水庫大壩安全自動化監測問題和改進路徑

羅錦豐

(深圳市東江水源工程管理處,廣東 深圳 518000)

0 前 言

將安全自動化監測設備應用于水庫大壩中,通過使用現代化、智能化安全自動化檢測技術手段,對大壩運行狀況實現了實時性監控,克服了以往檢測過程中受限較多的難題,同時這種模式還解放了人力資源,安全性有所保證,整體檢測的效率得以提升,是當前各地區水庫大壩應該重視運用的,有助于提升水庫大壩監督管理的整體效率。

1 水庫大壩安全自動化監測重要性

推動水庫大壩實現安全自動化監測,有效的提高了水庫大壩的觀測精度,在傳統人工監控模式之下,如果蜂鳴器并不穩定,且工作人員本身技能相對受限,測量技術手段較低,很難對水庫大壩做出準確的監測,而實現自動化監測之后,監測系統實現了系統智能化與自動化操作,能夠把獲得的數據以數字形式傳遞至系統終端,減少了傳統測量模式諸多外界影響因素干擾,對水庫大壩監督的精確度得到有效的提高。所以說自動化監測系統,有效的彌補了傳統水庫大壩監測中不足之處,對于促進水庫大壩安全運行是十分必要的[1]。

2 水庫大壩安全自動化監測現狀——以松子坑水庫為例

2.1 松子坑水庫概況

松子坑水庫是深圳市東江水源工程管理處下設的一個基層管理所,位于深圳坪山區龍田街道,為深圳東江水源工程的中型調蓄水庫,水庫由一期和二期工程組成。水庫一期包括一座主壩(1#壩)和15座副壩共16條壩組成,以及4條輸水管,其中1～15#壩壩型為當地風化料均質壩加土工膜防滲,16#壩為混凝土壩;輸水管型式為壩下壓力埋管。二期包括一座主壩(1#壩)和3座副壩共4條壩組成。總壩長4.04km,最高壩36.8m,壩寬6m;正常蓄水位66m,總庫容4157萬m3,主要功能是調蓄、供水和防洪。松子坑水庫承擔著向坑梓水廠、大工業區水廠供水任務以及向獺湖水廠應急供水,工程運行工況良好,在當地發揮了重要的作用。

2.2 水庫大壩安全自動化監測現狀

隨著科學技術的發展,現代化、自動化檢測系統應運而生,與此同時在對水庫大壩進行監督管理時,也充分運用了這些先進的技術手段。松子坑水庫自動化監測系統,主要包括氣象監測系統GNSS大壩位移監測系統、環庫光纖通信系統、會商系統和大壩安全監測系統等構成。于2015年建設了閘門自控系統,包括1#壩啟閉塔、11#壩啟閉塔、12#壩啟閉塔、13#壩啟閉塔、二期啟閉塔。并安裝了視頻監控系統,在2015年進行新增和改造,到目前為止共計51個。當下已經構建了相對完善的大壩監測系統,能夠全面掌握大壩運行狀況,對提升水庫大壩的穩定運行非常關鍵。

3 導致水庫大壩安全自動化監測出現問題的原因

目前一些水庫自動化監測中還存在一定的問題,如監測工作不到位、對于水庫中存在的一些問題監測仍然不到位、設備維修工作不及時,這些問題都直接干擾了水庫大壩的安全穩定性,對水庫大壩的安全性產生了不利的影響,是管理部門以及工作人員要重視做好完善的。

3.1 監測資料應用存在的問題

水庫大壩借助于安全自動化監測時,收集數據、資料信息的能力得到改善,改變了傳統人工獲取水庫大壩運行數據容易產生遺漏和誤差的現象,是當下以及未來都應該重視使用的方法。例如在松子坑水庫中,就高效的利用的自動化檢測系統,實現了自動化監測,推動了水庫數據分析能力,對整個水庫的穩定運行發展起到了非常重要的作用。但是由于當下技術手段的發展水平限制,對于大壩局部散浸以及滲水較大的地方,數據搜集不全面,沒有辦法開展全面的數據分析與判斷,在一定程度上就影響了水庫大壩的穩定性,還需要在以后的發展中做出彌補和調整,從而保證水庫大壩的平穩發展。

3.2 監測儀器情況

在進行水庫大壩安全自動化監測中,監測設備是實現自動化監控的重要基礎條件,但是在使用的過程中還需要對監測設備做好定期的檢查與維修,對于一些出現問題的自動化監督設備,要及時做好檢修,避免監測儀器出現故障,影響監測精確,還有些大壩雖然安裝了自動化檢測設備,但是工作人員疏于對檢測設備的日常維護與檢修,導致一些檢測設備出現故障問題,影響監測功能的發揮。這些情況都會在很大程度上降低水庫大壩監測數據的收集與使用。不利于工作人員及時準確地收集到大壩運行中關鍵數據,增加了整個水庫大壩的風險性,還需要水庫能及時做好自動化系統的管理,提高利用效率。

