ICS27.140
CCSP55
中华人民共和国水利行业标准

SL/T551—2024
替代 SL551—2012
土石坝安全监测技术规范
Technicalspecificationforearth rockfill
damsafetymonitoring
2024 10 22发布
2025 01 22实施
中华人民共和国水利部 发布
中华人民共和国水利部
关于批准发布 《小型水库监测技术规范》等
4项水利行业标准的公告
2024年第20号
中华人 民 共 和 国 水 利 部 批 准 《小 型 水 库 监 测 技 术 规 范》
(SL/T828—2024)等4项为水利行业标准,现予以公布。
序号
标准名称
标准编号
替代标准号
发布日期
实施日期
1
小型水库监测
技术规范
SL/T828—2024
2024.10.22 2025.1.22
2
土石坝安全监
测技术规范
SL/T551—2024
SL551—2012 2024.10.22 2025.1.22
3
水库大坝风险
等级划分与评估
导则
SL/T829—2024
2024.10.22 2025.1.22
4
水土保持监测
技术规范
SL/T277—2024
SL277—2002
SL342—2006
SL452—2009
SL592—2012
2024.10.22 2025.1.22
水 利 部
2024年10月22日
前 言
根据水 利 技 术 标 准 制 修 订 计 划 安 排,按 照 SL/T1—2024
《水利技术标准编写规程》的要求,对 SL551—2012 《土石坝安
全监测技术规范》进行修订。
本标准共12 章和 11 个附录,主要技术内容有:总则、术
语、基本规定、现场检查、环境量监测、变形监测、渗流监测、
压力 (应力)监测、专项监测、监测自动化系统、监测资料整编
与分析、监测系统运行与管理。
本次修订的主要内容有:
———增加了基本规定,提出了安全监测满足数字孪生水利工
程建设管理的要求,明确了土石坝全生命期安全监测工
作要点;对安全监测仪器和设施的完好率进行了规定;
———完善了变形监测网的规定;完善了 GNSS的观测技术
要求;增加了使用柔性测斜仪监测变形的技术要求;增
加了三维激光扫描、InSAR 等变形监测技术适用场景
和要求;
———完善了各类型土石坝安全监测布置的原则;增加了溢洪
道和进水口塔架安全监测技术要求;结合数字孪生工程
建设增加了需要冗余布置感知设备设施的要求;
———补充了安全监测自动化系统通信及供电相关技术要求;
增加了表面变形实现自动化监测的技术要求;
———明确了安全监测资料初步分析和综合分析的适用要求;
增加了建立重要监测项目关键测点物理量监控指标的要
求;增加了安全监测资料分析建立的数学模型,可作为
数字孪生工程专业模型使用;
———增加了安全监测系统运行与管理。
本标准所替代标准的历次版本为:
———SL60—94
———SL169—96
———SLJ701—80
———SL551—2012
本标准批准部门:中华人民共和国水利部
本标准主持机构:水利部运行管理司
本标准解释单位:水利部运行管理司
本标准主编单位:中国水利水电科学研究院
本标准参编单位:水利部大坝安全管理中心
中水北方勘测设计研究有限责任公司
黄河勘测规划设计研究院有限公司
河南水利投资集团有限公司
北京中水科工程集团有限公司
基康仪器股份有限公司
本标准出版、发行单位:中国水利水电出版社
本标准主要起草人:孙建会 王士军 朱赵辉 王万顺
李迎春 姜 龙 朱化广 田振华
谷艳昌 武学毅 贺 虎 雷 霆
郭志刚 杨慧勤 谢津平 李秀文
吴 浩 侯文昂 张丽燕
本标准审查会议技术负责人:刘志明 方卫华
本标准体例格式审查人:郑 寓
本标准在执行过程中,请各单位注意总结经验,积累资料,
随时将有关意见和建议反馈给水利部国际合作与科技司 (通信地
址:北京市西城区白广路二条2号;邮政编码:100053;电话:
010
63204533; 电 子 邮 箱:bzh@ mwr.gov.cn; 网 址:ht-
tp://gjkj.mwr.gov.cn/jsjdl/bzcx)。
目 次
1 总则
1
……………………………………………………………
2 术语
3
……………………………………………………………
3 基本规定
5
………………………………………………………
4 现场检查
10
………………………………………………………
4.1 一般规定
10
…………………………………………………
4.2 检查项目和内容
10
……………………………………………
4.3 检查方法和要求
13
……………………………………………
4.4 记录和报告
14
…………………………………………………
5 环境量监测
16
……………………………………………………
5.1 一般规定
16
…………………………………………………
