全国水库大坝安全监测现状调研与对策思考

王 健 ，王士军

（1.水利部运行管理司，100053，北京；2.水利部大坝安全管理中心，210029，南京；3.南京水利科学研究院，210029，南京）

一、调研概况

水库不仅是调控水资源时空分布、优化水资源配置的重要工程措施，也是江河防洪工程体系的重要组成部分、经济社会发展不可替代的基础支撑以及生态环境改善不可分割的保障系统。水库在蓄水发挥效益的同时，也可能对下游构成潜在风险，一旦溃坝失事，会对生命、财产、基础设施、生态环境、经济社会发展等造成灾难性破坏，国内外均有惨痛教训。水库大坝的安全关系公共安全、经济安全和国家安全，随着我国经济社会的快速发展，对水库大坝安全提出了更高要求。

大坝安全监测设施是监视和掌握水库大坝运行性态的重要非工程措施，是指导科学调度、安全运行的重要手段，是水库大坝安全管理的基本制度和不可或缺的重要工作。水利部高度重视大坝安全监测工作，2013年，印发了《关于加强水库大坝安全监测工作的通知》（水建管〔2013〕250号），各地水利部门按照要求加强组织指导，强化监督检查，大坝安全监测设施建设、运行和维护水平明显进步，监测能力不断提高，水库大坝安全监测工作得到进一步加强。为全面了解全国水库大坝安全监测设施建设与运行状况，摸清当前水库大坝安全监测工作面临的困难和问题，提出进一步加强水库大坝安全监测工作的举措，水利部原建设与管理司（以下简称水利部建管司）于2016年组织开展了全国水库大坝安全监测设施建设与运行现状调查。调查内容包括水库大坝安全监测项目及布设、监测自动化机运行状况、监测资料整编分析、监测设施建设与运行维护、存在问题及建议等。

调查工作由水利部建管司组织，水利部大坝安全管理中心具体承担。水利部建管司高度重视此项调查工作，于2016年5月以建管函〔2016〕12号文下发了《水利部建管司关于开展全国水库大坝安全监测情况调查的通知》，调查范围包括全国水利系统管辖的各类水库大坝，对大中型水库以水库为单元进行函调，对小型水库则以县（区）为单元进行函调。各单位通过专门软件填报相关信息，各省级水行政主管部门负责本行政区域内所管辖水库信息的汇总，并报送水利部大坝安全管理中心，水利部直接管辖的水库直接报送水利部大坝安全管理中心。在分析函调成果的基础上，水利部大坝安全管理中心派出4个调查组，与有关流域机构、省（自治区）和水库管理单位人员共同开展调查。

二、函调情况统计

函调共收集到27个省份2949座大中型水库资料，其中大（1）型水库33座，大（2）型水库325座，中型水库2591座。小型水库共收集2230个县的90180座水库统计信息，其中小（1）型水库 16253 座，小（2）型水库73927座。函调情况统计如下：

1.大型水库安全监测状况

（1）监测项目

根据调查数据，72.63%的大型水库大坝设有表面变形监测，27.09%设有内部变形监测，54.75%设有渗流压力监测，66.20%设有渗流量监测，29.05%设有应力应变温度监测，92.74%设有水位监测，87.43%设有降水量监测。

（2）监测自动化

65.64%的大型水库建设有自动化系统。在设有自动化系统的大型水库中，自动化系统运行正常的占53.62%，运行基本正常的占20.43%，运行不正常的占17.87%，已报废的占8.08%。

（3）设施建设

调查数据显示，35.75%的大坝安全监测系统为专项设计，49.16%为土建工程捆绑设计；32.96%为单独直接委托施工，32.12%为与土建工程捆绑委托，34.92%为单独招标委托；大坝安全监测系统建设经费纳入土建工程概算（含加固）的占78.21%，建设经费为财政补助的占14.25%，自筹经费的占7.54%；运行经费来自财政经费的占48.32%，自筹经费的占32.40%，无经费来源的占19.28%。

