大坝安全监测信息化管理及应用探讨

杨康

摘要：大坝作为我国古代劳动人民智慧的结晶，在滚滚的历史长河中发挥着它自己的作用，依河流而建的大坝，不仅可以防止洪水泛滥，还可以在干旱时灌溉农田，战争年代大坝、河堤也是重要的战略目标，所以保护大坝安全的重要性毋庸置疑，本文就以大坝安全监测为出发点，提出了信息化管理的设计概念、应用，并介绍了信息化管理下的快速反应机制。

关键词：大坝;安全监测;信息化管理

对大坝进行安全监测，是维护大坝安全性工作中最为重要的一环，监测员需要经常到大坝建设现场进行实地考察，肉眼观看的同时，也需要运用各种精密仪器对大坝的各项指标进行系统检查，一旦发现危险指标，立刻上报，并对大坝进行专项维护，把危险扼杀在萌芽之中，全力保证大坝的安全。

1、大坝安全信息管理系统的设计

每一座大坝从发布批文到成功建立需要经历许多环节，比如对要建设大坝的区域进行地质考察，设计出合适的建设方案，施工建成后的测试等环节，所以对大坝的监测进行信息化管理，不能只包括建成之后的监测，还要包括大坝从无到有所有的过程，需要对设计成果、监测实施、监测数据、环境信息等多方面信息进行采集管理，以确保大坝的安全性。

1.1设计成果管理。对大坝的设计成果进行信息化管理，是对大坝的安全检测进行信息化管理的基础，这里的设计成果应该包含大坝建设过程中及日后维护管理过程中的诸多细节，比如大坝所在地区土地质量、大坝的各项详细数据、大坝的建筑材料、施工团队、设计工程师等详细信息，还应该包括大坝日后管理维护过程中材料以及大坝各项数据的变化。

1.2监测实施管理。在工程师完成大坝建设方案设计之后，建筑公司应完全按照设计图纸要求建造大坝，监测部门应派出专业工作人员，对大坝总体工程进行实时监测，认真记录各项数据，保证在大坝运行期间对各项资料进行检查，大大增强了大坝的安全监测效果。

1.3监测数据管理。在进行信息化管理过程中需要建立一个完备的资源信息库，里面应该包括大坝建设和运行过程中的各项监测数据，并对这些数据进行筛选整合等处理，制成方便快捷的图形、表格、文档等储存信息的模式，并且应该处于实时更新状态，对大坝的资源信息完全處在掌控之中，有利于今后对各项信息的变更、对比、调用和检查。

1.4环境信息管理。在信息化管理的过程中，大坝周围的环境信息也应在信息管理的范围之内，包括大坝周围的地质信息，大坝附近河流的水文信息，以及大坝所在区域的气象信息，将收集到的环境信息资源进行比对分析，之后再与大坝建设过程中的各项资源进行对比，找出危险信息，确保大坝安全。即使有问题出现，也可以在第一时间找到解决方法。

2、大坝安全监测信息化的应用

信息化管理的资源信息库一旦成功运行，大坝的安全就有了强力保障，在信息化管理建设过程中的各项成果，以及实际应用都在说明这项措施的正确性。其中对于险情的预警系统是最为重要的应用。

2.1监测成果展示。

随着科技的发展，信息化数字平台给了安全监测的信息化管理成果一个展示的机会，专业人员可以根据收集到的大坝建设过程中的各种信息资源，运用仿真模块，建立一个以大坝为中心方圆数百里的仿真模型，将监测成果直观的展现在人们面前，还可以通过计算机编程对各种突发事故比如洪水进行人工模拟，进行安全评估，经过对比分析总结其中的不足，并加以更正，对大坝未来的发展情况进行系统模拟，对各种安全项目进行细致分析，将今后发生危险的概率降至最低。

2.2分析评价以及预警系统

进行信息化管理可以将监测数据通过各种数学模型进行分析整合，建立仿真模型，可以运用软件与其他大坝资源相对比，进行风险评估，对大坝抵御危险的能力有一个清楚的认识。信息化管理还可以大大提高对危险的预警能力，比如通过对仿真模型的研究，可以确定大坝的抗洪能力，在汛期通过与气象系统相结合，可以确定大坝是否需要加固维修。基本避免了决堤这种重大灾害的发生。

3、快速反应机制

相比其他管理模式，信息化管理拥有独具特色的快速反应机制，这得益于信息化管理的技术优势，以及大大简化的工作流程，还有对建设过程中的完备方案设计体系。这些方面一同为信息化管理提供了建立优势的基础。

3.1技术优势

随着科技的发展，老一套的安全检测管理体系已经不再像从前一样适用。新兴的信息化管理体制在如今这个信息化得到大大发展的时代拥有得天独厚的适应条件，大量且繁杂的数据处理有各种应用软件代替，反映给人们的是经过处理的更加直观且易懂的数据材料，信息化管理可将监测部门的各个体系联合起来，在大坝安装的实时检测设备可以让各个部门享受到第一手资料，如果一个部门管辖的方面出问题，其他部门可以快速做出反应，消除潜在危机。

3.2工作流程

大坝的振动频率等方面的数据，是大坝安全监测的主要内容，信息化管理系统的快速反应机制就表现在大坝上安装了实时监测振动的设备，并且将设备与系统处理器相连，各个监测部门实现资料共享，主要的工作流程大致主要是监测设备先行发现大坝异常振动，并将其传输到各个部门的资源处理器之中，对异常振动进行分析，同时异常的振动信息将启动报警系统，工作人员察觉到报警之后根据系统给出的异常振动分析结果，派遣专业工作人员进行实地勘测，监测员工发现异常进行修缮处理。

3.3强震动安全监测方案设计

对大坝进行强震动安全检测是整个安全检测环节中重要的组成部分，一个强震动安全检测系统，主要包含强振动监测子系统和视频监控子系统两大部分，先由强震动监测子系统收集数据推送至共享服务器，服务器对新数据进行校对，查看预警指标是否超过限制，如没有超过限制，则结束检测，如超过限制则将数据推送至监测数据自动化采集子系统进行自动选测。之后将数据推送至安全监测数据库，之后进行专业数据模型统计，然后生成报告输出。

4、结束语

对大坝进行安全检测，信息化管理拥有许多常规管理措施不具备的手段，可以在事故发生之前给出警示，基本杜绝了大型事故的发生，为大坝安全提供了充足保障。

参考文献：

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[2]周启，谭界雄，高全，张玉炳，阿旺次仁.大坝安全监测资料整编分析报告自动生成系统[J].人民长江，2019（11）：215.

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（作者单位：葛洲坝测绘地理信息技术有限公司）