河道堤防工程監測實用技術

第一章 河道堤防工程監測概論
第一節 河道堤防工程監測概述
一、堤防工程監測的重要性
二、堤防工程監測與檢測的提出
三、堤防工程監測的發展簡史
四、堤防管理工作的發展方向
五、堤防工程檢測和監測的依據
第二節 河道堤防工程監測專案
一、變形監測
二、滲流監測
三、壓力監測
四、應力應變及溫度監測
五、地震反應監測
六、環境因數監測
第三節 堤防工程安全分析評價
一、堤防監測與檢測的重要性
二、保證堤防工程安全的措施
三、堤防工程安全分析與評價
第四節 河道堤防工程限差要求
一、變形監測的限差要求
二、滲流監測的限差要求
三、應力監測的限差要求

第二章 河道堤防工程變形監測
第一節 堤防工程變形監測概述
一、堤防變形監測專案和目的
二、變形監測的一般要求
三、堤防安全監測儀器選型依據
第二節 堤防工程表面變形監測
一、堤壩表面變形監測的設計
二、堤防工程表面變形監測方法
第三節 堤防工程內部變形監測
一、堤防內部變形監測設計
二、堤壩內部位移監測的方法
第四節 堤防裂縫與接縫的監測
一、堤防裂縫與接縫的監測設計
二、堤防裂縫與接縫的監測方法

第三章 河道堤防工程滲流監測
第一節 堤防工程滲流監測概述
一、堤防工程滲流監測的主要專案
二、堤防工程滲流監測的一般要求
第二節 土石料堤防的滲流監測
一、堤壩體滲流壓力監測佈置
二、堤壩體滲流壓力監測方法
三、堤壩基滲流壓力的觀測
第三節 堤防工程滲流量的監測
一、滲流量觀測的佈置
二、滲流量的觀測方法
第四節 堤壩孔隙水壓力的監測
一、堤壩孔隙水壓力觀測設計
二、堤壩孔隙水壓力觀測方法
第五節 堤壩土壓力（應力）的監測
一、堤壩體內土壓力（應力）觀測設計
二、堤壩體內土壓力的觀測方法
三、接觸土壓力觀測的設計
四、接觸土壓力的觀測方法

第四章 河道堤防工程力學監測
第一節 堤防工程水力學監測概述
一、工程水力學的發展概況
二、工程水力學的內容和監測專案
第二節 堤防工程動水壓力監測
一、動水壓力觀測的佈設
二、動水壓力的觀測方法
第三節 水流流態和水麵線監測
一、水流流態觀測
二、水麵線的觀測
第四節 堤防孔隙水壓力的監測
一、觀測斷面佈置
二、觀測點的佈置
第五節 堤防土壓力（應力）的監測
一、堤身內土壓力（應力）觀測設計
二、堤身內土壓力（應力）觀測方法
三、接觸土壓力觀測設計
四、接觸土壓力計的觀測方法

第五章 河道堤防工程隱患監測
第一節 堤防工程隱患探測概述
一、江河堤防工程的特點
二、堤防隱患的主要類型
三、堤防隱患探測的基本方法
第二節 主要探測方法原理
一、時間域電磁法探測原理
二、自然電場法探測原理
三、直流電阻率法探測原理
四、探地雷達法探測原理
五、同位素示蹤法探測原理
六、測溫法探測原理
七、瑞利波法探測原理
第三節 時間域電磁法
一、時間域電磁法的應用範圍
二、時間域電磁法成果的解釋
三、幾種典型堤防用的時間域電磁法探測儀
第四節 自然電場法
一、自然電場法的基本概念
二、自然電場法的應用範圍
三、自然電場法基點的選擇和聯測
四、幾種典型堤防用的自然電場法探測儀
第五節 電阻率法
一、電阻率法的概念和特點
二、電阻率法的主要應用範圍
三、幾種典型堤防用的電阻率法探測儀
第六節 探地雷達法
一、探地雷達法的基本概念
二、探地雷達法的應用範圍
三、常用的探地雷達
四、幾種典型堤防用的探地雷達探測儀
第七節 放射性同位素示蹤法
一、放射性同位素示蹤法的基本概念
二、放射性同位素在堤防工程和其他領域的應用
三、放射性示蹤劑的選擇
四、放射性比活度及其測定
五、用於堤防探測的放射性儀器設備
第八節 測溫法
一、測溫法的主要類型
二、堤防工程所用的各類測溫計
三、大體積混凝土電腦測溫（一線通）系統
四、用於堤防工程的測溫法儀器設備
第九節 瞬變面波法
一、瞬變面波法的基本概念
二、瞬變面波法的應用範圍
三、瞬變面波法的儀器設備
四、幾種用於堤防探測的面波儀性能介紹
第十節 堤防工程隱患探測案例
一、永定河盧溝橋下游北京段堤防工程的隱患探測實例
二、珠江北江大堤石角段堤基放射性同位素示蹤探測實例

