水利大壩混凝土安全監測控制措施研究

【摘要】水利大壩的安全問題是實現水電站穩定、安全發展的首要條件，因此在對水電站的建設與管理中，大壩的安全檢測控制非常重要。隨著科學技術的迅速發展，檢測技術在水利大壩工程中得到廣泛運用，尤其是將人工智能技術與計算機技術相結合，將現代先進儀器引入到大壩的安全監測中，取得了很好的效果。本文將闡述我國水利大壩混凝土安全監測現狀，進一步對水利大壩安全監測途徑、遇到的問題及解決措施進行分析。

【關鍵詞】水利大壩；混凝土工程；安全檢測；控制措施；現狀；發展

1、我國水利大壩混凝土安全監測現狀分析

隨著當今社會的快速發展，水利工程在我國得到全方位重視，對社會、人民、國家都有著重要影響，許多安全問題也隨之而來。如果這些問題得不到有效解決，會對大壩建設產生不良影響。水利大壩的建設是非常復雜的工程，其施工過程會受到很多因素影響，比如地質條件、降水量情況和氣溫條件這些自然因素外，大壩建設材料的選擇和工程施工人員的選擇也會對大壩產生一定的影響，如果第一時間并沒有考慮和發現這些問題，則會出現大壩裂縫、滲漏等一系列安全問題，造成人身安全和嚴重經濟損失，所以在大壩的建設過程中，對安全的監測必不可少。加強水利工程大壩安全的監測，可以有效的發現并解決問題，避免大壩建設出現安全隱患，解決大壩建設過程中遇到的安全性問題，減少大壩的事故率。更好的保障人員的生命安全，造福于百姓。

隨著現代化建設的快速發展，混凝土被廣泛運用到現代水利工程的建設中，其規格多為基礎厚度大于一米，長度大于二十米，體積大于四百立方米的大體積混凝土，施工中最關鍵的就是溫度控制問題，要確保對混凝土大壩安全監測設施進行系統測試與評估，第一時間獲取準確、可靠的檢測數據。

目前，國內外很多專家學者對于水利大壩混凝土安全的監控進行討論與研究，制定了一系列安全監測指標的方法，并且對其概念進行劃分，逐步將其他數據樣本的數字特性進行推理，不但結合原型，對其進行觀測，而且還充分考慮基本變量的特性，建立相對應的安全檢測指標，研究出一種新型的安全監測方法，以評價大壩的安全性。擬定任務和建載能力，對可能發生的荷載能力進行評估和預測，這種檢測指標的擬定研究了不同階段的抗力，在水利大壩建成后，抗力不會有太多的變化，確保大壩的安全性。一般情況下，點數會很多，產生大量的數據，來保證安全監測項目和目測點指標的建立。例如：北疆某水利樞紐工程位于新疆阿勒泰地區福海縣與富蘊縣境內，壩址距下游已建的635水利樞紐35KM，河道距離41.5KM距離阿勒泰市147KM，與烏魯木齊市有206/217兩條公路相通。工程級別為Ⅰ等工程，工程規模為大（Ⅰ）型工程。大壩、副壩、泄水建筑物為Ⅰ幾建筑物，發電引水系統、廠房為3級建筑物，發電洞引水口與壩體結合不知按Ⅰ級建筑物設計。設計洪水標準為1000年一遇（P=0.1%、洪峰流量Q=8768m3/s）校核洪水標準為5000年一遇（P=0.02%、洪峰流量Q=12010m3/s）。

主壩最大壩高121.50m，樞紐由碾壓混凝土重力壩、溢流表孔、泄洪中孔、放水底孔、發電引水系統、電站廠房和副壩組成，主壩全長1570.0m。溢流壩段、中孔壩段級底孔壩段布置在主河床左側，共布置四個表孔，每個凈寬12m；泄洪中孔布置一孔，壩段寬15m；放空底孔布置一孔，壩段寬15m；閘井后直接接高壓管道，采用一洞四機的布置方案，發電引水洞為有壓圓洞，洞線總長457.0m。

2、水利大壩混凝土安全監測途徑與存在問題

2.1 安全監測途徑

變形監測：大壩表面的位移監測分為水平和豎向，用一個標點監測防浪墻和下游坡布置，同時，在左右岸壩肩各管標倒垂點，用作開始測量的基點，在大壩下游的次監測段垂直位移采用水管式沉降儀。

