浅谈大坝安全监测技术与措施

姚康康

摘要：为了有效满足目前水利工程大坝建设和运行需求，实施现代化的大坝安全监测具有重要的现实意义。随着世界经济发展水平的提高，科技的快速进步，新的监测技术在各行各业的应用越来越多，现代化、智能化的大坝安全监测技术的应用大大提高了大坝运行的安全性。

关键词：大坝;安全监测技术;智能化

随着经济的快速发展和生活水平的提高，水库大坝的安全管理逐渐成为社会安全保障的焦点。大坝的建设和运行是为了更好地开展防洪工作，更有效地保障人民生命和财产的安全，其安全管理与人民生活和社会发展密切相关，进一步加强大坝的安全管理更不容忽视。在科技大发展的背景下，自动化技术逐渐渗透到工程建设和运行管理中。大坝作为水利建设的主要工程，自动化技术的应用已经成为行业发展的必然选择，智能化技术将成为行业发展的必然趋势。我国目前的智能化技术应用于大坝的安全管理，技术还不成熟，需要不断改进和完善。

1水利工程大坝的安全监测现状

1.1安全监测人员不足

目前，随着社会平稳发展，水利工程的安全运行越加得到重视。全社会水库大坝数量较大，而安全监测技术人员偏少。一般情况下，大中型水库有专业管理机构，配有大坝安全监测人员，而小型水库往往缺乏安全监测人员，有的区域多座水库大坝仅配置一名安全监测人员，甚至未设置安全监测人员，这给大坝的安全运行带来一定的隐患。

1.2监测人员专业能力不足

水库大坝的安全监测要点多而复杂，不同大坝的监测内容不同，同一大坝的监测指标各异，甚至还需要考虑大坝现场实际情况。大坝安全监测人员具有较高的专业能力，能熟知渗压计、钢筋计、测缝计、应变计、量水堰等监测设备的作用及工作原理，能运用全站仪、水准仪等设备测量水平位移和沉降位移，能设置参数来换算测值，能绘制测点测值图表，能根据测值进行综合分析并编制报告。目前，较多水库已建有大坝安全监测自动化系统，大坝安全监测人员不仅需要掌握现场实操能力，还需掌握信息化平台的操作运用。

1.3安全监测设施的不足

当前，较多水库建于上世纪八九十年代甚至更早，大坝安全监测设施和设备不足或老旧，无法有效地起到监测大坝的作用。以土石坝为例，监测设施设备一般需要监测的内容包括：大坝坝体的渗漏、坝基和坝肩的渗流、大坝整体的变形、两岸边坡的变形等，混凝土面板堆石坝则还需面板温度计、应变计、测缝计、钢筋计等设施设备用于监测混凝土面板的运行情况，用于实时反映大坝的运行状态，全方位的监测能为大坝的安全运行提供数据支撑。

2大坝安全监测自动化的应用与不足

2.1大坝安全监测自动化的应用意义

采用自动化技术对水利工程大坝进行安全监测，能有规律地、及时地采集各类监测数据，并通过对程序进行设定，可对监测类型进行分类、对监测周期进行设置，对自动采集的数据进行处理和汇总，形成图表方便安全监测人员分析，为相关工程重大决策提供依据。经过多年的探索、建设和发展，大坝安全监测自动化在工程运行中已取得了较大的成果，目前大中型水库均已普遍实现大坝安全监测自动化，能实时掌握大坝的运行状态。这对于大坝的安全运行具有重要意义，只有确保大坝的安全，才能最大发挥大坝工程的价值，才能最大限度地支持社会发展，才能最大力度地保障人民群众生命财产安全。

2.2大坝安全监测自动化的不足

一是研判能力不足。当前较多大坝安全监测自动化系统具备测量、处理和汇总能力，但缺少数据分析和研判能力，不能及时、有效地主动提醒安全监测人员病险信息。二是消缺能力不足。当部分仪器读取的数据出现明显差错时，不能主动舍去错误测值，导致图表中出现远异于正常测值的峰值和谷值，加大了安全监测人员的工作量。三是关联能力不足。以雨量和渗流量为例，较多大坝工程存在一个现象，当雨量增大时，渗流量相继变大，如果系统无法自动关联雨量和渗流量，则会出现渗流量异常的报警等信息。

3加强大坝安全监测的技术和措施

3.1加强组织管理工作

大坝工程管理单位应重视大坝安全管理，配置专业的安全监测人员，安全监测人员应持有水工监测工证书或通过相关培训学习;管理单位亦可将大坝安全监测工作委托有相关资质的单位开展落实。安全监测人员和受委托单位应按照相关规章制度，开展监测、评价工作，动态掌握大坝运行状态，尽量避免人为因素造成的大坝运行事故。

3.2加强设施设备投入

大坝安全監测技术融入了电子、机械、光学、信息等多行业，是个多学科融合的专业。由于大坝的重要性和应用环境的严酷，所以对安全监测传感器的要求高，而目前大坝监测传感器多数还停留在比较原始的状态，仅有将物理量转换为电量的功能。在大坝安全监测建设过程和运行管理中，应不断引进先进的技术设备，提高数据采集精度，同时应充分考虑到设施设备及系统间的兼容性。

3.3探索新时代智能化

新时代的水利工程已逐步实现自动化，以江苏、浙江为首的省份已开始探索大坝安全监测智能化。智能化主要体现在自动化系统的数据分析能力上，能实现对重点测点进行报警，对测值进行自动消缺、消谐，对相关测点进行关联计算，对相关类型数据进行比较分析等，甚至能提出运行建议，真正意义上为安全监测人员主动提供分析的能力。

4结语

大坝工程安全监测自动化技术具有重大意义，未来大坝安全监测智能化的发展仍具有较大空间。大坝的安全监测自动化水平随着科技新技术的应用必将向智能化、集成化、可靠性、稳定性方面的发展，在一定程度上节省人力物力，提升监测的精准度，使大坝安全监测工作能够在高效率下实现其真正目的。

参考：

[1]刘国强.浅析水利工程大坝安全监测应用技术[J].科技创新与应用，2017（8）：202.

[2]韩笑，郑秀发.水利水电工程中的大坝工程安全监测控制浅析[J].工程建设与设计，2016（18）：90-91.

[3]张开玉.浅谈水利水电工程中的大坝工程安全监测控制[J].地下水，2019（3）：58～59.

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