为土坝装上“感官神经”：渗压计和测斜仪等智能监测系统的应用

在水利工程中，土坝的长期稳定与安全运行关系着周边环境与居民安全。部分早期建成的小型土坝，可能受植被生长、结构老化等因素影响，存在一定安全隐患。

监测方案围绕关键参数展开

土坝的安全状态受渗流状况、外部环境及结构形变等多重因素影响。本监测方案以“数据采集—联动分析—预警响应"为主线，构建相应的安全监测体系。

水库水位是基础监测指标，其变化会直接影响坝体所受水压。孔隙水压力与上游水位相关，渗流过程也受其影响——如出现与水位无关的渗流异常，可能提示坝体内部存在渗漏风险。

同时，气温、降水、大气压力等气象因素也可能间接影响坝体稳定性。因此，将气象数据与坝体监测数据结合分析，有助于更全面把握工程安全状况。

一、解决方案

监测系统依赖可靠传感器支持。本方案所选渗压计等设备，基于其设计特点，适用于土坝安全监测场景。

1、渗压计用于渗流监测

为测量孔隙水压力，每座坝体安装2至6支渗压计。该传感器主要响应周围水压变化，可长期监测土坝内部渗流状况，为识别渗流异常提供数据依据。

压力计和无纺布袋用沙子和砾石

2、CP测压管：安装简便

针对土坝监测需要，设计了适用的水位监测装置。其安装较为简便，具备一定环境适应性，能够对水库水位进行持续观测。

3、一体化气象站：记录环境影响

系统配套部署气象站，包含雨量、气温、大气压力及风向风速等传感器，用于收集坝区气象数据。

4、固定式测斜仪链：监测结构形变

坝体微小形变可能影响长期安全。本方案采用由6–10个双轴MEMS探头组成的固定式测斜仪链，对坝体进行形变监测。该设备可检测坝体在水平与垂直方向上的位移变化，为结构安全评估提供信息。

二、产品介绍

1、PW振弦式孔隙水压力计

PW振弦式孔隙水压力计可用于测量孔隙水压力，适用于水工结构、大坝、基坑等工程。采用不锈钢机身，具有一定防水与抗干扰能力。

2、CP测压管

CP测压管适用于测量地下水位或孔隙水压力，结构简单，安装较为方便，也可与渗压计配合使用。

固定式MEMS柔性测斜仪

由多个MEMS传感器组成，可弯曲布置，适用于土体、岩体或结构的水平位移监测。系统具备一定坚固性，可在项目结束后迁移复用。