建設(shè)大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 保障水庫(kù)綜合效益發(fā)揮

衡旭

大壩安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)以其先進(jìn)的技術(shù)水平、高度的可靠性、廣泛的實(shí)用性等優(yōu)越性能，廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)各種大壩及巖石工程的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。經(jīng)過多年的不斷探索與創(chuàng)新，水庫(kù)大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行基本穩(wěn)定，對(duì)確保大壩安全運(yùn)行，保障水庫(kù)綜合效益發(fā)揮起著重要的作用。

1.水庫(kù)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)情況

1.1 軟件情況

1.1.1監(jiān)測(cè)項(xiàng)目 主要針對(duì)滲流和滲壓的監(jiān)測(cè)，包括浸潤(rùn)線、壩體滲流、繞壩滲流、壩下游水位。

1.1.2系統(tǒng)功能 數(shù)據(jù)采集軟件能夠測(cè)試MCU的通信、檢查MCU的狀態(tài)，能夠?qū)崟r(shí)采集全部MCU 儀器的測(cè)值；也可以采集指定的某只儀器測(cè)值；能夠定時(shí)采集MCU中的數(shù)據(jù)，及時(shí)方便導(dǎo)入MCU中的數(shù)據(jù)并對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行物理量換算。

資料整編分析軟件可對(duì)考證資料、監(jiān)測(cè)資料進(jìn)行查詢、添加、修改、刪除、備份；檢查數(shù)據(jù)有效性，滿足整編規(guī)范中的相關(guān)報(bào)表、過程線、相關(guān)線、等值線、浸潤(rùn)線等；有統(tǒng)計(jì)模型、位勢(shì)分析、沉降分析在內(nèi)的相關(guān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析功能；進(jìn)行信息發(fā)布，實(shí)現(xiàn)了在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行瀏覽的功能。

1.1.3數(shù)據(jù)采集與管理 系統(tǒng)投入試運(yùn)行后，每日8時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行定時(shí)采集，同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行同期分析?？蓪?duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、存儲(chǔ)和打印，建立工程檔案并能及時(shí)繪制圖表。

1.1.4壩體安全監(jiān)測(cè)、觀測(cè)模型 本系統(tǒng)建立了內(nèi)部分析模型。在滲流觀測(cè)中建立了滯后時(shí)間推算模型、相關(guān)分析模型、位勢(shì)分析模型、斷向滲流浸潤(rùn)線模型、滲流量分析模型等。這些模型的建立，對(duì)了解大壩變化規(guī)律，預(yù)測(cè)今后變化確定變形是否穩(wěn)定以及開展?jié)B流監(jiān)測(cè)與研究，進(jìn)一步揭示原體模型的滲流形態(tài)提供了很大的幫助，為今后對(duì)壩體參數(shù)進(jìn)一步分析研究提供了第一手資料。

1.2測(cè)量控制單元

系統(tǒng)安裝的測(cè)量控制單元有三個(gè)MCU，其中MCU3屬于換代產(chǎn)品，與項(xiàng)目使用的測(cè)量控制單元相比，在面板上增設(shè)了液晶顯示屏，可以對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)直接進(jìn)行讀取。

2. 運(yùn)行中出現(xiàn)的主要問題及解決辦法

本系統(tǒng)是具有先進(jìn)性、可靠性、通用性和可擴(kuò)展性的土石壩自動(dòng)化安全監(jiān)測(cè)分析與評(píng)價(jià)系統(tǒng)。它投入使用后，大大降低了觀測(cè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，加強(qiáng)了觀測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性，減少了由人為因素造成的不良影響，提高了水庫(kù)大壩安全管理水平。根據(jù)多年來(lái)監(jiān)測(cè)資料顯示，系統(tǒng)通訊良好，數(shù)據(jù)傳輸正常，但是運(yùn)行中也存在著部分問題。

