湖坪村閘壩樞紐工程安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)存在問(wèn)題分析及對(duì)策

胡 凱，張萬(wàn)里

（1.中交第二航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司廣州分公司，廣東 廣州 511442；2.江蘇文天水利規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司（河南省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限公司南京分公司），江蘇 南京 719000）

樞紐大壩是水利水電工程一項(xiàng)重要的組成部分，與整個(gè)水利水電工程的質(zhì)量及后期的使用效率密切相關(guān)。為了確保大壩的穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)，需要做好相關(guān)安全監(jiān)測(cè)的工作。湖坪村閘壩樞紐工程安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已運(yùn)行多年,實(shí)際運(yùn)行情況揭露了設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題,如視準(zhǔn)線觀測(cè)法理論和實(shí)踐運(yùn)用的差距、大地四邊形設(shè)計(jì)中對(duì)通視考慮不足等?；诖?，本文針對(duì)湖坪村閘壩樞紐工程安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)展開(kāi)分析。

1 工程概況

湖坪水庫(kù)是一個(gè)以灌溉、供水為主，結(jié)合防洪、旅游的?。?）型水庫(kù)，主要建設(shè)內(nèi)容為擋水壩、溢流壩和灌溉取水建筑物等管網(wǎng)設(shè)施，總投資2.6億元。水庫(kù)位于江西省樟樹(shù)市湖坪村境內(nèi)，距樟樹(shù)市區(qū)約4.5 km，所在流域?qū)氽蛾?yáng)湖環(huán)湖區(qū)河流清豐山溪支流薌水流域，閘址以上控制流域面積260 km2。大壩壩體為重力壩，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇。水庫(kù)建成后，正常蓄水位310 m，正常庫(kù)容697萬(wàn)m3；死水位271 m，灌溉死水位288 m，死庫(kù)容27萬(wàn)m3。灌溉受益范圍涉及大湖、楊林、巖坡3個(gè)村，新增灌溉面積1.34 km2，改善灌溉面積4.18 km2，灌區(qū)控制灌溉面積8.81 km2，灌區(qū)灌溉保證率達(dá)到85%。

2 工程安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)存在問(wèn)題

盡管湖坪村大壩安全監(jiān)測(cè)已經(jīng)能夠做到對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集，但是針對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析和對(duì)大壩運(yùn)行性態(tài)的實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)還難以實(shí)現(xiàn)。且因水閘管理設(shè)施與技術(shù)水平落后，管理經(jīng)費(fèi)和具體管理工作落不到實(shí)處，現(xiàn)有管理設(shè)施及管理水平已不能滿足工程管理的需要。

2.1 大壩安全監(jiān)測(cè)工作落實(shí)不到位

湖坪村部分大壩建成已運(yùn)行十多年，但一直沒(méi)有針對(duì)該部分大壩采取任何安全監(jiān)測(cè)措施，缺乏實(shí)際監(jiān)測(cè)資料，不能掌握大壩運(yùn)行的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)，存在很大的安全隱患；同時(shí)，因管理人員安全意識(shí)不足，對(duì)安全監(jiān)測(cè)工作的重要性理解不到位，存在僥幸心理，使得大壩監(jiān)測(cè)工作不能得到重視[1]；缺乏完善的管理制度也是湖坪村大壩安全監(jiān)測(cè)工作面臨的重要問(wèn)題，應(yīng)急需針對(duì)此項(xiàng)問(wèn)題進(jìn)行處理。

2.2 安全監(jiān)測(cè)儀器選擇和采購(gòu)不當(dāng)

安全監(jiān)測(cè)工作要在對(duì)監(jiān)測(cè)儀器進(jìn)行充分對(duì)比考慮之后選擇采購(gòu)：①要充分的考慮到監(jiān)測(cè)儀器的適用性，即考慮監(jiān)測(cè)儀器使用的測(cè)量范圍以及監(jiān)測(cè)的環(huán)境等情況；②對(duì)監(jiān)測(cè)儀器的耐久性以及可靠性進(jìn)行考慮；③考慮監(jiān)測(cè)儀器的精密度，但值得注意的是，并不是監(jiān)測(cè)儀器的精度越高越好，而是應(yīng)選擇適合工程監(jiān)測(cè)的精度。湖坪村大壩工程監(jiān)測(cè)儀器的選擇沒(méi)有對(duì)監(jiān)測(cè)儀器的類型、應(yīng)用條件以及原理和適用場(chǎng)合等方面進(jìn)行充分對(duì)比，導(dǎo)致監(jiān)測(cè)儀器出現(xiàn)故障的頻率較高，使用壽命低，且在一定程度上加大了維修的成本和次數(shù)，甚至有部分的監(jiān)測(cè)儀器數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，很大程度上降低了監(jiān)測(cè)儀器的使用效率。

