水库大坝安全自动化监测问题和改进路径

罗锦丰

(深圳市东江水源工程管理处,广东 深圳 518000)

0 前 言

将安全自动化监测设备应用于水库大坝中,通过使用现代化、智能化安全自动化检测技术手段,对大坝运行状况实现了实时性监控,克服了以往检测过程中受限较多的难题,同时这种模式还解放了人力资源,安全性有所保证,整体检测的效率得以提升,是当前各地区水库大坝应该重视运用的,有助于提升水库大坝监督管理的整体效率。

1 水库大坝安全自动化监测重要性

推动水库大坝实现安全自动化监测,有效的提高了水库大坝的观测精度,在传统人工监控模式之下,如果蜂鸣器并不稳定,且工作人员本身技能相对受限,测量技术手段较低,很难对水库大坝做出准确的监测,而实现自动化监测之后,监测系统实现了系统智能化与自动化操作,能够把获得的数据以数字形式传递至系统终端,减少了传统测量模式诸多外界影响因素干扰,对水库大坝监督的精确度得到有效的提高。所以说自动化监测系统,有效的弥补了传统水库大坝监测中不足之处,对于促进水库大坝安全运行是十分必要的[1]。

2 水库大坝安全自动化监测现状——以松子坑水库为例

2.1 松子坑水库概况

松子坑水库是深圳市东江水源工程管理处下设的一个基层管理所,位于深圳坪山区龙田街道,为深圳东江水源工程的中型调蓄水库,水库由一期和二期工程组成。水库一期包括一座主坝(1#坝)和15座副坝共16条坝组成,以及4条输水管,其中1～15#坝坝型为当地风化料均质坝加土工膜防渗,16#坝为混凝土坝;输水管型式为坝下压力埋管。二期包括一座主坝(1#坝)和3座副坝共4条坝组成。总坝长4.04km,最高坝36.8m,坝宽6m;正常蓄水位66m,总库容4157万m3,主要功能是调蓄、供水和防洪。松子坑水库承担着向坑梓水厂、大工业区水厂供水任务以及向獭湖水厂应急供水,工程运行工况良好,在当地发挥了重要的作用。

2.2 水库大坝安全自动化监测现状

随着科学技术的发展,现代化、自动化检测系统应运而生,与此同时在对水库大坝进行监督管理时,也充分运用了这些先进的技术手段。松子坑水库自动化监测系统,主要包括气象监测系统GNSS大坝位移监测系统、环库光纤通信系统、会商系统和大坝安全监测系统等构成。于2015年建设了闸门自控系统,包括1#坝启闭塔、11#坝启闭塔、12#坝启闭塔、13#坝启闭塔、二期启闭塔。并安装了视频监控系统,在2015年进行新增和改造,到目前为止共计51个。当下已经构建了相对完善的大坝监测系统,能够全面掌握大坝运行状况,对提升水库大坝的稳定运行非常关键。

3 导致水库大坝安全自动化监测出现问题的原因

目前一些水库自动化监测中还存在一定的问题,如监测工作不到位、对于水库中存在的一些问题监测仍然不到位、设备维修工作不及时,这些问题都直接干扰了水库大坝的安全稳定性,对水库大坝的安全性产生了不利的影响,是管理部门以及工作人员要重视做好完善的。

3.1 监测资料应用存在的问题

水库大坝借助于安全自动化监测时,收集数据、资料信息的能力得到改善,改变了传统人工获取水库大坝运行数据容易产生遗漏和误差的现象,是当下以及未来都应该重视使用的方法。例如在松子坑水库中,就高效的利用的自动化检测系统,实现了自动化监测,推动了水库数据分析能力,对整个水库的稳定运行发展起到了非常重要的作用。但是由于当下技术手段的发展水平限制,对于大坝局部散浸以及渗水较大的地方,数据搜集不全面,没有办法开展全面的数据分析与判断,在一定程度上就影响了水库大坝的稳定性,还需要在以后的发展中做出弥补和调整,从而保证水库大坝的平稳发展。

3.2 监测仪器情况

在进行水库大坝安全自动化监测中,监测设备是实现自动化监控的重要基础条件,但是在使用的过程中还需要对监测设备做好定期的检查与维修,对于一些出现问题的自动化监督设备,要及时做好检修,避免监测仪器出现故障,影响监测精确,还有些大坝虽然安装了自动化检测设备,但是工作人员疏于对检测设备的日常维护与检修,导致一些检测设备出现故障问题,影响监测功能的发挥。这些情况都会在很大程度上降低水库大坝监测数据的收集与使用。不利于工作人员及时准确地收集到大坝运行中关键数据,增加了整个水库大坝的风险性,还需要水库能及时做好自动化系统的管理,提高利用效率。