第六章 堤防工程環境因數監測
第一節 自然界降水量的觀測
一、降水量觀測場地佈置
二、降水量觀測儀器及安裝
三、降水量觀測常用儀器簡介
四、降水量的資料整理
第二節 河道流水水位的觀測
一、水位觀測的目的和要求
二、河道水位觀測的佈置
三、河道水位觀測的設備
第三節 防護河道的河勢觀測
第四節 河道流水流速的觀測
一、河道流水流速的基本概念
二、河道流水流速的觀測方法
第五節 河道流水流量的觀測
一、流速儀測流量方法
二、浮標法測流量法
第六節 河道水流的水質監測
一、河道水流水質監測的任務
二、水質監測站網的設置
三、水採樣的基本要求
四、水體污染源的調查工作

第七章 堤防安全監測與檢測
第一節 堤防工程安全監測概述
一、堤防工程安全監測的目的
二、堤防工程安全監測的內容
三、堤防工程安全監測的分類
第二節 堤防安全監測儀器及選配
一、堤防工程安全監測所用的儀器設備
二、堤防工程安全監測儀器設備選型依據
第三節 堤防安全監測重點
一、“漏洞、陷阱、裂縫”的監測
二、“滲漏、管湧”險情的監測
三、“坍塌、脫坡、沖刷”險情的監測
第四節 堤防運行性狀檢測
一、堤防工程的浸潤線檢測
二、堤防工程的溫度場檢測
三、堤防工程的位移量檢測
第五節 堤防安全檢測的理論分析
一、堤防三維滲流數學模擬布點檢測案例
二、堤防施工期垂直位移數學模擬檢測案例
第六節 堤防安全檢測的典型設備
一、美國的多波束測深系統
二、數位式全景鑽孔攝像系統
第七節 堤防安全監測的典型案例
一、荊南長江幹堤浸潤線的監測
二、武漢龍王廟堤段的監測

第八章 穿堤建築物監測與檢查
第一節 穿堤建築物監測與檢查概述
一、堤防工程觀測的一般規定
二、穿堤建築物的觀測專案
三、穿堤建築物的基本工程觀測佈設
四、穿堤建築物專門觀測的佈設
五、穿堤建築物安全檢測項目
六、穿堤建築物的險情監測
七、對滲流觀測的具體要求
第二節 堤防永久設備安全監測與檢查
一、存在的主要安全隱患
二、永久設備監控與檢查的依據
三、閘門的安全檢測
四、啟閉機的安全檢測
五、實現對閘門自動化監控
第三節 穿堤建築物混凝土安全監測
一、穿堤建築物混凝土的安全監測概述
二、三個典型病險閘結構混凝土強度與碳化深度檢測
三、南閘與新堤排水閘混凝土建築物裂縫檢測

第九章 堤防工程的品質檢測
第一節 堤防工程品質檢測概述
一、堤防工程品質檢測的任務
二、堤防工程施工品質控制
三、堤防工程品質檢測的分類
四、堤防填築碾壓試驗的品質檢測
五、堤防工程施工測量監測
第二節 堤防防滲牆品質檢測方法與儀器
一、堤防防滲牆品質的檢測方法
二、堤防防滲牆品質檢測儀器設備
第三節 堤防工程的品質評價
一、單元工程品質等級評定標準
二、堤防工程的品質評價
第四節 堤防工程品質檢測實例

