水利工程抗震監測(anti一seismie monito- ring of water projeet)為了解水工建筑物 所在地區的地震發展趨勢,地震時的地面運動和水工 建筑物的地震反應及地震對工程造成的各種震害而進 行的監測。
其目的是通過抗震監測資料,及時分析震 害原因,采取有效的處理措施,以確保水利工程的安 全。水利工程抗震監測包括儀器監測和震后宏觀檢查 兩部分內容,而儀器監測又可分為地震觀測和強震觀 測。
地震觀測通過設置在基巖露頭上連續運行的地 震位移計,測定地震波到達的絕對時間和初動方向, 旨在r解壩址和庫區一定范圍內的地震活動,提供各 種地震參數,作為檢驗設計地震(包括水庫誘發地震 在內)的依據之一。為監測水庫誘發地震,應至少在 大壩截流蓄水前二年,在庫區設置1一3個臺站,以取 得庫區蓄水前微震活動背景的定量資料和監測區內各 活動斷層的微震活動;蓄水后,如有誘發地震跡象, 再進行加密,形成臨時或固定的臺網。臺網布設應根 據庫區天然地震活動水平、水庫面積和形狀、庫區地 質與地形等條件而定。通常各臺相距30一50公里為宜, 以監測地震的頻度和震級,并測定庫區及鄰近地區震 中的空間分布。中國在地震觀測中,一般采用自制的 DSL一1型(單分向)或DSL一3型(三分向)便攜式短周期 地震儀.在交流電有保障的地區也可采用DD一1型三 分向短周期地震儀 強震觀測主要通過設置在壩址及建筑物各部位 的自行觸發運轉的各類強震加速度計或加速度儀,測 定壩址的地面運動與建筑物在其作用下的反應過程。 強震觀測不僅可通過對比實測和設計采用的地面運動 和結構地震反應,以判定已建水利工程的安全性,也 是檢驗已有抗震理論及其假定,深化對地震破壞作用 和結構破壞機理的認識。除了固定的強震觀測外,在 有短期預報、臨震預報或已發生主震的情況下,常趕赴 現場,設置臨時性強震臺,以灰得預報中的大地震或 主震后的余震記錄.這種方法,稱流動地震觀測。強震 觀測儀器包括拾振、放大、記錄和觸發起動控制等部 分,應用較多的三分向強震儀是美國的RMT一280, SMA一1,SMA一2型,日本的SMAC等型號。中國水 利工程中主要選用單分向多道電流光記錄型加速度儀。 震后宏觀檢查在有臨震預報或遭受有感地震 后,水利工程管理部門應立即對工程進行裂縫、位移、 滑動、崩坍、下沉、冒水及滲漏等項目的宏觀檢查, 并作詳細記錄;檢查地震監測儀器并及時處理已獲得 的記錄;增加對工程其他各項常規觀測項目的測讀次 數;保持和主管部門及地震部門的聯系。在發現工程 遭受一定程度的震害時,管理部門除應根據情況立即 采取必要的減輕或防止震害繼續惡化的緊急措施外, 并應從速將震情向主管部門報告。 發展概況70年代以來,世界各國對一些重要水 庫,都已進行了地震觀測工作。
針對水庫區交通不便、 居民稀少的情況,少數水庫已采用了有線或無線的遙 測技術。日本、美國、加拿大、意大利等國在主要的 大壩上都設置了強震儀。中國從1963年開始進行水利 工程的強震觀測工作,以后陸續在一些大壩和主要的 水工建筑物上設置了強震觀測臺陣。80年代以來,有 些國家在大壩抗震監測中,開始將強震觀測結果直接 遠程輸入計算機進行實時分析計算。當反應超過原設 計指標時,即發警報,并給出有關大壩抗震性能的信 息和圖像顯示。有些國家已發展到無線電遙測中心記 錄,以及采用更完善的時間訊號裝置和訊號延時存儲 設備等。至于地震時的動水壓力、動土壓力、土石壩 中的孔隙動水壓力、混凝土工程動態應力、應變等項 目的監測,目前都尚未取得滿意的經驗,有待進一步 研究完善。