2.3 安全監(jiān)測(cè)資料分析不準(zhǔn)確

水庫(kù)大壩樞紐安全監(jiān)測(cè)人員對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)編輯、分析的主要內(nèi)容及程序包括制定月度報(bào)表、整理日常資料和簡(jiǎn)要、討論年度監(jiān)測(cè)成果記錄等。湖坪村大壩監(jiān)測(cè)目前對(duì)資料的分析層次仍舊相對(duì)較淺，缺乏一定的深度、嚴(yán)謹(jǐn)性和整體性，致使監(jiān)測(cè)資料不能得到充分利用，無(wú)法對(duì)大壩整體運(yùn)行現(xiàn)狀進(jìn)行全面精準(zhǔn)地反饋；除此之外，湖坪村大壩安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)討論分析的方法、理論依據(jù)及安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等都比較落后，覺(jué)得多數(shù)不能做到實(shí)時(shí)監(jiān)控的使用要求，更不能提供相對(duì)可靠的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

3 大壩工程安全監(jiān)測(cè)控制措施

3.1 安全監(jiān)測(cè)儀器控制

3.1.1 科學(xué)選擇安全監(jiān)測(cè)儀

大壩工程建筑團(tuán)隊(duì)在選擇安全監(jiān)測(cè)儀器時(shí)，應(yīng)選用統(tǒng)一的儀器類型。不同類型的儀器可能會(huì)造成不兼容或者是將標(biāo)準(zhǔn)換算時(shí)間延長(zhǎng)的現(xiàn)象，只有盡量選用統(tǒng)一類型的安全監(jiān)測(cè)設(shè)備，才能夠有效保障安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，并在一定程度上為相關(guān)工作人員減少工作量，提高工作效率。同時(shí)，選用同一類型的安全監(jiān)測(cè)設(shè)備也能夠使后續(xù)的維護(hù)升級(jí)工作降低成本和難度[2]。

3.1.2 合理安裝安全監(jiān)測(cè)儀器

對(duì)于水利水電工程運(yùn)行管理應(yīng)合理選擇安全監(jiān)測(cè)儀器的擺放位置，使有限的安全監(jiān)測(cè)儀器發(fā)揮最大程度的監(jiān)測(cè)效果，應(yīng)結(jié)合監(jiān)測(cè)部位及監(jiān)測(cè)面，對(duì)大壩整體結(jié)構(gòu)的受力特性進(jìn)行全面分析和計(jì)算，確保大壩工程各個(gè)監(jiān)測(cè)部位的監(jiān)測(cè)等級(jí)符合工程實(shí)際要求，進(jìn)而完成安全監(jiān)測(cè)儀的裝置。

3.2 控制大壩工程監(jiān)測(cè)過(guò)程

大壩安全監(jiān)測(cè)工作主要有兩種：安全監(jiān)測(cè)儀器相關(guān)信息收集；人工大壩相關(guān)數(shù)據(jù)信息測(cè)量。不論是儀器監(jiān)測(cè)所得數(shù)據(jù)還是人為測(cè)量所得數(shù)據(jù)，都應(yīng)該準(zhǔn)確完整，才能及時(shí)對(duì)大壩在運(yùn)行過(guò)程中存在的問(wèn)題進(jìn)行排查，并采取新昂管措施處理解決。

3.3 提高工作人員職業(yè)素養(yǎng)

要加強(qiáng)日常安全監(jiān)測(cè)儀器管理對(duì)安全監(jiān)測(cè)工作人員的專業(yè)素養(yǎng)培訓(xùn)，確保安全檢測(cè)工作的相關(guān)人員不僅具有較強(qiáng)的專業(yè)技能，更具有極其認(rèn)真負(fù)責(zé)的監(jiān)測(cè)態(tài)度，確保監(jiān)測(cè)工作的順利開(kāi)展實(shí)施。

