三門峽水利樞紐大壩強震監測系統項目
一、項目背景
三門峽水利樞紐位于河南省三門峽市黃河中游段,是新中國在黃河干流上興建的第一座大型水利樞紐工程,被譽為“萬里黃河第一壩”。樞紐以防洪、發電為主,兼具灌溉、航運和生態保護功能,對保障黃河中下游防洪安全、促進區域經濟發展具有重大戰略意義。大壩地處汾渭地塹系與秦嶺造山帶過渡區,受渭河斷裂帶、口泉-羅云山斷裂帶等區域活動構造影響,存在外圍地震波及風險。

二、項目概況
三門峽水利樞紐工程始建于1957年。主要由大壩、泄流建筑物和電站組成。主壩為混凝土重力壩,全長713.2米,最大壩高106米,總庫容162億立方米。攔河大壩的主壩為混凝土重力壩,右側副壩為雙鉸心斜墻丁壩,長144m。壩頂高程353m。黃河在潼關以下為峽谷河段,潼關以上地形開闊。壩址基巖為花崗巖和中生代閃長玢巖,巖性堅硬,一般厚90~430m,無大規模構造斷裂。地震基本烈度為8度,設計烈度為9度。根據《中國地震動參數區劃圖》(GB 18306-2015),壩址區地震基本烈度為VII度。為實時監測地震對大壩結構的影響,驗證抗震設計合理性,設計安裝4套強震監測設備,構建大壩強震響應動態監測體系。

三、設備簡介
1. G01NET-3型強震記錄儀
功能:3通道24位同步采集,支持GPS/北斗授時,數據實時上傳。
技術參數:
采樣頻率:1-2000Hz;動態范圍≥120dB;
存儲容量:16GB SD卡;支持4GDTU遠程傳輸;
供電方式:DC12V(20AH電池續航7小時)。
2. QZ2013型三向力平衡加速度傳感器
功能:低頻高靈敏度(0-100Hz),適用于大壩結構振動監測。
技術參數:
測量范圍:±2.0g;分辨率:0.000002g;
防護等級:IP66;工作溫度:-35℃~+70℃。
3. DZJC2024工程地震動與振動監測軟件
功能:實時數據接收、自動觸發保存、地震烈度分析、生成監測報告。
特色:支持多通道波形顯示、聯動大壩安全監測系統、短信/郵件報警。

四、監測目的
1.結構安全評估:通過地震動響應數據,實時分析大壩結構損傷風險。
2.抗震設計驗證:對比實測數據與理論模型,優化抗震設計參數。
3. 應急決策支持:為地震預警及應急措施提供數據依據。
4. 工程數據積累:建立大壩地震響應數據庫,為類似工程提供參考。

五、監測效果
1. 實時動態監測:系統可捕捉地震作用下大壩各部位的加速度、位移及頻率變化。
2. 精準數據分析:自動生成烈度分布圖、自功率譜等,評估結構動力特性。
3. 多維度預警:觸發閾值報警后,同步推送短信至管理人員,縮短應急響應時間。
4. 數據兼容性:監測數據無縫接入大壩安全管理系統,支持多平臺綜合分析。

六、現場安裝情況
1.設備安裝
系統共布設4套強震監測設備,分布于大壩關鍵部位。加速度傳感器采用膨脹螺栓固定于觀測墩,方向校準為X軸(順河向)、Y軸(橫河向)、Z軸(豎向)。 強震記錄儀及網絡設備集成于機柜內,部署于各測點廊道內。
2.調試與培訓
設備調試:完成閾值設置(20Hz觸發)、授時同步(GPS校時)、數據傳輸測試。
人員培訓:開展系統操作、數據導出及故障排查培訓,確保運維人員熟練掌握。
3.安裝成果
系統聯調后,4個測點數據采集完整率100%,觸發響應時間≤3秒,達到設計標準。
