自動化技術在水庫大壩安全管理中的實踐

霍曉峰

摘要：隨著人們對防洪抗澇工作重視程度增加，水庫修建變得越來越廣泛。本文根據現實狀況對水庫大壩中的相關技術應用以及自動化安全管理的意義做出簡單的闡述，并在此技術上分析了水庫大壩管理中自動化技術的應用前景。

關鍵詞：自動化技術；水庫大壩；安全管理；實踐探析

中圖分類號：TU714 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6487 （2018） 01-0108-02

1 水庫大壩自動化安全管理的重要意義

檢測管理工作作為水庫大壩日常安全管理工作中的重要措施之一，可以對大壩的設計與規劃進行很好的分析與檢驗，同時還有利于對水庫的管理方式進行優化、讓大壩的使用安全得到進一步保障、對大壩的突發問題進行研究、對工程的施工效果進行改善等。通過一系列的實踐，我們可以知道，通過安全管理，可以將水庫大壩的風險進行有效的降低，讓防災自救的能力得到有效提升，在對庫區的安全調蓄利用進行保證的同時，讓水庫安全管理的能力得到改進。

我國現在正在建設的水利水電工程項目非常多，根據不完全統計顯示，在眾多存在問題的水庫中，大中型水庫存在問題的，已經占到了30%～40%。由此可見，重視大壩的安全問題，勢在必行。通過研究我國近些年來的相關資料可以知道，大壩潰決大約有3000起，其中主要是小型堤壩，但是有3%～4%潰決是高壩。

通過對以上資料文獻進行研究不難發現，我國中小型大壩的安全管理工作存在很多的安全隱患，針對這一現狀，我們必須對水利水電工程的安全管理體系進行建立。自動化技術可以對大壩的安全狀況進行及時掌握，同時還可以根據長期以來對監測數據的積累，根據水庫的實際狀況制定與實際情況相符合的維護管理措施，以及控制運用方案。

2 在水庫大壩安全管理中的應用現狀

2.1 大壩位移監測和滲流監測的主要內容

2.1.1大壩位移監測

在大壩監測環節中，大壩的結構變形是非常重要的一個監測項目。其中包含了垂直方向以及水平方向的位移。就大多數情況而言，垂直位移以及水平位移的監測是非常普遍的。一般而言，混凝土壩會根據不同的情況對監測點進行分段設置，而位移監測一般會在重要的大壩以及高壩上進行設置，中低壩在位移監測點的設置上沒有太多的要求。隨著近年來對壩段的水平位移監測越來越重視，一般會在壩上選擇3個以上合理的監測點進行設置，而水平垂直位移監測點一般則設置在土石壩壩頂端以及后部進行設置，間隔根據實際情況設置為30～50m不等。

2.1.2滲流檢測

在水庫大壩的監測中，大壩滲流也是非常重要的監測內容，大壩滲流主要包含了滲流量以及滲透壓力等兩個方面。混凝土水壩的壓力觀測孔一般情況下設置在基礎廊道，并且在不同的壩段都會對監測點進行設置。在對滲流量的監測位置進行分布的時候，需要將排水溝集水的實際情況進行研究，根據實際情況對分布的位置進行設置，這一環節需要對總滲流量以及分區流量進行測定。如果測定土石壩的滲流量，那么一般集中在土石壩壩底的滲水匯集的地方。除以上外，還需要在山坡上以及大壩的左右岸，對地下水位監測點進行設置，其目的只為了更好地對繞壩滲流的整體情況進行監測。

2 自動化安全監測管理的主要裝置

2.1垂直、水平位移傳感器

根據對我國現有的混凝土壩工程的情況進行分析可以知道，引線以及垂線等，是水平位移自動化監測裝置中最為主要的兩種方式，其中電機式以及電容式是最為主要的兩種形式，電容式的優點是測定迅速，缺點是對使用條件的要求比較高，一旦線路過長，容易出現偏離。電機式的測定較慢，但是對使用條件的要求不高，相對于電容式而言，電機式的可靠性要高一些。

除了以上兩種，近年來得到較多應用的還有真空激光準直監測裝置。該裝置近年來在多個工程中得到了應用，并且應用效果都比較好。但缺點是真空激光準直監測裝置的成本較高，同時在運行過程中需要不斷地進行維護，而維護的成本也較高。在我國，部分工程還采用大量程位移計進行串接，或者是采用電信號的引線水平位移計，這兩種方式的應用也逐漸增加，但通過對使用效果的觀測而言，還有很多需要進行改進的地方。

2.2地下水位檢測裝置

滲壓計是在實際的水庫大壩項目中對大壩地下水位進行監測的過程中，運用最多的手段。其中最為常用的裝置是進口的弦式滲壓計。弦式滲壓計的穩定性以及耐久性十分優秀，但是在進行數據測定的時候，會受到氣壓的影響。如果量程較小，在大多數情況下可以采用通氣式滲壓計，但是該裝置如果處于潮濕的環境，通氣管內部可能會受到潮濕的環境的影響，而對測量的準確性造成影響。

2.3智能傳感器

將計算機技術與傳感器進行有機的結合，這是智能傳感器的設計思路，二者進行結合，可以較為有效地將信息技術與感應技術進行融合。該裝置可以更為合理的對監測點進行布置，與此同時，還可以簡化電纜敷設的任務，應用效果總體而言較為理想。

2.4中央控制設備

中央控制設備的核心部件有任務主機、監控主機以及電源?，F今我國的計算機網絡技術變得越來越成熟，在安全管理中，運用的越來越多的是功能更加完善的小型觀測局域網。計算機制造水平的提升很大程度上提升了計算機監控主機的可靠性以及持續運行的能力，該裝置在價格上的優勢也非常明顯。

3 自動化技術在水庫安全管理中的未來展望

隨著科學技術的發展，人們對大壩安全管理工作的理念發生了較大的改變，監測對象從原本的大壩相關內容開始向水庫周邊的生態環境進行擴展。除了對水庫大壩進行安全監測之外，水庫對周邊的經濟環境影響以及人們生活方式的影響也逐漸成為重點考慮的對象。除此之外，對標準化的監管體系進行構建，有利于完善我國的安全管理制度，雖然我國的安全管理制度發展時間比較早，但是與之相關的管理器具的使用以及開發還存在較多的不足之處，例如標準化工作以及水利信息化等。隨著管理任務的不斷提升，自動化技術在安全管理中需要不斷地向著智能化以及實時化的方向進行改進和提升。

4 結束語

自動化技術的使用以及發展，對于我國的水庫大壩的安全管理工作具有十分重要的意義，在提升水庫大壩安全管理的整體水平的同時，還能夠讓我國的水利工程發展得到促進。

參考文獻

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