3.3 安全监测意识不足

水库大坝的安全监测不仅仅依靠自动化监测系统,需要工作人员及时做好定期监测工作,分析监测系统中收集到的各种数据,在数据分析基础之上,合理制定管理措施,避免出现大坝运行异常情况,这就需要在水库大坝运行过程中,工作人员树立起防患于未然的观念意识形态,在水库大坝实现自动化检测设备监督监测基础上,科学高效分析数据,从而加强工作人员对水库大坝的监督与管理工作。就当下一些水库大坝监测工作情况来看,虽然实现了自动化,但是却轻视人工监测工作,如果只依赖监测系统进行监督管理,在一定程度上就会就会影响水库安全工作的落实,不利于水库大坝安全运行[2]。

3.4 监测工作不系统

水库大坝应该是一个完善的监测系统,实现对水库大坝全方位的监督与管理,促进水库的正常运转,所以该系统中要包括水库大坝的管理、维护、使用、收集数据等各项工作。但是当前一些设计单位,在设计的过程中,主要将设计的工作放在除险加固方面,造成设计的监测方案,针对性不强,投入使用中时,没有充分展现出监测系统的功效性,对水库大坝运行中产生的各种数据搜集的不够全面,影响了工作人员分析决策。由此可见在制定监测系统时,还要重视做好监控工作的系统性。

4 完善大坝安全自动化监测解决措施

为了进一步完善大坝自动化监测的效率,水库管理部门要及时做好各方面弥补工作,对于自动化监测中存在的不足之处,要及时做好技术上的弥补,同时管理人员要能够充分利用好各种监测仪器和手段,加强对各种数据的搜集与监督,并及时做好分析工作,从而确保各种监督工作的顺利完成。

4.1 完善监测资料收集与分析工作

为确保水库大坝实现安全高效的运转,就需要加强对水库大坝各项数据的收集与分析工作,在完善检测系统设备基础上,同时还要制定健全的水工检测数据管理体系,形成检测技术优势。在开展数据监测时,能够全面的监测、收集到水库大坝中产生的各种数据,并形成系统性、整体性的水库大坝监控资料。工作人员要根据获得的数据资料及时开展分析工作,研判水库运行状态,对于出现问题的环节要及时采取措施进行补救,提升整个水库大坝运行的效率,保障其安全运行。同时科研工作人员还应该结合水库大坝实际运行发展情况,设计监测功能更加健全的检测仪器,高效掌握局部渗水较大的问题,通过科学技术创新工作,提高对水库运行情况的监督与管理,这样才能逐步提升整个水库运行的稳定性。

4.2 使用自动化、智能化监测仪器系统

想要保障水库大坝实现稳定的运行,还必须要重视监测系统的选择和使用,在文章中研究的水库大坝安全自动化监测系统,是现代化监测设备,具有较高的监测性能,具体配置如见表1,完善的监测仪器保障了采集信息的全面性,能够将水库大坝中产生的各种数据及时收入到系统中,并传回至系统终端,工作人员直接使用就可以,便捷性以及效率性都得到了保障[3]。

表1 监测系统具体配置

4.3 提升安全监测意识

安全监测意识十分关键,目前各地区水库大坝中,已经基本实现了自动化检测系统的配备,通过各种检测仪器的监督与管理,确保了各种信息以及数据的搜集,转变了以往监测工作由人工完成的现状,这样就有效了克服了采集数据以及分析信息的效率迟缓的问题,保证了安全运行的效率性。与此同时,除了自动化监测仪器之外,还应该重视做好人工监测,工作人员要定期做好管理工作,第一时间掌握各种监测数据,并做好分析,全面掌握水库运行状态。同时通过必要的监督管理活动,还能够及时发现各种监测仪器中出现的问题,并做好调整,保证仪器的稳定运行。与此同时对于一些设备过于老旧的,也要及时进行更新换代,保证在本区域内安装的监控设备具有良好的监测功能。在工作人员不断做好系统日常维护工作与管理工作的情况下,能够保障设备发挥出最大功效[4-6]。

4.4 推进安全监测工作系统化

安全监测工作要形成系统的、连贯的运行管理方案,持续的发挥出整个检测系统的作用,将监测工作贯穿于水库大坝运行发展的各个环节中,这样才能够发挥出安全检测系统最大效用。这就需要工作人员对系统运行、发展的各个环节进行后想的设计,从检测系统的引进与设计、到设备安装、在到系统使用、后续维护等各项工作,都需要做好系统化设计,使监测工作更加系统化,要保证及时性,避免重要数据的遗漏等。通过推进监测工作系统化,提升检测效率[7-8]。

5 结 论

综上所述,文章对水库大坝安全监测自动化技术重要性、影响自动化监测的原因以及如何提升监测效率等方面进行了全面的论述,目前在自动化、智能化推动之下,提升了水库大坝运行的安全性,采集数据的全面性得到改善,但是在运行中还有不足之处,如工作人员意识不足,系统性不强等问题,对此,文章认为工作人员要端正态度,更新设备,重视管理工作,加强数据分析能力等,这对于稳定水库大坝运行有着重要的意义。