為土壩裝上“感官神經”：滲壓計和測斜儀等智能監測系統的應用

在水利工程中，土壩的長期穩定與安全運行關系著周邊環境與居民安全。部分早期建成的小型土壩，可能受植被生長、結構老化等因素影響，存在一定安全隱患。

監測方案圍繞關鍵參數展開

土壩的安全狀態受滲流狀況、外部環境及結構形變等多重因素影響。本監測方案以“數據采集—聯動分析—預警響應"為主線，構建相應的安全監測體系。

水庫水位是基礎監測指標，其變化會直接影響壩體所受水壓。孔隙水壓力與上游水位相關，滲流過程也受其影響——如出現與水位無關的滲流異常，可能提示壩體內部存在滲漏風險。

同時，氣溫、降水、大氣壓力等氣象因素也可能間接影響壩體穩定性。因此，將氣象數據與壩體監測數據結合分析，有助于更全面把握工程安全狀況。

一、解決方案

監測系統依賴可靠傳感器支持。本方案所選滲壓計等設備，基于其設計特點，適用于土壩安全監測場景。

1、滲壓計用于滲流監測

為測量孔隙水壓力，每座壩體安裝2至6支滲壓計。該傳感器主要響應周圍水壓變化，可長期監測土壩內部滲流狀況，為識別滲流異常提供數據依據。

壓力計和無紡布袋用沙子和礫石

2、CP測壓管：安裝簡便

針對土壩監測需要，設計了適用的水位監測裝置。其安裝較為簡便，具備一定環境適應性，能夠對水庫水位進行持續觀測。

3、一體化氣象站：記錄環境影響

系統配套部署氣象站，包含雨量、氣溫、大氣壓力及風向風速等傳感器，用于收集壩區氣象數據。

4、固定式測斜儀鏈：監測結構形變

壩體微小形變可能影響長期安全。本方案采用由6–10個雙軸MEMS探頭組成的固定式測斜儀鏈，對壩體進行形變監測。該設備可檢測壩體在水平與垂直方向上的位移變化，為結構安全評估提供信息。

二、產品介紹

1、PW振弦式孔隙水壓力計

PW振弦式孔隙水壓力計可用于測量孔隙水壓力，適用于水工結構、大壩、基坑等工程。采用不銹鋼機身，具有一定防水與抗干擾能力。

2、CP測壓管

CP測壓管適用于測量地下水位或孔隙水壓力，結構簡單，安裝較為方便，也可與滲壓計配合使用。

固定式MEMS柔性測斜儀

由多個MEMS傳感器組成，可彎曲布置，適用于土體、巖體或結構的水平位移監測。系統具備一定堅固性，可在項目結束后遷移復用。