《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）及相关规定执行。

4、监控实施及效果

水位监测范文第8篇

水位自动测报已在水文测报中普遍运用，但作为三峡工程明渠截流中有着特定条件、特殊要求的阶段性水位监测服务的水位自动测报系统，既要求功能完善、精确可靠，又要求操作简便、有统一美观的计算机操作界面，同时还要考虑其经济性。因此，系统结构形式的设计、设备的选型、软件的编制、设备传感器的安装位置与安装方式等都成为组建系统的关键因素。

图1水位自动测报站布设示意图

2、三峡水位自动测报系统的结构形式设计

2.1系统结构

根据系统功能及设计要求,各水位自动测报站布设见图1。

2.3截流河段各水位自动测报站间的关系及主要功能

为监测截流河段各部位的水位落差，在截流河段的茅坪（一）水位站至三斗坪水位站间建设了6个自动测报水位站，各站的相互关系及其功能见表1。

表1截流河段水位站相互关系及其功能表

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