（4）运行维护

43.58%的监测设施运行正常，36.59%运行基本正常。观测方式采用人工与自动观测结合的大型水库占56.98%，全部采用人工观测的占27.93%，全部采用自动观测的仅占7.36%；92.18%的大型水库建有相关规章制度；71.23%的大型水库有专职观测队伍，本科以上人员占35.01%，大专及以下人员占57.62%，68.44%的观测人员接受过培训，平均每座水库配置专职人员5.7人。

2.中型水库安全监测状况

（1）监测项目

51.76%的中型水库大坝设有表面变形监测，11.04%设有内部变形监测，26.63%设有渗流压力监测，49.05%设有渗流量监测，8.53%设有应力应变温度监测，80.66%设有水位监测，75.03%设有降水量监测。

（2）监测自动化

34.23%的中型水库建设有自动化系统。在设有自动化系统的中型水库中，运行正常的占51.86%，运行基本正常的占21.20%，运行不正常的占20.97%，已报废的占5.97%。

（3）设施建设

调查数据显示，23.31%的大坝安全监测系统为专项设计，46.73%为土建工程捆绑设计；47.16%为单独直接委托施工，34.54%与土建工程捆绑委托，18.30%为单独招标委托；建设经费纳入土建工程概算（含加固）的占80.28%，建设经费为财政补助的占12.27%，自筹经费的占7.45%；运行经费来自财政经费的占61.02%，自筹经费的占18.83%，无经费来源的占20.15%。

（4）运行维护

39.14%的中型水库监测设施运行正常，28.10%运行基本正常。观测方式采用人工与自动观测结合的占38.79%，全部采用人工观测的占34.89%，全部采用自动观测的占6.56%。81.32%建有相关规章制度。44.50%有专职观测队伍，其中本科以上人员占17.83%，大专及以下人员占64.89%，54.96%的观测人员接受过培训，平均每座水库配置专职人员3.4人。

3.小型水库安全监测状况

小型水库监测项目包括水位监测、表面变形监测和渗漏量监测。小型水库有水位观测的占49.60%，有渗流量监测的占6.50%，有渗压监测的占3.09%，有变形监测的占9.03%。39.60%的县将小型水库安全监测设施建设经费纳入土建工程概算（含加固），32.20%的县由财政补助。16.14%的县小型水库安全监测设施建设采用直接委托，38.39%的县采用招标委托，36.59%的县采用与土建工程 （除险加固）打捆委托。46.19%的县级水利部门配备小型水库专职安全监控管理人员。

三、现场调查成果分析

根据函调成果，对全国12个省份的54座大中型水库和部分小型水库开展现场调查。工程选择考虑水库分布、地区、规模、坝型、建设时间等因素。54座现场调研的大中型水库中，水利部直管10座，地方管辖44座；大（1）型水库 13 座，大（2）型水库23座，中型水库18座；均质土坝19座，心墙堆石坝9座，斜墙坝4座，面板堆石坝3座，混凝土重力坝9座，碾压混凝土重力坝2座，浆砌石重力坝2座，混凝土拱坝2座，砌石混凝土拱坝1座，复合坝型3座；20世纪50年代建成的7座，60年代建成的13座，70年代建成的12座，80年代建成的8座，90年代建成的4座，21世纪建成的10座。

通过现场调研资料整理分析以及安全监测工作实践表明，近年大坝安全监测工作已经得到各级主管部门的重视，大中型水库基本建有监测设施、配备监测人员、制定了管理制度，大坝安全监测技术在水库大坝应用方面积累了一定的经验，水库安全监测工作取得较为明显的进步。

1.安全监测监管与制度建设情况

近年，水利部加强对大坝安全监测工作的行业指导，2013年，水利部印发了《关于加强水库大坝安全监测工作的通知》（水建管〔2013〕250 号），同时地方各级水库主管部门逐步建立大坝安全监测监管机制，部分水库主管部门制定了相关政策，编制了总体规划，大部分水库管理部门建立了相关运行维护管理制度，开展了专门培训。如广西壮族自治区水利厅出台了《广西水库大坝安全监控系统项目建设与管理暂行办法》，云南省编制了《云南省大中型水库安全监测及水情自动化系统规划设计报告》，重庆市水利局建立了重庆市水库大坝安全监测信息管理平台并编制了《重庆市水库大坝安全监测资料整编分析规范》。江苏省水利厅委托专业机构对管辖的大中型水库大坝安全监测设施进行全面的安全鉴定，摸清了全省大中型水库大坝安全监测设施基本情况和运行工作状态。安徽省水利厅每年组织大中型水库安全监测资料整编成果与分析互审核评比，提高整编分析能力，督促整编工作，规范整编成果。江西、江苏、山西、云南等省水库主管部门定期组织水库管理单位开展技术人员培训。

