浅述强化水坝安检和观测的潜在损坏模式分析法

唐雨微 凌乔

摘 要：水坝的安全问题是关于国计民生的问题，对于水坝的损坏模式进行合理的分析意义重大。本文对水坝的安全问题进行了分析讨论，简述了可能造成溃坝意外的潜在损坏模式。并对水坝潜在损坏模式分析PFMA的概念进行了简述，谈论了其作用以及应用。

关键词：水坝安全监测；损坏模式； PFMA

1.引言

众所周知，安全就是意味着没有意外，或者意外发生的概率极低以至于相当于不会发生。那么在水坝安全问题上，在水坝的工作当中，对于水坝的损坏模式进行合理的分析意义重大。例如洪水漫顶问题，坝基管涌问题，地震损坏问题以及水库的运行失误等等多种问题。如果这些问题恰恰是发生在了我们所谓“水坝安全设计和运转维护”方面的考虑的话，在这个范围内所发生的安全性问题，就可以称得上是意外事故。类似于这种任意一个有可能造成溃坝意外的潜在损坏模式，英文简称为PFM，都是有关从事水坝安全的从业人员在工作当中必须引起重视，并且需要反复的重新考虑并研究其中的安全盲点问题，这些能够引起水坝运行安全的潜在损坏性事件，都是相关人员所必须加以严格并且进行密切防范的对象。尤其是在水坝建成之后，经历了越长的时间，运行的时间越久，那么整体计划的工作运行流程以及安全维护工作，就更要主要聚焦在水坝的监测上，要努力克服并且排除任何一种有可能造成溃坝意外的潜在损坏模式，特别是要针对那些发生的可能性相对来说比较高的造成溃坝意外的潜在损坏模式，以求最大程度上对水坝运行的安全进行维护和保证，减低风险的发生，减少意外发生的概率。

从人类社会发展的历史上来看，关于水坝溃决的种种意外事故的发生已经可以说是不胜枚举了，这种导致水坝溃决的意外事故的发生，不仅仅会对经历灾难过后的人民群众的生命财产造成很大的损失，这种损失是难以计数的并且影响长远的，在某一个发生过水坝溃决的地域，由于其水坝的安全已经不能够被精密的保障，因此在将来也很难或者根本无法保证类似的水坝溃决时间绝对不会再次发生，因此这种潜在的风险的存在可以说是史不绝尽。在事实上，溃坝事故的发生，并不是由于一时的原因导致的，就像我们常说的一句名言：冰冻三尺，非一日之寒。因此水坝溃决事故的发生究其原因，不仅仅是现在，更是在过去。过去的根源造成了现在的恶果。借鉴我们过往的种种十分惨痛的历史教训，水坝工作当中的相关的安全从业人员在不断的周而复始的对这样一种循环的有密切联系的因果关系进行挖掘的时候，必须要十分谨慎小心，只有本着十二分的社会责任心和高度的安全意识，才能在危险的意外事件发生前果断采取能够补救的决定性的行动，因此才能防患于未然，最大程度的保护水坝周边区域人民群众的生命财产安全。

2. 简述水坝潜在损坏模式分析PFMA

我们知道，系统通常被定义为：两个以上的元件、基件或机能

集合在一起，并且彼此之间有一定的关联或者是约束的关系，能够协力行动而达成共同的目标的一个集合体。举个例子来讲，如果我们将水库计划当作是一个整体的水库系统，那么水坝就是其中的一个次系

统。凡是发生在系统当中的任何一个层次结构的，并且会对上一层的结构或者是对整体的结构造成一定的损坏的影响或者模式，就可以称为是造成结构损坏原因的PFM。通常我们为了方便于探讨PFM，常常将整体的一个系统进行分层，将系统分层到一个基本元件结构的损坏模式能被我们所彻底理解的一个最基本的层次上來。因此我们认为，通常来说一种PFM能够呈现的结构损坏模式，一般先是存在着特定的静态缺陷，然后再逐渐的演变成动态的一连串事件的一个渐进的过程，这种事件的演变最后会导致所谓的整体系统的特定的损坏，因此PFMA从实质上来讲，它其实是一种系统行为以及对系统的可靠度的进行评估的一种特定的方式。

通常，我们在确认一个系统是否会发生损坏循序的意外事件或危险境况的时候，在进行风险的定量以及风险的定性分析方面，我们通常会分别采用一些进行系统化的故障树状分析以及事件树状分析两种主要的方法，来对事件进行分析和测评。对于事件树状分析，这种分析方式就是按照事件所能够造成损坏的最起初的事件或折是其间最基本的损坏事件，这些事件所能够引发的一连串的恶性的后果，从而执行顺向逐层上推次系统的一种定性的分析方式。那么所谓的PFMA就是属于这种类别的分析方式，但是，这种判断分析的方式的细节比较繁琐，此处就不加以详细的讨论了。我们能够感知到，PFMA的过程能够为相关的工作人员提供确认水坝PFM的一种相对科学的系统化程序，因此能够对水坝安全的调查以及对水坝工作中评估个别元件对整体系统损坏的影响程度提供一定的帮助。我们从PFMA的整

体的一个实施步骤方面来讲，这实际上可以说是一种资讯收集工具，为了能够为我们提供进行决策时使用的科学的系统程序，为了能够在正确的时间以及正确的位置，及时并且有效的给出相对正确的判断，从而采取相对正确的行动来进行解决。因此，无论是从该方法的深度或者是该方法的广度上来讲，资讯的完整性对于人们的思维来说确实能够构成十分重要的影响，是一种十分关键的影响因素。这是因为一些不够完整的资讯往往会让人们随着资讯的质与量而切换角度、或者考虑问题。但是，正如我们所说的那样，有言为“情报永远是不完美

的”，因此对于水坝结构构筑物的安全性怀有的不确定性或者对其运行管理有所疑虑的时候，我们就要着重进行增强例行的目测等实际的安全性保障工作，甚至在对于仪器的观测或者追踪方面都要进行严密的审核，或者为了安全起见，两者应当兼备，这样以来才能最大程度的掌握我们所获得的有关数据信息的完整的形貌等等。举个例子，就像是水工结构物的材料性质，或者是水工构筑物的内部稳定性在一定程度上发生了某些变化，这些变化的发生有着其内在的原因，那么也必然会表现在外，以至于让我们察觉。所以对于仪器观测内在潜变的工作，要实时配合关于外在结构物变化的现象或者一些典型的表微方面的工作，两者相互结合，互补互助的同时还能对潜在的事故发生的可能性加以印证。

众所周知，大坝的运行安全性的条件需要在一定程度上加以提高，用以满足现行的一系列的标准和相应的规范。针对于目前存在的潜在损坏模式分析方法，是提高大坝安全以及科学管理的有效分析方式以及有利的工具。这种方法已经在美国联邦机构有所应用，他们通过主观风险分析的途径，将潜在的损坏模式分析作为一种新的完整的大坝安全的评估工具。这种分析方法是以质量为基础依据的工程判断分析方法，安全性人员能够根据收集到的种种信息来最大限度的对可能发生的风险进行全面地评估工作，从而能够确定潜在损坏模式以及风险概况。

参考文献：

[1] 林祥钦. 水坝安全管理： 溃坝模式之挑战与契机[J].Dam and Safety. 2007，03：16-22.

作者简介：

唐雨微（1998.3.18-）女，汉，陕西省汉中市，身份证号：612326199803180022，本科生，研究方向：水利水电工程

凌乔（1996.6.13-）男，汉，江苏省宜兴市，身份证号：320282199606137070，本科生，研究方向：地理信息科学