三门峡水利枢纽大坝强震监测系统项目
一、项目背景
三门峡水利枢纽位于河南省三门峡市黄河中游段,是新中国在黄河干流上兴建的第一座大型水利枢纽工程,被誉为“万里黄河第一坝”。枢纽以防洪、发电为主,兼具灌溉、航运和生态保护功能,对保障黄河中下游防洪安全、促进区域经济发展具有重大战略意义。大坝地处汾渭地堑系与秦岭造山带过渡区,受渭河断裂带、口泉-罗云山断裂带等区域活动构造影响,存在外围地震波及风险。

二、项目概况
三门峡水利枢纽工程始建于1957年。主要由大坝、泄流建筑物和电站组成。主坝为混凝土重力坝,全长713.2米,最大坝高106米,总库容162亿立方米。拦河大坝的主坝为混凝土重力坝,右侧副坝为双铰心斜墙丁坝,长144m。坝顶高程353m。黄河在潼关以下为峡谷河段,潼关以上地形开阔。坝址基岩为花岗岩和中生代闪长玢岩,岩性坚硬,一般厚90~430m,无大规模构造断裂。地震基本烈度为8度,设计烈度为9度。根据《中国地震动参数区划图》(GB 18306-2015),坝址区地震基本烈度为VII度。为实时监测地震对大坝结构的影响,验证抗震设计合理性,设计安装4套强震监测设备,构建大坝强震响应动态监测体系。

三、设备简介
1. G01NET-3型强震记录仪
功能:3通道24位同步采集,支持GPS/北斗授时,数据实时上传。
技术参数:
采样频率:1-2000Hz;动态范围≥120dB;
存储容量:16GB SD卡;支持4GDTU远程传输;
供电方式:DC12V(20AH电池续航7小时)。
2. QZ2013型三向力平衡加速度传感器
功能:低频高灵敏度(0-100Hz),适用于大坝结构振动监测。
技术参数:
测量范围:±2.0g;分辨率:0.000002g;
防护等级:IP66;工作温度:-35℃~+70℃。
3. DZJC2024工程地震动与振动监测软件
功能:实时数据接收、自动触发保存、地震烈度分析、生成监测报告。
特色:支持多通道波形显示、联动大坝安全监测系统、短信/邮件报警。

四、监测目的
1.结构安全评估:通过地震动响应数据,实时分析大坝结构损伤风险。
2.抗震设计验证:对比实测数据与理论模型,优化抗震设计参数。
3. 应急决策支持:为地震预警及应急措施提供数据依据。
4. 工程数据积累:建立大坝地震响应数据库,为类似工程提供参考。

五、监测效果
1. 实时动态监测:系统可捕捉地震作用下大坝各部位的加速度、位移及频率变化。
2. 精准数据分析:自动生成烈度分布图、自功率谱等,评估结构动力特性。
3. 多维度预警:触发阈值报警后,同步推送短信至管理人员,缩短应急响应时间。
4. 数据兼容性:监测数据无缝接入大坝安全管理系统,支持多平台综合分析。

六、现场安装情况
1.设备安装
系统共布设4套强震监测设备,分布于大坝关键部位。加速度传感器采用膨胀螺栓固定于观测墩,方向校准为X轴(顺河向)、Y轴(横河向)、Z轴(竖向)。 强震记录仪及网络设备集成于机柜内,部署于各测点廊道内。
2.调试与培训
设备调试:完成阈值设置(20Hz触发)、授时同步(GPS校时)、数据传输测试。
人员培训:开展系统操作、数据导出及故障排查培训,确保运维人员熟练掌握。
3.安装成果
系统联调后,4个测点数据采集完整率100%,触发响应时间≤3秒,达到设计标准。