水利部万家寨和龙口电站编写了安全监测工作系列规章制度，包括《大坝安全监测工作制度》《大坝安全监测管理制度》《水工建筑物观测规程》《大坝自动化监测规程》《监测设备运行及缺陷记录》《监测系统设备台账》《水利枢纽特殊条件下巡查与监测措施》等。紫坪铺水库编制了《监测巡检与维护维修技术规程》《监测仪器管理办法》《监测仪器日常巡视检查制度》《监测自动化系统管理规定》《自动化监测数据安全管理规定》等工程安全监测制度。

调查发现，仍有部分水库主管部门及水库（多为中小型水库）管理单位对水库大坝安全监测的重要性认识不够，缺乏监管机制及手段，导致所辖水库大坝安全监测工作成效进展不大，安全监测设施完好率低。部分水库管理单位缺乏制度建设和机制建设，制度的执行、落实不到位，部分中小型水库仍存在缺乏专人管理等问题。

2.安全监测设施建设情况

大部分已建大中型水库结合工程运行情况及原有监测设施状况，进行了安全监测设施更新改造，主要监测项目包括表面变形、裂缝（接缝）、渗流压力（扬压力）、渗流量、内部变形、应力应变等监测设施。丹江口水库大坝安全监测设施包括变形监测（坝体水平与垂直位移、挠度、倾斜、接缝和裂缝等）、混凝土坝扬压力监测、土坝渗流监测、混凝土坝与土坝结合面土压力监测、左岸连接段防渗墙应力应变、坝基温度、新老混凝土温度、库水温、水力学监测、坝体地震反应监测、上下游水位、降雨量、气温、坝前淤积、坝后冲刷监测等环境量监测。紫坪铺工程监测包括大坝外部、内部变形监测及混凝土面板应力应变、渗流、外部变形等监测，泄洪排沙洞、冲沙放空洞、溢洪道、引水发电洞、发电厂房的结构力学及泄水建筑物水力学监测，引水发电洞进出口边坡、泄洪排沙洞进出口边坡、溢洪道边坡监测、左岸观礼台边坡、左岸坝前堆积体等变形监测，地震反应监测等。

随着电子技术、通信技术和计算机应用技术快速发展，部分大中型水库建立了大坝安全监测自动化系统，实现数据采集、通信、存储与管理的自动化。部分水库在建立监测自动化系统的同时，也配置了监测信息管理系统，实现了监测数据报表打印和图形绘制等功能。可对考证资料和监测资料进行增、删、改，打印日报表、月报表、年报表等，可绘制过程线、相关线、浸润线等。少数水库建立了大坝安全分析系统，可对变形、渗流、应力应变等监测信息进行在线安全分析。

由于安全监测工作专业性强、专业机构及人员缺乏，安全监测建设工作中仍存在监测布置不合理、不全面，针对性不强，监测设施选型不合理，安装不规范，自动化系统设计缺陷，监测数据有效性和系统稳定性不足等问题，大多数安全监测信息管理系统未建立安全预警体系，信息应用功能简单，加上水库管理薄弱，监测信息未能在水库安全运行中发挥应有的作用。

小型水库大坝大多缺乏安全监测，少数水库设有水位、表面变形和渗漏量监测设施。为弥补小型水库安全监测设施缺乏、水库管理条件有限的缺项，部分水库主管部门建立区域小型水库监管平台，加强小型水库安全监管。四川、广西、湖南、湖北等省（自治区）建立了“小型水库动态监管预警系统”，逐步在小型水库安装预警系统，包括水位、雨量和视频，通过GPRS方式发送到监测终端和管理人员手机，相关人员可通过手机及时了解水库运行状况。