第十章 堤防安全監測的自動化系統
第一節 堤防安全監測自動化系統概述
第二節 堤防安全監測自動化系統的結構
一、集中式自動監測系統
二、分散式自動監測系統
三、集中式與分散式的比較
第三節 堤防安全監測自動化系統的功能
一、系統資料獲取功能
二、系統資訊管理功能
三、堤防安全監測軟體系統
第四節 堤防安全監測自動化系統的防雷
一、防雷的基本原理
二、避雷的技術處理
三、電源的防雷措施
四、通信系統的防雷
五、其他的防雷措施
第五節 堤防安全監測自動化系統的報警準則
一、堤防安全監測預警系統設計要求
二、堤防安全監測預警系統報警準則

第十一章 堤防安全監測的即時分析與評價系統
第一節 堤防安全評價系統研究現狀及問題提出
一、安全評價的概念及其在大壩安全分析中的應用
二、堤防工程安全評價研究現狀
第二節 堤防監測即時分析與評價系統
一、安全綜合評價系統開發的基本原則
二、堤防工程安全綜合評價體系結構
第三節 堤防工程安全綜合評價指標的度量及賦權
一、堤防工程安全綜合評價概述
二、安全綜合評價指標度量方法
第四節 堤防工程安全綜合評價模型研究
一、堤防工程安全綜合評價模型概述
二、堤防工程安全綜合評價模型的建立
第五節 堤防安全評價系統資料庫結構設計
一、資料庫的分層設計
二、資料庫的結構設計
三、系統安全性的策略
參考文獻
第一節 堤防工程水力學監測概述
一、工程水力學的發展概況
二、工程水力學的內容和監測專案
第二節 堤防工程動水壓力監測
一、動水壓力觀測的佈設
二、動水壓力的觀測方法
第三節 水流流態和水麵線監測
一、水流流態觀測
二、水麵線的觀測
第四節 堤防孔隙水壓力的監測
一、觀測斷面佈置
二、觀測點的佈置
第五節 堤防土壓力（應力）的監測
一、堤身內土壓力（應力）觀測設計
二、堤身內土壓力（應力）觀測方法
三、接觸土壓力觀測設計
四、接觸土壓力計的觀測方法

第五章 河道堤防工程隱患監測
第一節 堤防工程隱患探測概述
一、江河堤防工程的特點
二、堤防隱患的主要類型
三、堤防隱患探測的基本方法
第二節 主要探測方法原理
一、時間域電磁法探測原理
二、自然電場法探測原理
三、直流電阻率法探測原理
四、探地雷達法探測原理
五、同位素示蹤法探測原理
六、測溫法探測原理
七、瑞利波法探測原理
第三節 時間域電磁法
一、時間域電磁法的應用範圍
二、時間域電磁法成果的解釋
三、幾種典型堤防用的時間域電磁法探測儀
第四節 自然電場法
一、自然電場法的基本概念
二、自然電場法的應用範圍
三、自然電場法基點的選擇和聯測
四、幾種典型堤防用的自然電場法探測儀
第五節 電阻率法
一、電阻率法的概念和特點
二、電阻率法的主要應用範圍
三、幾種典型堤防用的電阻率法探測儀
第六節 探地雷達法
一、探地雷達法的基本概念
二、探地雷達法的應用範圍
三、常用的探地雷達
四、幾種典型堤防用的探地雷達探測儀
第七節 放射性同位素示蹤法
一、放射性同位素示蹤法的基本概念
二、放射性同位素在堤防工程和其他領域的應用
三、放射性示蹤劑的選擇
四、放射性比活度及其測定
五、用於堤防探測的放射性儀器設備
第八節 測溫法
一、測溫法的主要類型
二、堤防工程所用的各類測溫計
三、大體積混凝土電腦測溫（一線通）系統
四、用於堤防工程的測溫法儀器設備
第九節 瞬變面波法
一、瞬變面波法的基本概念
二、瞬變面波法的應用範圍
三、瞬變面波法的儀器設備
四、幾種用於堤防探測的面波儀性能介紹
第十節 堤防工程隱患探測案例
一、永定河盧溝橋下游北京段堤防工程的隱患探測實例
二、珠江北江大堤石角段堤基放射性同位素示蹤探測實例