5.2 水位、库水温
16
………………………………………………
5.3 降水量、气温和气压
18
………………………………………
5.4 坝前 (及库区)泥沙淤积和下游冲刷
18
………………………
5.5 冰压力
19
……………………………………………………
5.6 监测资料及成果
19
……………………………………………
6 变形监测
21
………………………………………………………
6.1 一般规定
21
…………………………………………………
6.2 监测设计
22
…………………………………………………
6.3 监测设施及其安装
28
…………………………………………
6.4 监测方法及成果要求
34
………………………………………
7 渗流监测
39
………………………………………………………
7.1 一般规定
39
…………………………………………………
7.2 监测设计
39
…………………………………………………
7.3 监测设施及其安装
44
…………………………………………
7.4 监测方法及成果要求
46
………………………………………
8 压力 (应力)监测
…………………………………………… 48
8.1 一般规定
48
…………………………………………………
8.2 监测设计
48
…………………………………………………
8.3 监测设施及其安装
53
…………………………………………
8.4 监测方法及成果要求
55
………………………………………
9 专项监测
57
………………………………………………………
9.1 地震反应监测
57
………………………………………………
9.2 泄水建筑物水力学监测
57
……………………………………
10 监测自动化系统
59
……………………………………………
10.1 一般规定
59
…………………………………………………
10.2 系统设计
59
…………………………………………………
10.3 系统设备
62
…………………………………………………
10.4 系统软件
63
…………………………………………………
10.5 安装与调试
65
………………………………………………
11 监测资料整编与分析
66
………………………………………
11.1 一般规定
66
…………………………………………………
11.2 工程基本资料及监测资料收集
66
……………………………
11.3 监测资料整理和整编
67
………………………………………
11.4 监测资料分析
69
……………………………………………
12 监测系统运行与管理
74
………………………………………
12.1 一般规定
74
…………………………………………………
12.2 运行管理
75
…………………………………………………
12.3 设施维护
76
…………………………………………………
附录 A 监测项目和测次
77
………………………………………
附录 B 监测仪器线缆连接、敷设及保护
80
……………………
附录 C 仪器基准值选定
86
………………………………………
附录 D 现场检查记录表样
88
……………………………………
附录 E 表格式
90
…………………………………………………
附录 F 变形监测
136
………………………………………………
附录 G 渗流监测
160
………………………………………………
附录 H 压力 (应力)监测
………………………………… 165
附录J 地震反应监测主要技术指标及记录报告表样
175
………
附录 K 计算公式
177
………………………………………………
附录 L 监测系统运行与管理
191
…………………………………
标准用词说明
200
……………………………………………………
标准历次版本编写者信息
201
………………………………………
条文说明
………………………………………………………… 203
1 总 则
1.0.1 为规范土石坝安全监测设计、施工和运行管理工作,制
定本标准。
1.0.2 本标准适用于水利水电工程中的1级、2级、3级土石坝
的安全监测。
1.0.3 坝高200m 及以上的高坝或特别重要的土石坝,在遵照
本标准执行的同时,应根据工程需要对渗流、变形和压力 (应
力)等监测项目专门研究。
1.0.4 本标准的监测范围,应包括土石坝的坝体、坝基、坝端
和与坝的安全有直接关系的输水、泄水建筑物和设施,以及对土
石坝安全有重大影响的水库近坝岸坡。
1.0.5 本标准主要引用下列标准:
GB/T9361 计算机场地安全要求
GB/T12897 国家一、二等水准测量规范
GB/T16529.3 光纤光缆接头 第3部分:分规范 光纤光缆
熔接式接头
GB/T16818 中、短程光电测距规范
GB/T18314 全球定位系统 (GPS)测量规范