3.3 安全監測意識不足

水庫大壩的安全監測不僅僅依靠自動化監測系統,需要工作人員及時做好定期監測工作,分析監測系統中收集到的各種數據,在數據分析基礎之上,合理制定管理措施,避免出現大壩運行異常情況,這就需要在水庫大壩運行過程中,工作人員樹立起防患于未然的觀念意識形態,在水庫大壩實現自動化檢測設備監督監測基礎上,科學高效分析數據,從而加強工作人員對水庫大壩的監督與管理工作。就當下一些水庫大壩監測工作情況來看,雖然實現了自動化,但是卻輕視人工監測工作,如果只依賴監測系統進行監督管理,在一定程度上就會就會影響水庫安全工作的落實,不利于水庫大壩安全運行[2]。

3.4 監測工作不系統

水庫大壩應該是一個完善的監測系統,實現對水庫大壩全方位的監督與管理,促進水庫的正常運轉,所以該系統中要包括水庫大壩的管理、維護、使用、收集數據等各項工作。但是當前一些設計單位,在設計的過程中,主要將設計的工作放在除險加固方面,造成設計的監測方案,針對性不強,投入使用中時,沒有充分展現出監測系統的功效性,對水庫大壩運行中產生的各種數據搜集的不夠全面,影響了工作人員分析決策。由此可見在制定監測系統時,還要重視做好監控工作的系統性。

4 完善大壩安全自動化監測解決措施

為了進一步完善大壩自動化監測的效率,水庫管理部門要及時做好各方面彌補工作,對于自動化監測中存在的不足之處,要及時做好技術上的彌補,同時管理人員要能夠充分利用好各種監測儀器和手段,加強對各種數據的搜集與監督,并及時做好分析工作,從而確保各種監督工作的順利完成。

4.1 完善監測資料收集與分析工作

為確保水庫大壩實現安全高效的運轉,就需要加強對水庫大壩各項數據的收集與分析工作,在完善檢測系統設備基礎上,同時還要制定健全的水工檢測數據管理體系,形成檢測技術優勢。在開展數據監測時,能夠全面的監測、收集到水庫大壩中產生的各種數據,并形成系統性、整體性的水庫大壩監控資料。工作人員要根據獲得的數據資料及時開展分析工作,研判水庫運行狀態,對于出現問題的環節要及時采取措施進行補救,提升整個水庫大壩運行的效率,保障其安全運行。同時科研工作人員還應該結合水庫大壩實際運行發展情況,設計監測功能更加健全的檢測儀器,高效掌握局部滲水較大的問題,通過科學技術創新工作,提高對水庫運行情況的監督與管理,這樣才能逐步提升整個水庫運行的穩定性。

4.2 使用自動化、智能化監測儀器系統

想要保障水庫大壩實現穩定的運行,還必須要重視監測系統的選擇和使用,在文章中研究的水庫大壩安全自動化監測系統,是現代化監測設備,具有較高的監測性能,具體配置如見表1,完善的監測儀器保障了采集信息的全面性,能夠將水庫大壩中產生的各種數據及時收入到系統中,并傳回至系統終端,工作人員直接使用就可以,便捷性以及效率性都得到了保障[3]。

表1 監測系統具體配置

4.3 提升安全監測意識

安全監測意識十分關鍵,目前各地區水庫大壩中,已經基本實現了自動化檢測系統的配備,通過各種檢測儀器的監督與管理,確保了各種信息以及數據的搜集,轉變了以往監測工作由人工完成的現狀,這樣就有效了克服了采集數據以及分析信息的效率遲緩的問題,保證了安全運行的效率性。與此同時,除了自動化監測儀器之外,還應該重視做好人工監測,工作人員要定期做好管理工作,第一時間掌握各種監測數據,并做好分析,全面掌握水庫運行狀態。同時通過必要的監督管理活動,還能夠及時發現各種監測儀器中出現的問題,并做好調整,保證儀器的穩定運行。與此同時對于一些設備過于老舊的,也要及時進行更新換代,保證在本區域內安裝的監控設備具有良好的監測功能。在工作人員不斷做好系統日常維護工作與管理工作的情況下,能夠保障設備發揮出最大功效[4-6]。

4.4 推進安全監測工作系統化

安全監測工作要形成系統的、連貫的運行管理方案,持續的發揮出整個檢測系統的作用,將監測工作貫穿于水庫大壩運行發展的各個環節中,這樣才能夠發揮出安全檢測系統最大效用。這就需要工作人員對系統運行、發展的各個環節進行后想的設計,從檢測系統的引進與設計、到設備安裝、在到系統使用、后續維護等各項工作,都需要做好系統化設計,使監測工作更加系統化,要保證及時性,避免重要數據的遺漏等。通過推進監測工作系統化,提升檢測效率[7-8]。

5 結 論

綜上所述,文章對水庫大壩安全監測自動化技術重要性、影響自動化監測的原因以及如何提升監測效率等方面進行了全面的論述,目前在自動化、智能化推動之下,提升了水庫大壩運行的安全性,采集數據的全面性得到改善,但是在運行中還有不足之處,如工作人員意識不足,系統性不強等問題,對此,文章認為工作人員要端正態度,更新設備,重視管理工作,加強數據分析能力等,這對于穩定水庫大壩運行有著重要的意義。