大壩安全監(jiān)測(cè)涉及范圍較多，受各種因素影響，具備很大的不確定性，這就要求安全監(jiān)測(cè)人員有關(guān)于水工、工程測(cè)量、地質(zhì)勘察、電子信息化等方面的專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備。因此，安全監(jiān)測(cè)隊(duì)伍人員配備必須合理，擁有各方面的專業(yè)型人才，且應(yīng)加強(qiáng)各專業(yè)人才之間的交流，確保各個(gè)工作人員都能夠?qū)ζ渌斯さ墓ぷ骷皩I(yè)有全面詳細(xì)的了解，有助于工作上的溝通，提高工作效率。同時(shí)，也有助于個(gè)人成為全能型人才，了解方方面面的知識(shí)。

3.4 大壩工程安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)控制

應(yīng)根據(jù)安全監(jiān)測(cè)儀器提供的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，采取相對(duì)應(yīng)的方法，對(duì)大壩工程進(jìn)行分析和監(jiān)測(cè)管理，并應(yīng)定期聘請(qǐng)相關(guān)專家或?qū)I(yè)機(jī)構(gòu)對(duì)大壩安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行論證，及時(shí)對(duì)大壩安全監(jiān)測(cè)所獲取的信息做出判斷，加快對(duì)大壩工程的修補(bǔ)以及完善工作[3]。

3.5 加強(qiáng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析

數(shù)據(jù)是掌握大壩安全運(yùn)行的基礎(chǔ)支撐，為了更加準(zhǔn)確地觀察大壩的實(shí)際變化趨勢(shì)，必須對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面、深度的分析論證，建立健全的水工監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理體系。同時(shí)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析時(shí)，必須確保監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的整體性、全面性、專業(yè)性，將多種方法進(jìn)行融合，保證數(shù)據(jù)在經(jīng)過(guò)專家分析論證之后及時(shí)進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)、入檔保存，便于后期管理，也為出現(xiàn)問(wèn)題后能快速、精準(zhǔn)地采取補(bǔ)救措施提供保障。

4 結(jié)論及建議

（1）盡快實(shí)施壩頂自動(dòng)化引張線[4]，以改變當(dāng)前湖坪村大壩樞紐無(wú)壩頂水平位移監(jiān)測(cè)措施的局面。設(shè)計(jì)時(shí)，采用分段布置，每段長(zhǎng)度150 m左右。同時(shí)，應(yīng)減少浮托裝置的布置，浮托裝置越多，誤差越大，可能產(chǎn)生的故障問(wèn)題也越多，所以，應(yīng)盡量少設(shè)浮托裝置好，或采用懸鏈?zhǔn)揭龔埦€。

（2）優(yōu)先考慮監(jiān)測(cè)密度大、監(jiān)測(cè)工作強(qiáng)度高的工程項(xiàng)目，盡可能早地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)，如：揚(yáng)壓力、繞壩滲流、內(nèi)部?jī)x器監(jiān)測(cè)等。

（3）加強(qiáng)對(duì)水準(zhǔn)網(wǎng)及垂直位移自動(dòng)化測(cè)量的觀測(cè)，盡量避免出現(xiàn)“無(wú)人值班、少人值守”的情況。同時(shí)，可考慮采用靜力水準(zhǔn)取代壩內(nèi)沉降觀測(cè)水平和垂直位移，選擇適當(dāng)數(shù)量的GPS控制點(diǎn)加測(cè)，建立控制區(qū)的高程異常模型，計(jì)算其他部位的正常高程，減少工作量。

大壩工程安全監(jiān)測(cè)是水利水電工程建設(shè)過(guò)程中最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，建設(shè)過(guò)程較為復(fù)雜，且具有范圍廣和項(xiàng)目流動(dòng)性大的特點(diǎn)，也是水利水電工程中最容易出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的工程環(huán)節(jié)，直接影響整個(gè)水利水電工程的建設(shè)及運(yùn)行質(zhì)量，格外重要。因此，水利水電工程建設(shè)及運(yùn)營(yíng)期間應(yīng)對(duì)大壩工程的安全監(jiān)測(cè)工作進(jìn)行嚴(yán)格控制，采取積極有效的措施，確保大壩工程能夠平穩(wěn)運(yùn)行。