探究水利水电工程中的大坝工程安全监测控制

强发赟

（合肥工业大学设计院（集团）有限公司，安徽 合肥 230009）

0 引言

大坝工程安全监测工作旨在排除会对大坝工程造成影响的隐患因子，保障水利水电工程的质量，作为大坝工程中重要的内容，安全监测技术至关重要。虽然我国水利工程中大坝安全工程监测技术已经在一定程度上实现了突破，但距离发达国家还有一定差距，所以相关部门要进一步完善大坝安全监测工作，针对现存的问题，制定行之有效的改革措施，提高大坝工程建设质量，从而提高水利工程的整体质量，推动我国水利工程的快速发展。

1 关于大坝工程及其安全监测工作概述

1.1 大坝工程

大坝是水利水电工程运行中的枢纽，在水利工程中大坝的主要职能是防洪、蓄水、供水和发电，通过抬高河流的水位，形成具有调节作用的水库，通常分为混凝土坝和土石坝两种类型，都是由不同类型的水工建筑物组成，如挡水建筑物、泄水建筑物、进水建筑物、输水建筑物等通用性水工建筑物及水电站建筑物、渠系建筑物、过坝设施等专用水工建筑物，要根据当地的自然条件和水利水电工程的规模进行合理的选择。大坝工程施工工序复杂，对施工场地的要求较高，施工时需要格外注意周围的环境，由于大坝工程的外部环境复杂，因此其安全监测就显得尤为重要。

1.2 大坝工程的安全监测

大坝安全监测通常是通过仪器监测或者巡视检查对大坝工程的整体结构以及周围的环境进行测量或者观察，排除不利因素的影响，确保大坝工程的施工质量及使用质量[1]。大坝工程容易受内部的施工技术和外部环境条件的影响，通常影响大坝工程质量的外部环境包括水温、水压；内部施工条件包括所使用的机械设备、水工建筑材料、施工工艺等，这些都会对水利水电工程质量造成直接的影响。大坝工程安全监测就是依据这些内部条件与外部环境的干扰作为依据，制定的监测流程，大部分的大坝工程安全监测都是以温度变化和应力变化作为参考，通过对比发现安全隐患，并采取有效的措施避免灾害的发生。如今科学技术发展迅速，各种监测仪器应运而生，安全监测技术手段也在不断的更新，其监测的安全性也得到了一定程度的保障。

2 大坝安全监测主要的监测控制方式

2.1 日常的安全巡视

安全巡视是大坝安全监测基本的监测方式，由于大坝在水利水电工程中的重要性，其安全监测工作也尤为重要，因此日常的安全巡视工作是不可或缺的工作环节。安全巡视工作主要针对大坝的整体结构进行巡视和安全检查，检查大坝是否出现变形、裂痕、渗水等质量问题，并且在巡查过程中清理大坝周围的污染物，避免污染物进入大坝的泄洪通道中，导致泄洪功能效率的降低，影响水利水电工程的正常运行。另外，大坝内部的电气设备也需要定期的维修和监测，确保其能够正常的供电，不影响水利水电工程的安全运行[2]。

2.2 安全监测数据控制

一般情况下，大坝安全监测的信息数据主要有环境监测数据、大坝坝体监测数据以及一些其他的基本数据信息等，所涉及的信息数据量较大，人工整理比较繁琐，因此可以引进先进的技术手段，借助信息技术，通过建立信息数据库管理平台，实现对这些数据的自动化管理，既可以简化管理人员的工作，降低工作人员的压力，提高安全监测的工作质量，又可以提升信息数据的管理效率，确保安全监测数据的精准性。

2.3 大坝温度监测

大坝的裂缝问题通常是由温度变化引起的，由于大坝的施工原料大部分都是混凝土，混凝土结构易吸热，使得大坝内部的热量无法进行挥发，随着外界自然环境的变化，大坝会出现因温差过大而造成的大坝裂缝现象，如果发现不及时，会对大坝的安全造成影响。

2.4 大坝应力监测

大坝的应力坝体在外力和自重作用下形成的内部应力，应力监测是在坝内埋设土压力计，根据对大坝自身应力的计算，掌握大坝的应变量，将大坝安全监测数据控制在安全应变量内，就可以避免大坝出现变形、沉降的情况，确保大坝运行的安全性。随着科学技术的发展和大坝结构的变化，大坝应力监测用到的设备应运而生，现阶段常用的设备包括平衡式压力计、钢弦式土压力计、电阻应变式土压力计，以及差动电阻式土压力计等，在选择时要根据大坝的实际情况，结合压力计的使用功能妥善选择，从而确保监测数据的精准性。

3 大坝安全监测控制措施

水利水电工程能够促进我国农业的发展，在大坝的建设过程中，涉及的内容广泛复杂，需要施工团队将每个施工细节都落实到位，提高大坝施工的安全性，避免为施工过程或日后的使用留下安全隐患，因此在安全监测中，要结合长期的建设经验，选择科学的监测手段，克服恶劣的施工条件，全面提高水利水电工程的安全性，降低安全事故的发生几率。