3.安全监测设施运行维护情况

大部分水库大坝安全监测系统运行维护由水库管理单位负责，配置专人进行维护，并建立相应的操作规程，部分经费条件较好的水库管理单位委托专业队伍进行运行维护和资料分析，按年度编写大坝安全监测分析报告，安全监测系统完好率逐步提升，提高了大坝安全监测分析报告的质量，充分利用大坝安全监测资料指导大坝运行，发挥了监测资料的使用价值。

部分工程由于监测设施投资及维护经费不足，造成水库安全监测工作滞后；系统设备老化陈旧，导致无法正常工作；一些水库技术人员专业知识匮乏，缺乏有针对性的监测技术培训，专业技术能力不足，导致维护不及时，安全监测系统整编分析能力不足。

四、存在的主要问题

根据本次函调、现场调研及实践分析，我国水库大坝安全监测主要存在以下几方面的问题。

1.相关法规制度不健全

除 《水库大坝安全管理条例》明确要求水库管理单位应开展大坝工程观测和资料整编分析外，行业无相关的专门规章或规范性文件明确安全监测实施单位、监测仪器供应单位以及相关执业人员的责任和义务，导致安全监测工作游离于政府监管之外。由于缺乏大坝安全监测专项资质认定体系、培训效果考核体系、大坝安全监测人员上岗考核标准等，水库大坝安全监测市场及工程质量的监管缺乏依据。现有大坝安全监测技术规范主要适用于大中型水库的土石坝和混凝土坝工程，小型水库工程安全监测技术规范还缺乏约束指导。现行监测技术规范未考虑工程失事风险和流域梯级水库大坝之间安全联系，未考虑已建大坝安全监测设施更新改造与大坝建设施工期安全监测的区别。

2.监测经费投入偏低

近年各地水库主管部门对水库大坝安全监测重要性的认识有所提高，但仍然有部分地方水库主管部门及水库管理单位对大坝安全监测的重要性和专业性认识不够，对行业政策落实不到位，对制度执行不到位，安全监测建设投入不足，将安全监测设施委托土建施工单位承担，验收不规范，部分安全监测设施一旦验收后就停止观测，安全监测设施运行维护经费缺乏，监测设施出现故障后不及时维护，处于瘫痪状态。野外观测环境条件差，监测人员的劳动保护和待遇得不到保障，导致人员流失严重。

3.安全监测设施不完善

大中型水库利用国家对病险水库加固的机会，建设或完善了水库大坝安全监测设施，但由于经费及从业人员专业水平的限制，存在监测项目不完备，测点布置与工程问题结合不紧密、针对性不强，安装埋设不规范，监测仪器选型不合适，监测设施完好率偏低，自动化设施受雷击损坏严重等问题。

4.监测资料分析薄弱

随着大中型水库大坝监测设施的不断完善，积累了大量的监测数据，目前水库大坝安全监测信息大多滞留在水库管理单位，由于水库管理单位技术人员分析研判能力不足，监测资料可靠性未能及时甄别,监测资料不连续,整编分析不及时、不规范，未及时通过安全监测资料分析大坝安全运行性态，导致水库大坝安全隐患及异常不能及时发现。各级水行政主管部门与水库缺乏安全监测信息互联互通，未能及时获取安全监测信息，分析掌握大坝安全性态。

5.监管把关不严

由于缺乏大坝安全监测资质许可及评价体系，各大坝主管部门对大坝安全监测市场的监管无有效抓手，当前大坝安全监测系统建设的质量和成效还主要依赖业主的管理水平。目前，仅有部分重要大中型工程基本做到专项设计、专业队伍实施、专业人员管理，很多中小型工程则管理粗放，要么委托非专业机构实施，要么捆绑主体工程由施工承包单位实施，加之疏于监管，系统建成后大多难以正常运行。同时，由于行业主管部门尚未建立监测仪器检验检测机制，市场准入门槛较低，导致大坝安全监测市场秩序混乱。

6.专业技术力量不足

调研发现，专业队伍缺乏、技术力量薄弱仍是大坝安全监测工作的短板，部分设计、建设、施工、监理和运行管理单位安全监测专业人员配备不足，导致一些大坝安全监测系统方案不合理，监测仪器选型不合适，埋设安装不规范，仪器设备管理维护不到位，异常监测信息不能及时甄别，进一步导致了监测信息不连续，资料不完整，数据不准确，不能科学分析监测资料，无法及时监控大坝安全。