GB50167 工程摄影测量规范
GB50026 工程测量标准
SL486 水工建筑物强震动安全监测技术规范
SL530 大坝安全监测仪器检验测试规程
SL616 水利水电工程水力学原型观测规范
SL621 大坝安全监测仪器报废标准
SL766 大坝安全监测系统鉴定技术规范
SL/T782 水利水电工程安全监测系统运行管理规范
1
CH/T6006 时间序列InSAR 地表形变监测数据处理规范
1.0.6 土石坝安全监测除应符合本标准规定外,还应符合国家
现行相关标准的规定。
2
2 术 语
下列术语及其定义适用于本标准。
2.0.1 施工期 constructionperiod
从工程开工起,至水库首次蓄水时为止的时期。
2.0.2 初期运行期 preliminarystageofoperation
水库首次蓄水至达到 (或接近)正常蓄水位后的三年。
2.0.3 运行期 operationperiod
初期运行期后的时期。
2.0.4 校核基点 checkingdatumpoint
用于工作基点稳定性校核的相对稳定的测量控制点。
2.0.5 基准值 fiducialvalue
作为计算起点的测值。
2.0.6 观测 observation
采用测读仪表完成单次数据采集、记录的活动。
2.0.7 监测 monitoring
通过现场检査、人工观测或自动化采集等方式获取数据,并
对数据进行分析的活动。
2.0.8 测量机器人 measurementrobot
集自动目标识别、自动照准、自动测角与测距、自动目标跟
踪、自动记录于一体的测量平台,又称自动全站仪。
2.0.9 强震动 strongmotion
地震引起的场地或工程结构的强烈震动,以震动加速度值
表示。
2.0.10 数据采集装置 dataacquisitionunit
数据采集、存储与传输的设备。
2.0.11 监测站 monitoringstation
安装集线箱或数据采集装置的位置或场所。
3
2.0.12 监测管理站 monitoringmanagementstation
安装采集计算机、相关软件和外部设备的场所。
2.0.13 设计警戒值 designalertvalue
基于水工设计计算分析成果和类似工程经验,提出的监测物
理量及其变化速率限值。
2.0.14 监控指标 monitorindex
基于监测资料综合分析后提出的监测物理量及其变化速率等
的临界值或限定值。
2.0.15 监测资料整理 arrangementofmonitoringdata
校核监测数据和现场检查资料,换算物理量、统计填表、绘
制过程线图、初步判断异常值等,并将监测资料入库。
2.0.16 监测资料整编 compilationofmonitoringdata
在监测资料整理基础上,定期对监测资料进行归纳、处理、
编辑、生成标准格式电子文档和刊印等。
2.0.17 监测资料分析 monitoringdataanalysis
基于整编后的监测资料,定性和定量分析监测物理量变化发
展与空间分布规律,解析异常,评价工程安全性态。
4
3 基 本 规 定
3.0.1 安全监测应贯穿土石坝全生命期,监测方式应包括现场
检查和仪器监测。
3.0.2 安全监测应满足数字孪生水利工程建设管理的需要。
3.0.3 土石坝安全监测工作应遵循下列原则:
1 现场检查应与仪器监测相互结合、互为补充。
2 仪器监测应根据工程等级、规模、结构型式及其地质条
件、地形和地理环境等因素综合布置;监测项目应永临结合布
置,重点突出,兼顾全面,关键项目或部位测点宜冗余设置。
3 监测仪器应可靠耐久、经济实用、技术先进,性能指标
满足监测要求。
4 监测仪器及设施的安装埋设应专业施工,及时有效,质
量可控。主体工程施工应为仪器设施安装埋设、观测和维护提供
条件。
5 仪器安装埋设后应按要求连续观测,监测资料应及时整
理、整编和分析。
6 仪器监测应适时实现自动化集成,建立安全监测自动化
系统。
7 安全监测自动化系统宜具有与数字孪生应用系统或数据
资源平台交互的接口。
8 监测系统在恶劣环境条件下应能正常运行,自动化监测
宜与人工观测相结合。
9 监测系统设施投运后应按照 SL/T782和 SL766的要求
检查、维护和鉴定,测读仪表应定期检定或校准。
10 统筹考虑日常和应急监测,宜适时构建天空地水工一体
化监测感知网。
3.0.4 各阶段安全监测工作应符合下列规定:
5
1 可行性研究阶段:应提出安全监测系统总体设计方案、
主要监测项目及监测仪器类型、数量和投资估算,安全监测工程
投资不宜低于主体建筑工程投资的1.5%。
2 初步设计阶段:应明确安全监测系统初步设计方案、监
测项目及其布置,监测技术要求,确定监测仪器设施数量和投资
概算。对于Ⅰ等、Ⅱ等工程应编制工程安全监测设计专题报告。
3 招标阶段:应提出监测系统布置图、监测设施技术指标、
监测工程量清单、安装埋设技术要求、监测频次以及工程预算。