3.1 做好大坝外部的安全监测工作

外部监测大体上来说就是对大坝的外部结构进行监测，旨在监测大坝是否存在沉降现象。由于大坝工程施工条件复杂，外部环境会对大坝造成影响，通过监测大坝的外形，排除外力因素的影响造成的沉降问题，确保大坝外部结构的稳定性。随着科技的发展，信息技术的出现为各个行业都带来了便利，大坝外部的安全监测也可以应用信息技术，提高监测的精确度，如利用全站仪，配合GPS系统对大坝的外部结构进行准确的监测，使水利水电工程中的大坝安全监测也逐渐实现无人操作，提高外部监测所用到的各种仪器设备的精确度，进而准确监测出大坝是否存在变形、沉降的风险，保障大坝的安全性。

3.2 做好大坝内部的安全监测工作

大坝内部监测同等重要，内部监测的开展主要围绕大坝的内部情况进行监测，监测大坝内部是否存在渗漏、裂缝、变形的情况，但传统的内部监测方式是由人工带着测量仪进行监测，监测过程中会影响大坝的正常施工，对施工进度造成影响，为了改变这一状况，近年来开始应用活动测量仪，其优点是可以根据大坝的施工进程，进行科学的内部监测，在监测过程中不会影响大坝的正常施工。因此，在进行大坝的内部监测时，相关的监测部门应该重点应用和推广活动测量仪，避免大坝内部出现裂缝现象，降低大坝发生安全风险的因素[3]。

3.3 提高安全监测设备的应用频率

安全监测设备是现阶段大坝安全监测工作主要采用的方式，利用专业的仪器设备对大坝的运行情况进行监测，具体分析监测数据后，确保大坝的安全性在控制范围内。但就目前大部分水利水电工程的安全监测而来，由于资金的限制，安全设备应用率较低，另外所用的仪器设备质量也不能得到保证，致使安全监测的精确度难以提高。因此相关的安全监测部门，应该提高大坝工程安全监测设备的应用，在进行设备的安装时，应选择质量好、监测数据精准的仪器，进一步提高水利水电工程中大坝工程安全监测的控制水平，将安全监测设备安装在大坝最恰当的位置，这样才能充分发挥仪器设备的作用，提高大坝运行时的安全性。

3.4 提升大坝工程安全监测工作人员的综合素养

监测人员是大坝工程安全监测工作的执行者，其工作素养会直接影响安全监测工作的有效性，虽然现阶段大部分的监测工作已经实现了自动化管理，但是监测人员的工作素养仍然重要。在监测工作中，除了仪器设备所监测的数据信息外，还有需要进行人工信息采集的工作环节，然后结合监测人员的具体分析，得出精准的数据信息，进一步提高大坝工程的安全性。因此，监测人员要不断提升自身的综合素养，在确保监测工作专业的基础上，强化自身的责任意识，端正监测人员的工作态度，让他们能够在实际的工作中一丝不苟，高度重视数据信息的精准性，并对监测人员进行定期的技能培训，全面提升监测人员的综合素养，使监测人员在日常的监测工作中能够时刻保持积极的工作态度和工作热情，在这个基础上落实大坝工程安全监测人员的奖惩制度，使安全监测人员能够保持高度的警惕性，做好自身的本职工作，确保大坝安全监测工作的有效开展。

3.5 建立完善的安全监测工作体系

完善的安全监测工作体系可以使大坝的安全监测工作的有效性得到保障，在完善的工作体系的约束下，工作人员的责任意识也会随之增强，这样大坝安全监测工作才能有条不紊地进行。首先，加强日常的安全巡视工作，及时发现影响大坝运行的外部因素，避免其对大坝的运行造成严重的影响，威胁周围人的生命财产安全。其次，定期维护所用到的仪器设备，这样在确保仪器设备能够正常使用的基础上，提高信息数据的准确性，为接下来其他工作的开展提供可靠的参考依据，有效的降低仪器设备损坏后的维修成本。最后，利用网络平台，建立数据存储平台，将各类数据进行系统的分类储存在这一平台上，提高了信息数据的管理效率，进而使大坝工程安全监测工作顺利开展[4]。

3.6 确保大坝工程的施工质量

施工质量关系到水利水电工程大坝的使用质量，同时在施工中还影响施工人员的安全性，因此在水利水电工程中大坝工程的施工质量也是安全管理中的内容之一，要提高对施工质量控制的重视。首先，施工材料的控制，大坝工程施工需要用到大量的钢筋和水泥材料，在施工材料的购置方面要高度注意，考虑到大坝工程施工环境的特殊性，要严格按照施工材料的使用标准，不要一味的强调控制施工成本，确保施工质量才是硬道理，此外在材料储存过程中，为了避免降低材料的使用性能，需要在干燥的环境进行储存。其次，施工中的控制，确保大坝工程质量光靠选择高质量、高性能的材料是远远不够的，施工中的施工细节也很重要，要选择先进的施工技术，确保施工细节到位，尤其是涉及到灌浆、填筑等工序，保证施工人员的操作水平，避免在施工中留下安全隐患问题。要控制好施工中的每个细节，尽可能的将水利水电工程中大坝安全监测工作做的更加细致全面，确保水利水电大坝工程的安全，为水利水电工程顺利施工提供可靠的保障。

4 结语

综上所述，大坝作为水利水电工程中重要的组成部分，其安全监测工作尤为重要，要提高对安全监测的重视，引进先进的大坝工程安全监测技术，相关的监测部门要对现用的监测流程进行系统分析，借鉴先进的安全监测技术，找到现存的问题，采取有效的措施进行优化和改进，确保大坝工程安全监测工作的顺利开展，提高安全监测的有效性，为整个水利水电工程提供安全运行的保障。