第六章 堤防工程環境因數監測
第一節 自然界降水量的觀測
一、降水量觀測場地佈置
二、降水量觀測儀器及安裝
三、降水量觀測常用儀器簡介
四、降水量的資料整理
第二節 河道流水水位的觀測
一、水位觀測的目的和要求
二、河道水位觀測的佈置
三、河道水位觀測的設備
第三節 防護河道的河勢觀測
第四節 河道流水流速的觀測
一、河道流水流速的基本概念
二、河道流水流速的觀測方法
第五節 河道流水流量的觀測
一、流速儀測流量方法
二、浮標法測流量法
第六節 河道水流的水質監測
一、河道水流水質監測的任務
二、水質監測站網的設置
三、水採樣的基本要求
四、水體污染源的調查工作

第七章 堤防安全監測與檢測
第一節 堤防工程安全監測概述
一、堤防工程安全監測的目的
二、堤防工程安全監測的內容
三、堤防工程安全監測的分類
第二節 堤防安全監測儀器及選配
一、堤防工程安全監測所用的儀器設備
二、堤防工程安全監測儀器設備選型依據
第三節 堤防安全監測重點
一、“漏洞、陷阱、裂縫”的監測
二、“滲漏、管湧”險情的監測
三、“坍塌、脫坡、沖刷”險情的監測
第四節 堤防運行性狀檢測
一、堤防工程的浸潤線檢測
二、堤防工程的溫度場檢測
三、堤防工程的位移量檢測
第五節 堤防安全檢測的理論分析
一、堤防三維滲流數學模擬布點檢測案例
二、堤防施工期垂直位移數學模擬檢測案例
第六節 堤防安全檢測的典型設備
一、美國的多波束測深系統
二、數位式全景鑽孔攝像系統
第七節 堤防安全監測的典型案例
一、荊南長江幹堤浸潤線的監測
二、武漢龍王廟堤段的監測

第八章 穿堤建築物監測與檢查
第一節 穿堤建築物監測與檢查概述
一、堤防工程觀測的一般規定
二、穿堤建築物的觀測專案
三、穿堤建築物的基本工程觀測佈設
四、穿堤建築物專門觀測的佈設
五、穿堤建築物安全檢測項目
六、穿堤建築物的險情監測
七、對滲流觀測的具體要求
第二節 堤防永久設備安全監測與檢查
一、存在的主要安全隱患
二、永久設備監控與檢查的依據
三、閘門的安全檢測
四、啟閉機的安全檢測
五、實現對閘門自動化監控
第三節 穿堤建築物混凝土安全監測
一、穿堤建築物混凝土的安全監測概述
二、三個典型病險閘結構混凝土強度與碳化深度檢測
三、南閘與新堤排水閘混凝土建築物裂縫檢測

第九章 堤防工程的品質檢測
第一節 堤防工程品質檢測概述
一、堤防工程品質檢測的任務
二、堤防工程施工品質控制
三、堤防工程品質檢測的分類
四、堤防填築碾壓試驗的品質檢測
五、堤防工程施工測量監測
第二節 堤防防滲牆品質檢測方法與儀器
一、堤防防滲牆品質的檢測方法
二、堤防防滲牆品質檢測儀器設備
第三節 堤防工程的品質評價
一、單元工程品質等級評定標準
二、堤防工程的品質評價
第四節 堤防工程品質檢測實例
一、品質檢測結果
二、防滲牆牆體開挖檢測
三、防滲牆工程的品質評價
一、荊隆宮堤段防滲牆工程概述
二、現場注水試驗成果分析
一、臨淮崗土壩（堤防）概述
二、土堤壩品質檢測結果及分析

第十章 堤防安全監測的自動化系統
第一節 堤防安全監測自動化系統概述
第二節 堤防安全監測自動化系統的結構
一、集中式自動監測系統
二、分散式自動監測系統
三、集中式與分散式的比較
第三節 堤防安全監測自動化系統的功能
一、系統資料獲取功能
二、系統資訊管理功能
三、堤防安全監測軟體系統
第四節 堤防安全監測自動化系統的防雷
一、防雷的基本原理
二、避雷的技術處理
三、電源的防雷措施
四、通信系統的防雷
五、其他的防雷措施
第五節 堤防安全監測自動化系統的報警準則
一、堤防安全監測預警系統設計要求
二、堤防安全監測預警系統報警準則