对于Ⅰ等、Ⅱ等工程宜单独提出工程安全监测招标文件。
4 施工阶段:设计单位应提供施工详图和技术要求。实施
单位应做好仪器设备检验、率定、安装埋设、观测、调试和保
护;应保证监测设施完好及监测数据连续、准确、完整;并及时
对监测资料整理、分析,评价施工期工程性状,提出施工阶段工
程安全监测实施和资料分析报告。工程竣工验收前,实施单位应
将监测设施和竣工图、埋设记录、施工期监测记录,以及整理、
分析等纸质和电子文档等资料汇编成正式文件,移交建设管理
单位。
5 初期运行阶段:工程运行管理单位做好建设期监测资料
交接工作,明确初期运行阶段的监测单位;蓄水前应制定监测工
作计划,确定监测项目基准值和主要设计警戒值。蓄水时应加强
监测,及时分析监测资料,并对工程工作状态做出评估,提出初
期蓄水工程安全监测专题报告。宜建立安全监测自动化系统并投
入运行。
6 运行阶段:运行管理单位宜建立专业化的监测队伍管理、
维护和运行安全监测系统;定期整编、分析监测资料,评估运行
阶段工程工作状态,提出工程安全监测资料分析报告。
3.0.5 土石坝安全监测项目及其设置应满足附录 A 表 A.1的要
求,坝高超过70m 的3级大坝应监测坝体 (基)内部变形,坝
高低于30m 的1级、2级大坝内部变形和应力应变可选择布设。
3.0.6 坝肩及基岩断层带、坝基覆盖层、承压含水层,以及坝
6
内有埋管和廊道处、坝的分期填筑结合处、与混凝土建筑物或岸
坡结合处,应重点监测。
3.0.7 监测项目在不同阶段的观测频次应满足附录 A 中表 A.2
的要求,并应符合下列规定:
1 遇高水位、库水位骤变、特大暴雨、强地震等特殊情况,
以及边坡、地下洞室开挖和工程出现不安全征兆时应增加测次。
2 施工期观测频次可取上限。
3 初期运行期蓄水时观测频次可取上限,完成蓄水后可取
下限。
4 运行期影响工程安全性态的监测物理量变化速率大时,
观测频次应取上限,趋于稳定后取下限。
5 实现自动化监测后的观测频次应根据工程实际运行工况
确定。
6 各阶段相关监测项目应同步监测。
3.0.8 监测仪器埋设前应按SL530的要求检验测试,自动化监
测系统设施设备安装前应进行检校。监测仪器设备安装埋设后应
及时填写考证表和绘制电缆走线图。监测仪器线缆连接、敷设及
保护应满足附录 B的要求。
3.0.9 仪器安装埋设后,应按附录 C适时建立基准值。
3.0.10 监测设施和仪器安装埋设后宜在1个月内完成单元工程
质量验收,验收不合格的设施和仪器应及时进行补埋。工程验收
时,可更换和修复的仪器设备与设施完好率应为100%,不可更
换仪器设备完好率不应低于90%。
3.0.11 监测设施暂不具备施工条件时,可设置临时测点,临时
测点应与监测系统建立数据传递关系。
3.0.12 土石坝除险加固工程、改扩建工程或安全监测设施增补
完善更新改造,应对原有监测设施开展鉴定工作,设置新的安全
监测系统后,应做好与原监测系统数据的衔接。
3.0.13 发生地震、大洪水、库水位骤变、高水位运行,以及大
坝工作状态出现异常等情况时,应加强监测,发现问题,及时
7
上报。
3.0.14 发生突发应急事件时,应根据天空地水工一体化监测感
知网的建设情况采用 GBSAR (地基合成孔径雷达)、三维激光扫
描、GNSS(全球导航卫星系统)、无人机、无人船、视频监控等
技术开展实时应急监测预警预报。
3.0.15 根据监测资料分析结果对大坝安全性态分级,应遵循下
列原则:
1 监测资料变化规律正常,测值在经验值及标准、设计、
试验规定的允许值内,运行过程中无异常情况,可认为大坝安全
性态正常。
2 局部监测资料存在趋势性变化现象,但测值仍在设计警
戒值或经验值及标准、设计、试验规定的允许值以内,可认为大
坝安全性态基本正常。
3 监测资料分析成果有向大坝安全不利方向发展的明显趋
势性变化或测值发生突变,超出设计警戒值、经验值及标准、设
计、试验规定的允许值,可认为大坝安全性态异常。
3.0.16 监测物理量正负号应符合下列规定:
1 水平位移:向下游为正,向左岸为正;反之为负。
2 垂直位移:下沉为正,上抬为负。
3 界面、接 (裂)缝及脱空变形:张开、脱开为正,闭合
为负。
4 面板挠度:沉陷为正,隆起为负。
5 岸坡变形:向临空面为正,反之为负。
6 地下洞室围岩变形:向洞内为正或拉伸,反之应为负或
压缩。
7 收敛变形:边长变小为正,反之为负。
8 倾斜:向下游为正,向左岸为正;向临空面为正,反之
为负。
9 渗透压力:压为正。
10 应力应变:拉为正,压为负。
8
11 孔隙水压力、土压力、界面应力:压为正。
3.0.17 监测物理量宜采用下列单位:
1 位移或变形:mm。
2 渗透压力:kPa。
3 渗压水位或水头:m。
4 渗流量:L/s。
5 土压力和应力:MPa。
6 锚固力:kN。
7 应变:με。
8 水位、高程和坐标:m。
9 温度:℃。
9