淺談大壩安全監(jiān)測技術(shù)與措施

姚康康

摘要：為了有效滿足目前水利工程大壩建設(shè)和運行需求，實施現(xiàn)代化的大壩安全監(jiān)測具有重要的現(xiàn)實意義。隨著世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高，科技的快速進(jìn)步，新的監(jiān)測技術(shù)在各行各業(yè)的應(yīng)用越來越多，現(xiàn)代化、智能化的大壩安全監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用大大提高了大壩運行的安全性。

關(guān)鍵詞：大壩;安全監(jiān)測技術(shù);智能化

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和生活水平的提高，水庫大壩的安全管理逐漸成為社會安全保障的焦點。大壩的建設(shè)和運行是為了更好地開展防洪工作，更有效地保障人民生命和財產(chǎn)的安全，其安全管理與人民生活和社會發(fā)展密切相關(guān)，進(jìn)一步加強大壩的安全管理更不容忽視。在科技大發(fā)展的背景下，自動化技術(shù)逐漸滲透到工程建設(shè)和運行管理中。大壩作為水利建設(shè)的主要工程，自動化技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展的必然選擇，智能化技術(shù)將成為行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。我國目前的智能化技術(shù)應(yīng)用于大壩的安全管理，技術(shù)還不成熟，需要不斷改進(jìn)和完善。

1水利工程大壩的安全監(jiān)測現(xiàn)狀

1.1安全監(jiān)測人員不足

目前，隨著社會平穩(wěn)發(fā)展，水利工程的安全運行越加得到重視。全社會水庫大壩數(shù)量較大，而安全監(jiān)測技術(shù)人員偏少。一般情況下，大中型水庫有專業(yè)管理機構(gòu)，配有大壩安全監(jiān)測人員，而小型水庫往往缺乏安全監(jiān)測人員，有的區(qū)域多座水庫大壩僅配置一名安全監(jiān)測人員，甚至未設(shè)置安全監(jiān)測人員，這給大壩的安全運行帶來一定的隱患。

1.2監(jiān)測人員專業(yè)能力不足

水庫大壩的安全監(jiān)測要點多而復(fù)雜，不同大壩的監(jiān)測內(nèi)容不同，同一大壩的監(jiān)測指標(biāo)各異，甚至還需要考慮大壩現(xiàn)場實際情況。大壩安全監(jiān)測人員具有較高的專業(yè)能力，能熟知滲壓計、鋼筋計、測縫計、應(yīng)變計、量水堰等監(jiān)測設(shè)備的作用及工作原理，能運用全站儀、水準(zhǔn)儀等設(shè)備測量水平位移和沉降位移，能設(shè)置參數(shù)來換算測值，能繪制測點測值圖表，能根據(jù)測值進(jìn)行綜合分析并編制報告。目前，較多水庫已建有大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)，大壩安全監(jiān)測人員不僅需要掌握現(xiàn)場實操能力，還需掌握信息化平臺的操作運用。

1.3安全監(jiān)測設(shè)施的不足

當(dāng)前，較多水庫建于上世紀(jì)八九十年代甚至更早，大壩安全監(jiān)測設(shè)施和設(shè)備不足或老舊，無法有效地起到監(jiān)測大壩的作用。以土石壩為例，監(jiān)測設(shè)施設(shè)備一般需要監(jiān)測的內(nèi)容包括：大壩壩體的滲漏、壩基和壩肩的滲流、大壩整體的變形、兩岸邊坡的變形等，混凝土面板堆石壩則還需面板溫度計、應(yīng)變計、測縫計、鋼筋計等設(shè)施設(shè)備用于監(jiān)測混凝土面板的運行情況，用于實時反映大壩的運行狀態(tài)，全方位的監(jiān)測能為大壩的安全運行提供數(shù)據(jù)支撐。

2大壩安全監(jiān)測自動化的應(yīng)用與不足

2.1大壩安全監(jiān)測自動化的應(yīng)用意義

采用自動化技術(shù)對水利工程大壩進(jìn)行安全監(jiān)測，能有規(guī)律地、及時地采集各類監(jiān)測數(shù)據(jù)，并通過對程序進(jìn)行設(shè)定，可對監(jiān)測類型進(jìn)行分類、對監(jiān)測周期進(jìn)行設(shè)置，對自動采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和匯總，形成圖表方便安全監(jiān)測人員分析，為相關(guān)工程重大決策提供依據(jù)。經(jīng)過多年的探索、建設(shè)和發(fā)展，大壩安全監(jiān)測自動化在工程運行中已取得了較大的成果，目前大中型水庫均已普遍實現(xiàn)大壩安全監(jiān)測自動化，能實時掌握大壩的運行狀態(tài)。這對于大壩的安全運行具有重要意義，只有確保大壩的安全，才能最大發(fā)揮大壩工程的價值，才能最大限度地支持社會發(fā)展，才能最大力度地保障人民群眾生命財產(chǎn)安全。