第十一章 堤防安全監測的即時分析與評價系統
第一節 堤防安全評價系統研究現狀及問題提出
一、安全評價的概念及其在大壩安全分析中的應用
二、堤防工程安全評價研究現狀
第二節 堤防監測即時分析與評價系統
一、安全綜合評價系統開發的基本原則
二、堤防工程安全綜合評價體系結構
第三節 堤防工程安全綜合評價指標的度量及賦權
一、堤防工程安全綜合評價概述
二、安全綜合評價指標度量方法
第四節 堤防工程安全綜合評價模型研究
一、堤防工程安全綜合評價模型概述
二、堤防工程安全綜合評價模型的建立
第五節 堤防安全評價系統資料庫結構設計
一、資料庫的分層設計
二、資料庫的結構設計
三、系統安全性的策略
參考文獻

水利工程除險加固技術叢書河流是水資源的主要載體，是水與自然、人類關係的聯繫介面。河流與人類社會關係密切。河流把上游山地土壤侵蝕形成的泥沙輸送到下游，形成沖積平原，河口的泥沙淤積在入海口形成三角洲，都是最適合人類居住的地方，也往往是經濟發展最迅速的地方。許多民族和國家都把河流比做自己的母親，如中國的黃河和長江、印度的恒河和俄羅斯的伏爾加河。

古代的四大文明古國都發源于大河流域，黃河流域是中國古代文明的發祥地，尼羅河孕育了古埃及文明，印度文明起源於恒河流域和印度河流域，古代巴比倫也是在幼發拉底河和底格裡斯河形成的兩河流域發展繁衍的。到了近現代，世界上主要的大城市也基本上是傍水而建，河流中下游地區成為經濟相對發達的地區。

河流哺育著人類，為人類的文明做出了無私的奉獻，但是河流造成的洪災也常常給人類帶來巨大的痛苦和災難。是自然災害較為嚴重的國家，氣象災害帶來的損失占各種自然損失的70％以上。由於江河縱橫、沿河人口密集，洪澇歷來是對生命財產危害最為嚴重的災害之一。據不完全統計，從西元前206年至1949年的兩千多年間，共發生可考查的洪災1092次，平均每兩年發生一次。新中國成立60多年來，年均洪澇受災面積134億畝，成災面積076億畝，直接經濟損失上百億元。

洪澇災害是最主要的自然災害，是中華民族的心腹大患。每年到了汛期，從中央到地方都要進行全面動員，做好人力、物資的準備，一旦發生特大洪水，抗洪救災常常成為全國人民的頭等大事。七大江河目前抗禦洪水能力多數只有50年一遇，再加上缺乏有效的調控能力，勢必造成洪澇災害。根據目前的國力情況，這種狀況一時還難以徹底解決。因此，這就決定了的防洪搶險是長期而艱巨的任務。

新中國成立以來，全國共建成了各類大壩約87萬餘座，水庫的總庫容達到7064億立方米，相當於全國河流年均徑流量的1/6。水庫大多建於20世紀50～70年代，由於受當時經濟、技術、資料等的限制，各類水庫普遍存在工程標準偏低、建設品質較差、老化失修嚴重、配套設施不全等問題，致使水庫安全隱患嚴重。水庫蓄水多，水位較高，如遇洪水垮壩失事，會有很高的水頭和大量的洪水，在很短時間內居高臨下傾瀉下來，洪水波浪所到之處，必將對下游造成摧毀性的破壞和毀滅性的災難，因此，水庫安危事關大局。

在長期的工程實踐中，國內外水利工作者在抗洪搶險方面積累了豐富的經驗，在防洪澇災害方面起到了巨大作用。由山東農業大學李繼業教授策劃，並組織有關專家共同編著了《水利工程除險加固技術叢書》，該叢書系統地介紹河道堤防防滲加固實用技術、河道堤防工程監測實用技術、河道堤防工程搶險實用技術、河流與河道工程維護及管理、水庫壩體滑坡與防治措施、水庫除險加固工程設計實例、水閘工程除險加固技術和洪水設計與防洪減災等知識，是對河道堤防、水庫等水利工程除險加固技術的總結和推廣，也是國內外水利工作者多年理論研究和實踐經驗的結晶，可供使用者因地制宜地選用和參考。

我深信，該叢書的出版將對水利工程的除險加固技術起到積極的促進作用。