五、对策与建议

1.加强法规制度和技术标准建设，健全安全监测监管体系

针对大坝安全监测在水库运行安全管理中的重要地位和作用，依据现行有关法律法规，建议将大坝安全监测管理纳入正在修订的《水库大坝安全管理条例》，尽快制定《水库大坝安全监测工作管理办法》,对大坝安全监测系统设计、招标、施工、监理、验收、运行维护、信息采集、资料整编分析以及监测仪器准入条件、仪器更新报废机制、监测单位及人员责任、义务与考核等作出行政性规定，并对监测人员业务培训提出明确要求。在水库安全监测系统的建设、运行及维护过程中加强监督审查，督促水库管理单位建立有效的大坝安全监测制度；建立大中型水库安全监测资料整编分析的年度报告制度，并需报上级管理单位审批。建立水库安全监测系统的定检制度，对无法满足实际监测需要的监测系统应及时进行更新改造。逐步建立基于风险分析的大坝安全监测新体系，充分考虑大坝生命周期不同阶段和不同坝型对大坝安全监测的要求，建立梯级水库群安全监测资料共享制度。加大大坝安全监测设施经费的投入，制定水库大坝安全监测系统建设、维护与更新专项经费制度，以保障安全监测设施持续可靠运行，发挥其应有的作用。对现有大坝安全监测技术规范进行梳理，及早组织编制《已建大坝安全监测设施更新改造技术规范》《引调水工程安全监测技术规范》《小型水库大坝安全监测导则》等，进一步完善安全监测技术标准体系。

2.加大监测基础设施投入，增强大坝安全监测预警能力

针对我国水库大坝安全监测设施现状，建议加大对水库大坝安全监测设施建设及更新改造的投入，尤其是对大中型水库安全监测设施及其维护经费的投入。为全面有效规划全国水库大坝监测设施建设，提高监测设施的可靠运行及信息共享，基于调研成果，开展全国水库大坝安全监测能力专项规划编制，包括监测设施建设、更新改造、运行维护、资料分析、人员培训及制度建设，统一规划，分批实施，以全面提升全国水库大坝安全监测预警能力。

3.加强大坝安全监测监管，确保安全监测设施持续可靠运行

大坝安全监测全过程监管是保障安全监测设施持续可靠运行的重要手段。针对水库大坝安全监测设计专业性强的特点，建议加强大坝安全监测系统设计审批管理，大中型工程的安全监测系统应进行专项设计、专项审查、专项招标和专项验收，安全监测设计报告要严格把关，确保安全监测设计成果科学合理。加强安全监测施工管理，提高监理专业水平，建立大坝安全监测仪器检测和评估制度、安全监测单位和持证人员备案管理和诚信评估制度，规范安全监测工作。重要工程安全监测系统专项验收，作为新建或加固、更新、改造工程竣工（或主体工程）验收的前置条件。借助全国大型水库大坝安全监测监督平台，加强对安全监测系统运行过程的指导监督，借助即将颁布的《大坝安全监测系统鉴定规范》，加强对大坝安全监测设施的鉴定报废与更新改造。建议设立区域检查维护机构和社会化集团化专业服务体系，加强安全监测设施维护社会化服务和监测资料专业化分析，保障安全监测设施的可靠性、稳定性和监测资料的有效应用。

4.重视培训交流，提升监测人员专业技术水平

近年，水利部大坝安全管理中心和各级水库大坝主管部门举办了大坝安全监测业务培训班，取得了积极效果，但远不能满足当前大坝安全监测设施设计、建设、管理的需求，建议搭建全国大型水库管理人员交流学习平台，开发仿真可视化培训演示与考核系统，针对观测管理技术人员、水库分管工程安全或监测的领导以及各级水行政主管单位分管部门的人员，采取分级、分区域、集中、现场、远程等多种手段进行培训交流和考核，尽快培育一批满足水利工程安全管理需要的监测专业队伍。

致谢：全国水库大坝安全监测现状调查得到了水利部原建设与管理司、水利部大坝安全管理中心、各级水库大坝安全主管部门、水库管理单位等有关单位和有关人员的大力支持，在此一并致谢！