2.1大壩滲流觀測(cè) 從壩基滲透壓力測(cè)壓管水位與庫(kù)水位過程線圖看，位于截水槽上游的壩基測(cè)壓管隨庫(kù)水位的上升而上升，壩基透水性較強(qiáng)，反應(yīng)較為靈敏。左壩肩測(cè)壓管水位隨庫(kù)水位的變化不甚明顯，說(shuō)明左壩肩的地質(zhì)較好，透水性小。右壩肩測(cè)壓管水位和庫(kù)水位相關(guān)性較好，管水位隨庫(kù)水位升降而升降，說(shuō)明右壩肩裂隙發(fā)育，透水性較大，因此右壩肩滲漏是存在的，但是滲流無(wú)異常突變現(xiàn)象。河道測(cè)壓管水位隨庫(kù)水位升降而升降，且相關(guān)性較好，說(shuō)明河道也是裂隙發(fā)育，通透性大，但通過資料分析，在相同庫(kù)水位下，歷年管水位變化不大，地下水狀況較穩(wěn)定。

總的來(lái)看，滲流壓力與庫(kù)水位變化密切，規(guī)律性較好，監(jiān)測(cè)值受降雨和庫(kù)水位的影響，表現(xiàn)出年內(nèi)季節(jié)的規(guī)律性。

2.2滲流量監(jiān)測(cè) 因流域降雨產(chǎn)生大量淤積造成測(cè)值陡增，經(jīng)人工清淤疏通后，監(jiān)測(cè)值恢復(fù)正常。

2.3測(cè)量控制單元 如某日管理軟件中沒有當(dāng)日數(shù)據(jù)，同時(shí)監(jiān)測(cè)日期調(diào)到了后幾年，出現(xiàn)明顯錯(cuò)誤。經(jīng)過仔細(xì)分析判定MCU3數(shù)據(jù)芯片發(fā)生故障，而后對(duì)測(cè)量控制單元進(jìn)行修理，恢復(fù)運(yùn)行。還有MCUl的0101、0102通道故障，致使BLI測(cè)值不能正確反映，經(jīng)過分析，解決思路為把BLl的接線換到0302、0303通道，同時(shí)重新配置后，所測(cè)數(shù)值恢復(fù)正常。

2.4雷擊、電壓過低或停電頻繁造成數(shù)據(jù)傳輸受阻 對(duì)于雷擊MCU避雷器屢次出現(xiàn)的現(xiàn)象，只需要及時(shí)查找原因更換避雷器即可。而突然停電現(xiàn)象比較突出的表現(xiàn)在：由于壩區(qū)臨時(shí)供電中斷，導(dǎo)致MCU3系統(tǒng)故障，經(jīng)過檢查后發(fā)現(xiàn)測(cè)量單元內(nèi)485模塊通訊中斷且無(wú)供電，內(nèi)部蓄電池虧損，同時(shí)保險(xiǎn)盒內(nèi)保險(xiǎn)絲被燒毀且內(nèi)部有短路現(xiàn)象，經(jīng)過更換和重新檢修電源裝置后運(yùn)行正常。

3.建議和要求

自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用于水工建筑物的工程安全監(jiān)測(cè)是大勢(shì)所趨，是水利自動(dòng)化與信息化的必由之路。本系統(tǒng)投入運(yùn)行以后，充分顯示了系統(tǒng)傳遞水情信息快速、準(zhǔn)確、可靠的優(yōu)勢(shì)，大大提高了預(yù)報(bào)的精度和調(diào)度的準(zhǔn)確度，提高了水庫(kù)現(xiàn)代化管理水平，產(chǎn)生了可觀的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

做好運(yùn)行狀況鑒定、資料整理分析是崗位人員長(zhǎng)期努力和達(dá)標(biāo)的方向，工作人員需不斷總結(jié)，不斷學(xué)習(xí)和交流、潛心研究，從基礎(chǔ)的資料解析和認(rèn)證角度對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀況進(jìn)行全面分析，給水庫(kù)管理現(xiàn)代化提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持和保證。