水管式沉降仪 + 引张线式水平位移计，堆石坝/土石坝内部沉降与水平位移直接量测方案
堆石坝、土石坝在填筑和蓄水过程中，坝体内部沉降与水平位移是评价填筑质量、判断坝体稳定性的核心指标。表面位移监测只能反映外部变形，坝体内部的真实位移需要通过埋入式仪器直接量测。南京蓉水基于自主研发的水管式沉降仪和引张线式水平位移计，为面板堆石坝、心墙坝等坝型提供内部变形监测的整体解决方案。
方案遵循DL/T 1046《引张线式水平位移计》和DL/T 1047《水管式沉降仪》等行业标准，仪器在坝体分层填筑阶段随施工同步埋设，实现从施工期到运行期的全生命周期监测。系统支持人工测读与自动化采集双模式，确保长期稳定可靠。
水管式沉降仪基于液体连通管原理，测点与观测房内液面在连通状态下保持同一高程。通过测量观测管液面高程变化，直接获取各测点相对于观测房的沉降量。量程0~2000mm，分辨力1mm，综合误差不大于0.25%F·S，支持人工与自动双模式测读。
引张线式水平位移计在测点高程水平铺设热镀锌钢管保护管，从各测点引出热膨胀系数极小的铟瓦钢丝（2mm）至观测房固定标点。经导向滑轮，末端挂重锤（常挂20kg/测量加载20kg），位移变化量由钢丝相对位移读数获取。量程0~1000mm，分辨力1mm。
在坝体不同高程（EL.680m、EL.695m、EL.706.8m等）的监测条带分别布设水管式沉降仪和引张线式水平位移计，形成分层分布式监测网络。每套系统可配置3~8个测点，实现坝体内部变形的剖面式连续感知。
自动型系统配备DSP-IIB测控模块与NRS-YL2000压力传感器，电磁阀控制充排水循环。输出信号1~4V，测控模块分辨率0.01%F·S，误差不超0.05%F·S。数据通过4G/5G或RS485实时上传至监测平台，支持远程配置采集间隔。
仪器安装与坝体填筑同步进行：条带基床精确放线→开挖整平→细料回填压实→仪器就位安装→坝料分层回填。每步工序严格控制基床平整度、管路坡度（沉降管1%~3%坡向观测房）、保护钢管接头密封，确保仪器长期可靠运行。
坝体填筑过程中，已埋设管路和线体面临重型机械碾压风险。采用槽钢护罩+警示标识+人工旁站三重保护机制。靠近仪器1m范围采用小型夯实设备人工压实，避免机械损伤。每日施工前后进行仪器状态巡检和基准读数复核。
区别于外部变形监测（GNSS/全站仪）的间接推算，水管式沉降仪和引张线位移计直接埋入坝体内部，测量的是坝体内部真实发生的沉降与水平位移，不受大气折射、通视条件等外部因素影响。
引张线位移计采用铟瓦合金钢丝（线径2mm），热膨胀系数≤1.5×10⁻⁶/℃，常规温度变化对测量精度影响可忽略。配合40kg恒张力重锤系统，保证长期张拉稳定。
自动型在人工型基础上增加测控箱、压力传感器和电磁阀，两种模式可独立运行、互为备份。断电或设备故障时自动切换至人工测读模式，确保极端工况下数据连续性。
仪器在填筑施工阶段即行埋设，捕捉施工期变形过程，建立初始基准。运行期持续监测，完整覆盖坝体从填筑→蓄水→运行的全过程变形演化轨迹。
仪器无电子元件埋入坝体，测点端为纯机械结构（连通管、铟瓦丝），不受电磁干扰，不漂移、不老化。观测房内设备可定期标定维护，系统整体寿命与坝体同期。
严格遵循DL/T 1046、DL/T 1047安装规范，从基床处理、管路铺设、接头密封到坝料回填形成标准化工艺。伸缩接头适应坝体不均匀变形，保护管接头采用专用密封胶圈。
| 设备名称 | 型号/规格 | 技术指标 |
|---|---|---|
| 水管式沉降仪（人工型） | DCJ-T | 量程0~2000mm，分辨力1mm，比测互差≤2mm，含观测屏、蓄水桶、水箱、电磁阀 |
| 水管式沉降仪（自动型） | DCJ-T(A) | 人工型基础上增加DSP-IIB测控模块 + NRS-YL2000压力传感器，支持远程自动充排水测读 |
| 压力传感器 | NRS-YL2000 | 输出0.5-4V，分辨率0.033%F·S，综合误差0.25%F·S，温度漂移0.04%F·S/℃ |
| 测控模块 | DSP-IIB | 测量范围0-4.096V，分辨率0.01%F·S，误差0.05%F·S，温度影响0.002%F·S/℃ |
| 引张线式水平位移计（人工型） | DSP-2-A | 量程0~1000mm，分辨力1mm，铟瓦钢丝线径2mm，含锚固板、分线盘、导向滑轮、重锤 |
| 引张线式水平位移计（自动型） | DSP-2-B | 人工型基础上增加自动位移传感器与远程采集模块，支持定时自动测量与数据上传 |
| 管路及附件 | 热镀锌钢管/高压软管 | 钢丝保护管、连通液管、通气管、排水管，含伸缩接头、密封胶圈、钢丝头固定盘 |
坝体填筑期至蓄水运行全过程内部变形监测
心墙与堆石区差异沉降对比监测
超高坝体内部多高程分层监测条带布局
上下水库大坝内部变形同步监测体系
软岩/软土地基上坝体内部变形跟踪监测
老坝加高过程中新老坝体结合部位变形监测
按设计图纸精确放线，基床开挖后底部人工整平压实，铺设20~30cm细粒过渡料并碾压密实，确保仪器安装基面平整度满足要求。沉降管路沿坡向设1%~3%均匀坡降，避免管路内气泡积聚影响测量精度。
测点锚固板精确定位于预设桩号和高程，保护钢管逐段连接，每一接头检查密封胶圈安装质量。伸缩接头每10~15m设置一处，预留适应坝体变形的伸缩量。管路全线贯通测试，确认无阻塞、无渗漏后封口保护。
靠近仪器及管路1m范围内采用小型振动夯人工分层压实，严禁重型机械直接碾压。回填料剔除粒径大于50mm的碎石，分层厚度不大于30cm。每层压实后检测压实度，达标后进行仪器状态复核。
观测房设置于坝后坡稳定的观测平台上。人工型设备安装观测屏、蓄水桶和水箱，自动型加装测控箱和压力传感器。管线引入后逐通道进行充水排气、预拉张紧和基准读数标定，建立初始读数档案。
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本方案涉及水管式沉降仪（DCJ-T系列）、引张线式水平位移计（DSP-2系列）、压力传感器（NRS-YL2000）、测控模块（DSP-IIB）、热镀锌保护钢管及配套附件等。具体产品参数请参阅产品中心 →