本书系国家出版基金项目——《大国重器 中国超级水电工程·锦屏卷》之《特高拱坝安全监控分析》分册。本书综述了拱坝安全监控技术，介绍了锦屏一级特高拱坝安全监测系统设计，开展了拱坝温度控制过程仿真与效应跟踪分析，提出了首蓄期变形性态监控模型，并对运行期的拱坝变形、坝基渗流、应力等工作性态进行了综合分析，评价了拱坝运行的安全性，分析了坝肩边坡与谷幅的变形特征，创建了特高拱坝安全监控平台，最后进行了总结与展望。这些技术成功应用于锦屏一级水电站工程施工期、首蓄期和运行期的安全监控，为水电站投产发电和工程安全运行提供了重要技术支撑，也为国内外类似拱坝工程施工、蓄水和运行安全评价提供了参考和借鉴。 本书可供从事拱坝设计、施工和安全评价的工程技术人员使用，也可作为相关领域科研人员及高等院校师生的参考用书。

序一
序二
前言
第1章 综述
1.1 特高拱坝安全监测
1.1.1 国外特高拱坝安全监测特点
1.1.2 我国特高拱坝安全监测特点
1.2 拱坝安全监控分析与评价
1.2.1 安全监控重点和目的
1.2.2 安全监控模型
1.2.3 反分析模型和方法
1.2.4 安全监控指标
1.2.5 综合评价方法
1.3 锦屏一级特高拱坝简况
1.3.1 工程特点
1.3.2 工程建设历程
1.4 安全监控分析思路
第2章 安全监测系统设计
2.1 监测项目
2.2 变形监测控制网
2.2.1 平面监测控制网
2.2.2 水准监测控制网
2.3 大坝监测
2.3.1 变形监测
2.3.2 接缝监测
2.3.3 渗流监測
2.3.4 应力应变监测
2.3.5 永久温度监测
2.3.6 坝体特殊结构监测
2.4 抗力体监测
2.4.1 左、右岸抗力体及灌浆影响区变形监测
2.4.2 抗力体固结灌浆平洞监测
2.4.3 抗剪洞和置换洞监测
2.5 谷幅与坝肩边坡监测
2.5.1 谷幅监测
2.5.2 左岸坝肩边坡监测
2.5.3 右岸坝肩边坡监测
2.6 安全监测自动化系统
2.6.1 系统结构形式
2.6.2 系统设计
2.6.3 系统接入
2.7 安全监测系统运行情况
第3章 特高拱坝温控及效应跟踪分析
3.1 温度控制设计
3.1.1 设计基础资料
3.1.2 水库水温
3.1.3 封拱温度
3.1.4 温控标准
3.1.5 温控措施
3.1.6 温控措施的有效性检验
3.2 温控过程仿真及效果分析
3.2.1 仿真分析思路
3.2.2 仿真分析方法
3.2.3 仿真分析模型
3.2.4 混凝土绝热温升参数反馈分析
3.2.5 仿真分析成果
3.2.6 温控效果分析
3.3 上部封拱时机控制
3.3.1 施工期横缝变化情况
3.3.2 坝体上部封拱时机控制
3.4 封拱后温度回升及其对大坝结构的影响
3.4.1 温度回升过程
3.4.2 温度回升拟合公式
3.4.3 温度变化对坝体工作性态的影响分析
3.5 温控效果评价
第4章 特高拱坝首蓄期变形性态跟踪监控分析
4.1 分析思路
4.2 首蓄期变形监控模型
4.2.1 统计模型
4.2.2 确定性模型
4.2.3 混合模型
4.2.4 反演分析方法
4.3 首蓄期变形特征分析
4.3.1 坝基变形
4.3.2 坝体水平位移
4.3.3 坝体垂直位移
4.4 变形跟踪分析及预测
4.4.1 导流洞下闸蓄水期
4.4.2 第二阶段蓄水期
4.4.3 第三阶段蓄水期
4.4.4 第四阶段蓄水期
4.5 首蓄期变形性态评价
第5章 特高拱坝初期运行期变形性态分析
5.1 变形性态时空评价方法
5.1.1 变形时空变化特征提取方法
5.1.2 时空评价模型和准则
5.2 变形时空特征分析
5.2.1 坝基变形
5.2.2 坝体变形
5.3 变形性态评价
5.3.1 时空区域划分
5.3.2 影响因素主成分评价
5.3.3 评价结果
5.4 综合评价
第6章 坝基渗流性态分析
6.1 渗流分析方法
6.1.1 非稳定渗流分析的基本方程
6.1.2 裂隙岩体渗透张量的确定方法
6.1.3 排水孔幕的精细化模拟方法
6.2 坝区渗流监测反馈分析
6.2.1 有限元渗流计算模型
6.2.2 坝区渗流反馈分析思路及参数反演
6.2.3 蓄水过程渗流场反馈分析
6.2.4 运行期坝区渗流场计算分析
6.3 实测渗流性态分析
6.3.1 坝基渗压实测变化规律
6.3.2 坝基及平洞渗流量实测变化规律
6.3.3 左岸低高程基础廊道渗流实测变化规律
6.3.4 两岸绕渗实测变化规律
6.4 渗控工程评价
第7章 特高拱坝实测应力性态分析
7.1 分析方法
7.1.1 应变计组安装方式
7.1.2 应变分析
7.1.3 应变平衡方法
7.1.4 单轴应变和切应变分析
7.1.5 正应力和切应力计算方法
7.1.6 主应力计算方法
7.2 混凝土性能参数
7.2.1 弹性模量
7.2.2 徐变
7.2.3 混凝土线膨胀系数
7.3 首蓄期拱坝正应力分析
7.3.1 坝基正应力
7.3.2 坝体正应力
7.4 初期运行期拱坝应力分析
7.4.1 坝踵正应力
7.4.2 坝趾正应力
7.4.3 坝体正应力
7.4.4 主应力
7.5 有限元应力仿真计算
7.6 实测应力成果探讨
7.6.1 实测应力安全性认识
7.6.2 关于坝踵应力的讨论
第8章 坝肩边坡及谷幅变形监测分析
8.1 坝肩边坡概况
8.1.1 工程地质条件
8.1.2 开挖布置与加固措施
8.2 左岸坝肩边坡变形
8.2.1 边坡分区
8.2.2 边坡变形特征
8.3 右岸坝肩边坡变形
8.4 谷幅变形
8.4.1 测线布置
8.4.2 拱坝坝肩边上游边坡谷幅
8.4.3 拱坝下游边坡谷幅
8.5 坝肩边坡变形综合评价
第9章 特高拱坝安全监控平台
9.1 平台总体架构
9.1.1 软件架构