2.2大壩安全監(jiān)測自動化的不足

一是研判能力不足。當(dāng)前較多大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)具備測量、處理和匯總能力，但缺少數(shù)據(jù)分析和研判能力，不能及時、有效地主動提醒安全監(jiān)測人員病險信息。二是消缺能力不足。當(dāng)部分儀器讀取的數(shù)據(jù)出現(xiàn)明顯差錯時，不能主動舍去錯誤測值，導(dǎo)致圖表中出現(xiàn)遠(yuǎn)異于正常測值的峰值和谷值，加大了安全監(jiān)測人員的工作量。三是關(guān)聯(lián)能力不足。以雨量和滲流量為例，較多大壩工程存在一個現(xiàn)象，當(dāng)雨量增大時，滲流量相繼變大，如果系統(tǒng)無法自動關(guān)聯(lián)雨量和滲流量，則會出現(xiàn)滲流量異常的報警等信息。

3加強大壩安全監(jiān)測的技術(shù)和措施

3.1加強組織管理工作

大壩工程管理單位應(yīng)重視大壩安全管理，配置專業(yè)的安全監(jiān)測人員，安全監(jiān)測人員應(yīng)持有水工監(jiān)測工證書或通過相關(guān)培訓(xùn)學(xué)習(xí);管理單位亦可將大壩安全監(jiān)測工作委托有相關(guān)資質(zhì)的單位開展落實。安全監(jiān)測人員和受委托單位應(yīng)按照相關(guān)規(guī)章制度，開展監(jiān)測、評價工作，動態(tài)掌握大壩運行狀態(tài)，盡量避免人為因素造成的大壩運行事故。

3.2加強設(shè)施設(shè)備投入

大壩安全監(jiān)測技術(shù)融入了電子、機械、光學(xué)、信息等多行業(yè)，是個多學(xué)科融合的專業(yè)。由于大壩的重要性和應(yīng)用環(huán)境的嚴(yán)酷，所以對安全監(jiān)測傳感器的要求高，而目前大壩監(jiān)測傳感器多數(shù)還停留在比較原始的狀態(tài)，僅有將物理量轉(zhuǎn)換為電量的功能。在大壩安全監(jiān)測建設(shè)過程和運行管理中，應(yīng)不斷引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，提高數(shù)據(jù)采集精度，同時應(yīng)充分考慮到設(shè)施設(shè)備及系統(tǒng)間的兼容性。

3.3探索新時代智能化

新時代的水利工程已逐步實現(xiàn)自動化，以江蘇、浙江為首的省份已開始探索大壩安全監(jiān)測智能化。智能化主要體現(xiàn)在自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析能力上，能實現(xiàn)對重點測點進(jìn)行報警，對測值進(jìn)行自動消缺、消諧，對相關(guān)測點進(jìn)行關(guān)聯(lián)計算，對相關(guān)類型數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析等，甚至能提出運行建議，真正意義上為安全監(jiān)測人員主動提供分析的能力。

4結(jié)語

大壩工程安全監(jiān)測自動化技術(shù)具有重大意義，未來大壩安全監(jiān)測智能化的發(fā)展仍具有較大空間。大壩的安全監(jiān)測自動化水平隨著科技新技術(shù)的應(yīng)用必將向智能化、集成化、可靠性、穩(wěn)定性方面的發(fā)展，在一定程度上節(jié)省人力物力，提升監(jiān)測的精準(zhǔn)度，使大壩安全監(jiān)測工作能夠在高效率下實現(xiàn)其真正目的。

參考：

[1]劉國強.淺析水利工程大壩安全監(jiān)測應(yīng)用技術(shù)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（8）：202.

[2]韓笑，鄭秀發(fā).水利水電工程中的大壩工程安全監(jiān)測控制淺析[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2016（18）：90-91.

[3]張開玉.淺談水利水電工程中的大壩工程安全監(jiān)測控制[J].地下水，2019（3）：58～59.

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