長距離輸水工程安全監(jiān)測系統(tǒng)的幾個問題的討論

摘要：本文主要從引供水工程安全監(jiān)測的基本特點、設(shè)計方面應(yīng)注意的問題、質(zhì)量監(jiān)督管理應(yīng)注意的問題、運行維護應(yīng)注意的問題幾個方面探討了長距離輸水工程安全監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)。

關(guān)鍵字：長距離輸水；工程；安全監(jiān)測；問題；

中圖分類號： TV672 文獻標識碼：A

隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，中國的水資源分布不平衡狀況日漸突出，為此，各地陸續(xù)興建了一系列對當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟有重要影響的長距離引供水工程。為保證這些工程的安全可靠運行，其安全監(jiān)測工作也越來越引起相關(guān)部門的重視。為緩解日益緊張的生產(chǎn)和生活用水壓力，近年來從國家到地方相繼投資建設(shè)了大量引水、供水工程。

一、引供水工程安全監(jiān)測的基本特點

與大壩等水工建筑物的安全監(jiān)測相比，長距離引供水工程的安全監(jiān)測有著不同的特點和要求。

（一）監(jiān)測要求不同。引供水工程安全監(jiān)測的對象多為隧洞、渡槽、渠道進出水口等，與大壩等水工建筑物不同的是，它們的運行工況變化較快，對測量的及時性要求較高，沿線的壓力、水位、位移測量和傳輸必須在較短的時間內(nèi)完成。

（二）監(jiān)測項目和監(jiān)測重點不同。引供水工程除需要對通過地質(zhì)條件薄弱地段的結(jié)構(gòu)物應(yīng)力、應(yīng)變及滲壓、變形進行必要的測量外，一般還需要監(jiān)測沿線的水位、流量、水質(zhì)參數(shù)。不同的引供水工程關(guān)注的監(jiān)測重點也不同。

（三）引供水工程多分布于遠離鬧市區(qū)的野外，測點分散，點多面廣，交通不便，不利于測點設(shè)備的維護，而且，要保證工程沿線所有監(jiān)測站都采用穩(wěn)定的220 V交流供電也有難度。由于測站分布廣，通信距離遠，保障自動化系統(tǒng)通信暢通非常重要。

二、設(shè)計方面應(yīng)注意的問題

鑒于引供水工程的安全監(jiān)測目前尚無專門的規(guī)范可循，設(shè)計階段一般采用混凝土壩監(jiān)測規(guī)范和土石壩監(jiān)測規(guī)范作為依據(jù)，以監(jiān)控工程安全為主，并遵循“實用、可靠、先進、經(jīng)濟”的設(shè)計原則。結(jié)合引供水工程的特點，從工程實施與運行管理方面考慮，設(shè)計階段還必須對設(shè)備選型、測點優(yōu)化、測站布設(shè)與防雷設(shè)計、通信方式及供電可靠性等方面給予充分的重視。

（一）設(shè)備選型

引供水工程單個測站內(nèi)往往需要引入不同測量原理的傳感器，但儀器的數(shù)量相對較少，多數(shù)僅為1支或2支，造成測量單元的容量浪費很大。

（二）通信方式的選擇

對引供水工程而言，監(jiān)測站之間常常相距很遠，甚至可達數(shù)十千米，采用光纖通信是一種很好的選擇。采用光纖作為傳輸介質(zhì)能有效避免雷電、浪涌、電磁干擾等對傳輸線路的影響。

（三）測站的防雷設(shè)計

水電站水工建筑物附近都建有完善的防雷接地網(wǎng)，位于大壩壩上或壩內(nèi)的測站往往處于其保護范圍內(nèi)，發(fā)生頻繁雷擊事故的概率不大。而引供水工程的測站多處于野外，因雷擊而影響設(shè)備正常運行的事故多次發(fā)生，個別測站投入運行后，由于受雷擊影響而不得不補做防雷接地設(shè)施。

