简介
在水工建筑物的有代表性部位埋设观测设备， 定期量测其水平位移量， 据以分析水工建筑物水平方向的状态变化。目的在于了解运行中的水工建筑物在内、外部荷载和地基变形等因素作用下的状态变化是否正常， 为工程安全运用提供依据。水平位移分为横向位移(垂直坝轴线)和纵向位移 (平行坝轴线)，水平位移观测通常要观测与工程安全密切有关的横向位移和纵向位移。
从20世纪30年代起，英国、美国及苏联等一些国家普遍开展了水平位移观测工作。50年代以后， 中国水平位移观测技术得到迅速发展， 60年代开始广泛应用垂线和引张线， 70年代后期， 先后研制成功精密视准仪， 能集中遥测的电感式垂线仪、引张线遥测仪以及多种激光观测水平位移等装置。
观测布置 进行水平位移观测须在水工建筑物的有代表性部位设置若干测点， 并在不受建筑物和地基变形的部位设置工作基点， 以工作基点为基准， 定期测定测点位置， 与始测或上次测值进行对比， 求得各测点水平方向的位移量。水平位移测点的布置， 应根据建筑物的重要性、规模、结构、地形、地质、施工情况及采用的观测方法而定， 以能全面掌握建筑物的变形状态为原则。水平位移观测的工作基点布置在大坝两岸不受破坏而又便于观测的岩石或坚实的土基上。工作基点可分为固定和非固定两种， 工作基点附近还要设置若干校测基点。
观测方法 水平位移观测方法随坝型而有所不同， 常用的有视准线法、三角网法， 前方交会法， 垂线法、引张线法及测斜仪法等六种：
视准线法 直线的坝型，广泛采用视准线法(又方向线法)，其特点是工作简便，成果可靠，费用低廉。视准线法是通过两岸工作基点，建立固定不变的光学基准线、沿视准线在建筑物表面设置位移标点、使用SD-65型视准仪。
经纬仪、精密经纬仪或激光准直仪等以两岸固定的工作基点构成基准线，测定位移标点偏离基准线的水平距离(见图1)，与始测或上次测值进行对比，求得两次观测间各测点的水平位移量。若坝轴线系折线者，需在转折处增设非固定工作基点。观测时分别测定标点偏离非固定工作基点与两岸固定基点构成的视准线的水平距离，以及非固定工作基点的位置变化，据以求得各标点的水平位移量。利用激光方向性好，亮度高、单色性好等特点，可用激光束直接准直(激光照准仪)和波带板激光准直观测水平位移。但大气干扰和气温梯度变化对观测精度有一定影响。中国吉林省太平哨水库把波带板激光准直系统和可动真空管道系统结合起来，使激光束在真空中传输、减小和消除大气折光和湍流对激光准直的影响，提高了观测精
图1 视准线法示意图
三角网法 将水工建筑物上的位移测点与两岸工作基点构成三角网，然后根据工作基点用精密经纬仪，以三角测量方法测定测点位置，与始测或上次测值对比，求得两次观测间各测点的水平位移量。其布置示意图见图2。图中(甲)为土坝三角网布置; (乙)为拱坝三角网布置; Ⅰ、Ⅱ为校核标点;A、B、C为三角网工作基点;a、b、c、d、e为标点或增设工作基点。
前方交会法 在坝的两岸山坡选择不受大坝变形影响的地点设置已知座标的工作基点，以前方交会法测定水工建筑物各标点水平位置的变化，求得该点的水平位移量。
垂线法 观测混凝土坝和砌石坝的水平位移和挠度可采用垂线法，即用垂线作铅直基准线，测量沿垂线不同高程各测点水平方向的位置变化，求得各测点的水平位移量，见图3。
图2 三角网法水平位移观测平面布置示意图
垂线分正垂线和倒垂线，正垂线是将用不锈钢丝，其上端固定在坝的上部，通过坝身垂线井铅垂地悬挂到底部廊道中，钢丝末端吊有重锤。倒垂线是将不绣钢丝下端通过钻孔锚固在基岩深部、而钢丝顶部以“浮筒”的浮力将它拉紧，成为铅垂线。沿铅垂线不同高程的测点上安装遥测座标仪，光学座标仪或机械式座标仪测量测点与垂线钢丝之间水平方向的相对位置，算得水平位移量。
引张线法 在两个工作基点之间用一条不锈钢丝，两端施加张力，使之引张为一直线(指悬链线的水平投影)， 用于测量直线坝型各坝段的水平位移(见图4)。引张线是通过坝顶或坝内水平廊道固定在大
坝两端的不锈钢丝， 两端点设置在两岸基岩上， 或以倒垂线测点作为基点。各坝段测点设置浮托器和专用量具或引张线遥测仪， 测量各坝段测点和引张线之间水平方向的相对位移， 即坝体各测点水平位移。
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图3 垂线法观测布置图
——变形前大坝轮廓线及垂线
……变形后大坝轮廓线及垂线
图4 引张线布置示意图
测斜仪法 观测坝体内部水平位移， 可在坝体内埋测斜管， 用测斜仪作传感装置， 根据测斜管斜度变化换算测点水平位移量。测斜仪分滑动式和固定式两种， 固定式测斜仪设在坝体内部; 滑动式则在测斜管上下滑动进行测读。
水平位移观测今后发展趋向是：实现遥测自动化，并与其他观测项目联成自动观测系统， 以利于水工建筑物安全运用的自动监视与控制。
英文
horizontal displacement observationshuiping weiyi guance