淺談大壩安全監測技術與措施

姚康康

摘要：為了有效滿足目前水利工程大壩建設和運行需求，實施現代化的大壩安全監測具有重要的現實意義。隨著世界經濟發展水平的提高，科技的快速進步，新的監測技術在各行各業的應用越來越多，現代化、智能化的大壩安全監測技術的應用大大提高了大壩運行的安全性。

關鍵詞：大壩;安全監測技術;智能化

隨著經濟的快速發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的安全，其安全管理與人民生活和社會發展密切相關，進一步加強大壩的安全管理更不容忽視。在科技大發展的背景下，自動化技術逐漸滲透到工程建設和運行管理中。大壩作為水利建設的主要工程，自動化技術的應用已經成為行業發展的必然選擇，智能化技術將成為行業發展的必然趨勢。我國目前的智能化技術應用于大壩的安全管理，技術還不成熟，需要不斷改進和完善。

1水利工程大壩的安全監測現狀

1.1安全監測人員不足

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

1.2監測人員專業能力不足

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

1.3安全監測設施的不足

當前，較多水庫建于上世紀八九十年代甚至更早，大壩安全監測設施和設備不足或老舊，無法有效地起到監測大壩的作用。以土石壩為例，監測設施設備一般需要監測的內容包括：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、應變計、測縫計、鋼筋計等設施設備用于監測混凝土面板的運行情況，用于實時反映大壩的運行狀態，全方位的監測能為大壩的安全運行提供數據支撐。

2大壩安全監測自動化的應用與不足

2.1大壩安全監測自動化的應用意義

采用自動化技術對水利工程大壩進行安全監測，能有規律地、及時地采集各類監測數據，并通過對程序進行設定，可對監測類型進行分類、對監測周期進行設置，對自動采集的數據進行處理和匯總，形成圖表方便安全監測人員分析，為相關工程重大決策提供依據。經過多年的探索、建設和發展，大壩安全監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大壩安全監測自動化，能實時掌握大壩的運行狀態。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，才能最大發揮大壩工程的價值，才能最大限度地支持社會發展，才能最大力度地保障人民群眾生命財產安全。

2.2大壩安全監測自動化的不足

一是研判能力不足。當前較多大壩安全監測自動化系統具備測量、處理和匯總能力，但缺少數據分析和研判能力，不能及時、有效地主動提醒安全監測人員病險信息。二是消缺能力不足。當部分儀器讀取的數據出現明顯差錯時，不能主動舍去錯誤測值，導致圖表中出現遠異于正常測值的峰值和谷值，加大了安全監測人員的工作量。三是關聯能力不足。以雨量和滲流量為例，較多大壩工程存在一個現象，當雨量增大時，滲流量相繼變大，如果系統無法自動關聯雨量和滲流量，則會出現滲流量異常的報警等信息。

3加強大壩安全監測的技術和措施

3.1加強組織管理工作

大壩工程管理單位應重視大壩安全管理，配置專業的安全監測人員，安全監測人員應持有水工監測工證書或通過相關培訓學習;管理單位亦可將大壩安全監測工作委托有相關資質的單位開展落實。安全監測人員和受委托單位應按照相關規章制度，開展監測、評價工作，動態掌握大壩運行狀態，盡量避免人為因素造成的大壩運行事故。

3.2加強設施設備投入

大壩安全監測技術融入了電子、機械、光學、信息等多行業，是個多學科融合的專業。由于大壩的重要性和應用環境的嚴酷，所以對安全監測傳感器的要求高，而目前大壩監測傳感器多數還停留在比較原始的狀態，僅有將物理量轉換為電量的功能。在大壩安全監測建設過程和運行管理中，應不斷引進先進的技術設備，提高數據采集精度，同時應充分考慮到設施設備及系統間的兼容性。

3.3探索新時代智能化

新時代的水利工程已逐步實現自動化，以江蘇、浙江為首的省份已開始探索大壩安全監測智能化。智能化主要體現在自動化系統的數據分析能力上，能實現對重點測點進行報警，對測值進行自動消缺、消諧，對相關測點進行關聯計算，對相關類型數據進行比較分析等，甚至能提出運行建議，真正意義上為安全監測人員主動提供分析的能力。

4結語

大壩工程安全監測自動化技術具有重大意義，未來大壩安全監測智能化的發展仍具有較大空間。大壩的安全監測自動化水平隨著科技新技術的應用必將向智能化、集成化、可靠性、穩定性方面的發展，在一定程度上節省人力物力，提升監測的精準度，使大壩安全監測工作能夠在高效率下實現其真正目的。

參考：

[1]劉國強.淺析水利工程大壩安全監測應用技術[J].科技創新與應用，2017（8）：202.

[2]韓笑，鄭秀發.水利水電工程中的大壩工程安全監測控制淺析[J].工程建設與設計，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測控制[J].地下水，2019（3）：58～59.

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