水電站大壩安全監(jiān)測存在的主要問題及對策

文/巨輝霞，青海黃河上游水電開發(fā)有限責(zé)任公司大壩管理中心

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水電站大壩安全監(jiān)測存在的主要問題及對策

文/巨輝霞，青海黃河上游水電開發(fā)有限責(zé)任公司大壩管理中心

隨著我國能源結(jié)構(gòu)的日益改善，水力發(fā)電近些年出現(xiàn)強(qiáng)勁的增長勢頭。水力發(fā)電對水電站大壩的安全性要求很高。從實(shí)際的情況來看，水工監(jiān)測工作對水電站大壩的安全運(yùn)行起著非常重要的作用。本文作者通過多年工作經(jīng)驗(yàn)就目前水電站大壩安全監(jiān)測工作中存在的主要問題進(jìn)行討論，并提出做好大壩安全監(jiān)測工作的相應(yīng)措施。

安全監(jiān)測；水電站大壩；存在問題；對策

水力發(fā)電是清潔能源，在我國環(huán)境污染日益嚴(yán)峻的今天，大力發(fā)展水力發(fā)電，減少煤炭發(fā)電，對于降低大氣污染有著一定的作用。在水力發(fā)電過程中，水電站的建設(shè)是非常重要的工程項(xiàng)目。

1 水電站大壩安全監(jiān)測存在的問題

1.1 監(jiān)測設(shè)施問題

大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)中,根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范要求以及現(xiàn)代化管理工作的需要,大多數(shù)大壩的安全監(jiān)測設(shè)施不同程度地存在問題,這些問題中多數(shù)是觀測設(shè)施陳舊、精度低、可靠性差；有的屬于監(jiān)測系統(tǒng)布置不合理,缺少某些必要的監(jiān)測項(xiàng)目,有些比較小的壩則基本沒有監(jiān)測設(shè)施；特別是,由于觀測工作的特殊性、復(fù)雜性、分散性以及地處交通通道旁,人員活動復(fù)雜。

1.2 大壩監(jiān)測自動化問題

目前絕大多數(shù)水電廠大壩還是采用人工施測,很難保證在惡劣條件下采集數(shù)據(jù)的可靠、及時(shí)。由于自動化監(jiān)測系統(tǒng)測讀快、準(zhǔn)確性高、傳輸和處理迅速、改善觀測條件和降低勞動強(qiáng)度,因而近幾年有一部分大壩相繼實(shí)施監(jiān)測自動化改造工程,但因規(guī)劃不周、儀器穩(wěn)定性差等原因,大壩自動化監(jiān)測工作遭到挫折和反復(fù),個(gè)別大壩在自動化設(shè)施剛投運(yùn)時(shí)已將原有人工觀測設(shè)施拆除,無法作對比觀測,而自動化設(shè)備又經(jīng)常出現(xiàn)故障,致使觀測數(shù)據(jù)斷斷續(xù)續(xù)。

1.3 大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行維護(hù)全過程管理工作中的問題

大壩安全監(jiān)測工作一般分為四個(gè)階段:設(shè)計(jì)階段、施工階段、首次蓄水階段和運(yùn)行階段,這項(xiàng)工作的物質(zhì)基礎(chǔ)是硬件,即在施工階段所建成的大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)。而硬件的好壞,取決于設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行維護(hù)管理,其中設(shè)計(jì)、施工最為重要,運(yùn)行期測值的基準(zhǔn)值常常在施工階段就要確定,首次蓄水階段是大壩第一次經(jīng)受庫水考驗(yàn)的重要時(shí)期,在荷載的作用下,大壩和壩基可能會發(fā)生一些調(diào)整,這個(gè)階段的監(jiān)測尤為重要,運(yùn)行期的監(jiān)測是掌握大壩運(yùn)行工況的重要手段,監(jiān)測數(shù)據(jù)是判斷大壩安全與否的重要依據(jù)。

2 改善水工監(jiān)測主工作的對策

2.1 重視知識,重視人才

2.1.1 提倡水工監(jiān)測人員一專多能

為了做好監(jiān)測工作,要求水工監(jiān)測隊(duì)伍專業(yè)分布合理,要有水工建筑、工程測量、工程地質(zhì)等專業(yè)人員,且監(jiān)測人員的專業(yè)知識要相互滲透,提倡一專多能,這就是說水工專業(yè)人員要熟悉變形觀測方面的知識(如觀測方法,儀器精度,誤差來源等),而工程測量人員則應(yīng)熟悉一些水工、地質(zhì)方面的知識,這樣既有利于觀測工作,又符合電力企業(yè)減人增效的需要。

2.2.2 重視水工運(yùn)行管理隊(duì)伍人才建設(shè)

據(jù)中國水力發(fā)電年鑒資料統(tǒng)計(jì),水電系統(tǒng)基建與運(yùn)行技術(shù)人員的比例為13：1,而水電廠的水工人員中,高級工程師極少,工程師也不多,然而一座壩涉及到下游的人民生命和財(cái)產(chǎn),必須要有一定水平的技術(shù)人員能夠去及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、分析情況,作出判斷和反應(yīng),這是不言而喻的。