應力應變監測：水利大壩的壩體內存在監測面板，壩體各層之間的接觸點在作用力夏，都會發生應力改變，水利大壩各項承受力都是根據三維監測得出的計算結果，所以，最好的方法就是在大壩的主要監測點上放置一個壓力計，同時，在此監測點斷面的對應位置，連接板和平趾板交界處放置界面式的壓力計。

防水滲透監測：在水利大壩的結構中，混凝土的承載力起著一定作用，另外，還有很多周邊材料，對水利大壩有著很重要的作用，所以，還要對周圍的其他材料進行安全監測，在監測防水效果的時候，要在邊料連接的一側埋設滲壓力計，防治滲水。

嚴寒地區檢測存在的困難和問題，地質、氣候、溫度等問題，檢測難度大，可作業時間短等等.

2.2 存在問題歸納

在對水利大壩混凝土進行安全監測的過程中，很多專家在一起擬定了多種類的典型測量點，通過各點所得到的檢測數據來確定整個水利大壩混凝土是否有變形。目前一般采用單點監測數據，多點檢測指標還需要在現有的條件下進行不斷發展。在水利大壩工程施工中，會受到環境變化的影響，使得水利大壩混凝土的結構形態隨之變化，所以我們在對其進行檢測的時候，要綜合考慮各方面因素，并且充分考慮環境對水利大壩混凝土數據變化帶來的影響。數理統計法與典型監測效應量的方法比較容易掌握，但是對于實際工作狀態中遇到的問題還需要進一步分析。

同時，還有很多因素可以對混凝土大壩場地安全產生影響，具體可以分為三類，第一類，在初期對工程的設計和建設階段，就要將安全因素考慮到其中，比如，設計的大壩洪水位置高低、所選用施工的混凝土標號高低、地震等自然災害的影響等等，這些因素都是后期施工和使用的安全隱患。第二類，在水利大壩工程的實施過程中，會形成一系列影響安全的因素，比如長期使用的部分金屬會產生鐵銹、混凝土的老化和變形等等。第三類，是結合第一類和第二類，即由于設計規劃的不合理，又有長期使用磨損的原因，造成水利大壩工程的安全存在問題，造成無法預估的損失。

3、水利大壩混凝土安全監測控制的有效措施

3.1 加強監測工作協調

在水利大壩混凝土安全監測過程中，由于混凝土大壩級別不同，與之相對應的監測規定也不同，在水利大壩監測工作的開展時，要嚴格根據水利大壩的級別，選擇相對應的監測指導要求，同時，監測規范根據不同的監測項目制定了不同的檢測周期，在檢測時，要根據不同周期開展工作，讓不同的監測項目之間相互協調、同步發展，特別是將混凝土大壩的變型監測、應力應變監測、滲流滲壓監測三者監測點設在同樣重要的位置，有利于數據校準和工程協調開展。

3.2 擴大安全監測范圍

大壩安全監測范圍包括對大壩圍體、大壩地基、大壩肩體，以及大壩周圍接近大壩的岸坡和其他與大壩有著直接聯系的建筑設備，在混凝土大壩安全監測技術規范中也同樣指出這個觀點，但是，根據影響壩體的安全性因素可知，項目建設的任何階段都存在著安全問題，具有危險因素。

水利大壩項目的設計階段，在大壩建設的位置確定后，要根據相關資料、相關地質工程建設進行全面設計，確保所得到的數據準確無誤。在工程施工過程中，安全監測工作的任務是對前期規劃進行布局驗證，從中發現問題進行及時的反饋，找出設計布局在施工中的缺陷部分，重新修改計劃，從而達到優化計劃的目的，同時，可以確保水利大壩項目的總體進程順利進行。在項目運行管理階段，要密切關注大壩的相關動態，獲取大壩各項監測資料，同時，還要將水庫和其他相關運行設備的檢查記錄歸納到安全監測范圍中，進一步確保水利大壩的安全性。

4、總結語

通過以上分析，我們可以看出在水利大壩混凝土安全監測控制中，存在著很大的問題，及時處理這些問題能夠有效的降低大壩建設過程中的安全事故發生幾率。本文從我國水利大壩混凝土安全監測的現狀進行綜合分析與研究，發現了在水利大壩混凝土安全檢測中環境的變化、工程的設計、建設用料以及總體設計，都會對其產生影響。通過實踐研究及相關學者的學術分析，本文對實現水利大壩混凝土安全有效監測監控提出了具體有效的措施，主要從加強監測工作協調、擴大安全監測范圍兩大方面入手，確保水利大壩施工過程中的安全性。

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