（四）良好的安裝埋設(shè)質(zhì)量是工程成功的前提

埋設(shè)安裝是工程施工的重要環(huán)節(jié)，除需嚴格按照規(guī)范規(guī)定的技術(shù)要求實施外，以下細節(jié)也應(yīng)給予足夠的重視：

1、測點位置的放樣。對位于隧洞內(nèi)薄弱地帶的監(jiān)測斷面放樣定位時，應(yīng)詳細了解設(shè)計思路，并根據(jù)隧洞開挖后的地質(zhì)描述，決定擬安裝的斷面是否與實際相符。

2、電纜的保護。實際統(tǒng)計表明，電纜破壞是造成引供水監(jiān)測儀器損壞的最主要原因，因此必須加強電纜保護工作。除在施工過程中加強防護外，對于在襯砌內(nèi)牽引的電纜，還應(yīng)及時在襯砌表面作出標記，防止其他土建施工單位由于不了解情況而損壞電纜。

3、測量工作。由于引供水工程安全監(jiān)測斷面分散，在儀器已安裝而自動化系統(tǒng)未安裝前，為保證足夠的測量頻次，應(yīng)準備充分的測量人員和測量設(shè)備，以防止在系統(tǒng)安裝高峰期出現(xiàn)漏測或停測。

三、質(zhì)量監(jiān)督管理應(yīng)注意的問題

引供水工程安全監(jiān)測工作現(xiàn)場往往位于多個土建施工標段內(nèi)，涉及的監(jiān)理單位較多，工程的質(zhì)量管理往往也由多家監(jiān)理負責(zé)。與土建工程和機電工程的質(zhì)量控制關(guān)鍵節(jié)點相比，安全監(jiān)測的質(zhì)量管理有明顯不同，以下工作應(yīng)給予充分重視：

（一）安全監(jiān)測儀器基本屬于安裝后不可更換的隱蔽設(shè)備，對于重點部位和重點觀測斷面，應(yīng)加強放樣后的核查工作，防止儀器埋設(shè)位置出現(xiàn)失誤。

（二）重視儀器埋設(shè)初期的資料核查。引供水工程安全監(jiān)測工作現(xiàn)場施工干擾大，儀器埋設(shè)初期最易造成損壞，加強儀器埋設(shè)初期的資料核查，可督促儀器埋設(shè)單位及時檢查儀器工況，發(fā)現(xiàn)問題也有可能采取必要的補救措施。

（三）指導(dǎo)施工單位進行合理的單元工程、分部工程劃分。由于安全監(jiān)測點多面廣，又有各種類型傳感器、測量設(shè)備、不同功能要求的軟件等，工程劃分存在一定的難度，也給以后的質(zhì)量評定工作及工程驗收造成不利影響。

四、運行維護應(yīng)注意的問題

引供水工程安全監(jiān)測工作涉及到水工、結(jié)構(gòu)、傳感器、通信、自動化等多個學(xué)科，對運行管理人員的要求較高，運行管理單位除應(yīng)抓好技術(shù)人員的培訓(xùn)工作外，以下工作也應(yīng)提前納入考慮范疇：

（一）監(jiān)控模型和監(jiān)控指標的研究。離開監(jiān)控模型和監(jiān)控指標，整個自動化監(jiān)控系統(tǒng)只能停留在監(jiān)測水平上，而得到合理、實用的監(jiān)控模型，將監(jiān)控指標用于安全評判和預(yù)報，需要考慮多方面的因素，技術(shù)難度大，應(yīng)結(jié)合工程具體情況提前開展專門研究。

（二）特殊情況下安全監(jiān)測的替代方案研究。在通信及電源中斷，特別是在地震、洪水等極端自然災(zāi)害出現(xiàn)時，如何保證及時獲得監(jiān)測數(shù)據(jù)？有必要開展各種特殊情況下的應(yīng)急預(yù)案研究。

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