2.2 加強(qiáng)大壩安全監(jiān)測項(xiàng)目管理

水電廠大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)中作為長期性的監(jiān)測測點(diǎn),隨著時(shí)間的推移,一些監(jiān)測量趨于穩(wěn)定,一些監(jiān)測量會失去作用,必須對大壩監(jiān)測設(shè)施進(jìn)行一次全面系統(tǒng)地清理、檢查和評估,對壩內(nèi)觀測儀器進(jìn)行全面鑒定,項(xiàng)目該部分停測的要停測,測次該減少的要減少,這樣不僅可大大減少觀測和資料整編分析的工作量,更主要的是增強(qiáng)了資料的典型性和可用性,避免龐雜和繁瑣。

2.3 強(qiáng)化日常觀測管理工作

在大壩日常觀測工作中,保持觀測人員的穩(wěn)定,重點(diǎn)觀測項(xiàng)目實(shí)行專人負(fù)責(zé),以保證觀測項(xiàng)目不誤時(shí)、不缺項(xiàng)、不漏測；為保證觀測精度滿足規(guī)范要求,每次觀測完畢后即刻進(jìn)行整理計(jì)算,發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常立刻查找原因,以便返工或加以修正,并作好記錄,對觀測成果資料進(jìn)行校核。

2.4 加強(qiáng)觀測資料分析工作

為了使觀測資料成果客觀、真實(shí)地反映大壩實(shí)際變化,更好地服務(wù)于大壩安全,分析工作不能只停留在短期的定性分析和單項(xiàng)定量分析上,要從聯(lián)系的、全面的、系統(tǒng)的觀點(diǎn)去綜合分析,應(yīng)加強(qiáng)與大專院校、科研單位的聯(lián)系,采取多種分析方法,如統(tǒng)計(jì)模型、確定性模型,對原始觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行定量分析,建立預(yù)報(bào)模型且提出分階段大壩監(jiān)控指標(biāo),要找出影響壩體最不利的運(yùn)行工況,以對大壩運(yùn)行提出指導(dǎo)性意見。

2.5 對大壩安全監(jiān)測必須強(qiáng)調(diào)全過程管理工作

一座大壩總是從勘測設(shè)計(jì)開始的,經(jīng)過施工、交付投產(chǎn)運(yùn)行。因此安全運(yùn)行建立在前者的基礎(chǔ)上,大壩安全必然與這些環(huán)節(jié)密切相關(guān),只要這些環(huán)節(jié)中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,都必然給大壩留下隱患或帶來不安全因素；而監(jiān)測儀器埋設(shè)失靈,首次蓄水前監(jiān)測資料未及時(shí)獲取等失誤,將是無法彌補(bǔ)。只有盡可能地優(yōu)化設(shè)計(jì)、盡可能地精心施工、盡可能地合理運(yùn)行,才能最大限度地保障大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)處于正常使用狀態(tài),從而使監(jiān)測系統(tǒng)真正起到大壩安全的耳目作用。對于擬建和在建的大壩,安全監(jiān)測設(shè)計(jì)任務(wù)應(yīng)由主體工程設(shè)計(jì)單位一并承擔(dān)；對于已建大壩的安全監(jiān)測設(shè)施的更新改造設(shè)計(jì)任務(wù),原則上應(yīng)由原設(shè)計(jì)單位承擔(dān),也可由主管單位采用招標(biāo)或委托持有設(shè)計(jì)資質(zhì)的單位承擔(dān)。設(shè)計(jì)單位應(yīng)嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)程規(guī)范的要求,精心設(shè)計(jì),周全考慮,優(yōu)先采用國內(nèi)外先進(jìn)可行的新技術(shù)和新方法。

3 結(jié)束語

水利水電的發(fā)展對于改善我國的能源結(jié)構(gòu)有著深遠(yuǎn)的影響。而水工監(jiān)測是保障水電站安全建設(shè)、運(yùn)行的重要工作。水工監(jiān)測工作功能的充分發(fā)揮需要有一支技能豐富的專業(yè)技術(shù)人才，對于水電站來說要加大對一專多能型人才的培訓(xùn)，同時(shí)還要提高對監(jiān)測工作的重視程度，采購先進(jìn)的監(jiān)測儀器儀表設(shè)備，更新相關(guān)的監(jiān)測系統(tǒng)，不斷提高監(jiān)測過程的自動化水平。要重視計(jì)算機(jī)在水工管理中的應(yīng)用，使觀測資料的計(jì)算、整理整編和分析實(shí)現(xiàn)微機(jī)管理，以提高工作效率；要積極穩(wěn)妥地推進(jìn)大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)自動化建設(shè)，使大壩安全監(jiān)測水平躍上一個(gè)新臺階。

[1]程建秋.基于DEA-AHP的大壩安全監(jiān)測監(jiān)控工程綜合評價(jià)[J].吉林水利，2015，（3）.

[2]陳自學(xué).水工監(jiān)測工作中的主要問題及對策[J].北京農(nóng)業(yè).2013，(33).