水電站大壩安全監測存在的主要問題及對策

文/巨輝霞，青海黃河上游水電開發有限責任公司大壩管理中心

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水電站大壩安全監測存在的主要問題及對策

文/巨輝霞，青海黃河上游水電開發有限責任公司大壩管理中心

隨著我國能源結構的日益改善，水力發電近些年出現強勁的增長勢頭。水力發電對水電站大壩的安全性要求很高。從實際的情況來看，水工監測工作對水電站大壩的安全運行起著非常重要的作用。本文作者通過多年工作經驗就目前水電站大壩安全監測工作中存在的主要問題進行討論，并提出做好大壩安全監測工作的相應措施。

安全監測；水電站大壩；存在問題；對策

水力發電是清潔能源，在我國環境污染日益嚴峻的今天，大力發展水力發電，減少煤炭發電，對于降低大氣污染有著一定的作用。在水力發電過程中，水電站的建設是非常重要的工程項目。

1 水電站大壩安全監測存在的問題

1.1 監測設施問題

大壩安全監測系統中,根據現行規范要求以及現代化管理工作的需要,大多數大壩的安全監測設施不同程度地存在問題,這些問題中多數是觀測設施陳舊、精度低、可靠性差；有的屬于監測系統布置不合理,缺少某些必要的監測項目,有些比較小的壩則基本沒有監測設施；特別是,由于觀測工作的特殊性、復雜性、分散性以及地處交通通道旁,人員活動復雜。

1.2 大壩監測自動化問題

目前絕大多數水電廠大壩還是采用人工施測,很難保證在惡劣條件下采集數據的可靠、及時。由于自動化監測系統測讀快、準確性高、傳輸和處理迅速、改善觀測條件和降低勞動強度,因而近幾年有一部分大壩相繼實施監測自動化改造工程,但因規劃不周、儀器穩定性差等原因,大壩自動化監測工作遭到挫折和反復,個別大壩在自動化設施剛投運時已將原有人工觀測設施拆除,無法作對比觀測,而自動化設備又經常出現故障,致使觀測數據斷斷續續。

1.3 大壩安全監測系統設計、施工、運行維護全過程管理工作中的問題

大壩安全監測工作一般分為四個階段:設計階段、施工階段、首次蓄水階段和運行階段,這項工作的物質基礎是硬件,即在施工階段所建成的大壩安全監測系統。而硬件的好壞,取決于設計、施工和運行維護管理,其中設計、施工最為重要,運行期測值的基準值常常在施工階段就要確定,首次蓄水階段是大壩第一次經受庫水考驗的重要時期,在荷載的作用下,大壩和壩基可能會發生一些調整,這個階段的監測尤為重要,運行期的監測是掌握大壩運行工況的重要手段,監測數據是判斷大壩安全與否的重要依據。

2 改善水工監測主工作的對策

2.1 重視知識,重視人才

2.1.1 提倡水工監測人員一專多能

為了做好監測工作,要求水工監測隊伍專業分布合理,要有水工建筑、工程測量、工程地質等專業人員,且監測人員的專業知識要相互滲透,提倡一專多能,這就是說水工專業人員要熟悉變形觀測方面的知識(如觀測方法,儀器精度,誤差來源等),而工程測量人員則應熟悉一些水工、地質方面的知識,這樣既有利于觀測工作,又符合電力企業減人增效的需要。

2.2.2 重視水工運行管理隊伍人才建設

據中國水力發電年鑒資料統計,水電系統基建與運行技術人員的比例為13：1,而水電廠的水工人員中,高級工程師極少,工程師也不多,然而一座壩涉及到下游的人民生命和財產,必須要有一定水平的技術人員能夠去及時發現問題、分析情況,作出判斷和反應,這是不言而喻的。

2.2 加強大壩安全監測項目管理

水電廠大壩安全監測系統中作為長期性的監測測點,隨著時間的推移,一些監測量趨于穩定,一些監測量會失去作用,必須對大壩監測設施進行一次全面系統地清理、檢查和評估,對壩內觀測儀器進行全面鑒定,項目該部分停測的要停測,測次該減少的要減少,這樣不僅可大大減少觀測和資料整編分析的工作量,更主要的是增強了資料的典型性和可用性,避免龐雜和繁瑣。

2.3 強化日常觀測管理工作

在大壩日常觀測工作中,保持觀測人員的穩定,重點觀測項目實行專人負責,以保證觀測項目不誤時、不缺項、不漏測；為保證觀測精度滿足規范要求,每次觀測完畢后即刻進行整理計算,發現數據異常立刻查找原因,以便返工或加以修正,并作好記錄,對觀測成果資料進行校核。

2.4 加強觀測資料分析工作

為了使觀測資料成果客觀、真實地反映大壩實際變化,更好地服務于大壩安全,分析工作不能只停留在短期的定性分析和單項定量分析上,要從聯系的、全面的、系統的觀點去綜合分析,應加強與大專院校、科研單位的聯系,采取多種分析方法,如統計模型、確定性模型,對原始觀測數據進行定量分析,建立預報模型且提出分階段大壩監控指標,要找出影響壩體最不利的運行工況,以對大壩運行提出指導性意見。

2.5 對大壩安全監測必須強調全過程管理工作

一座大壩總是從勘測設計開始的,經過施工、交付投產運行。因此安全運行建立在前者的基礎上,大壩安全必然與這些環節密切相關,只要這些環節中任何一個環節出現問題,都必然給大壩留下隱患或帶來不安全因素；而監測儀器埋設失靈,首次蓄水前監測資料未及時獲取等失誤,將是無法彌補。只有盡可能地優化設計、盡可能地精心施工、盡可能地合理運行,才能最大限度地保障大壩安全監測系統處于正常使用狀態,從而使監測系統真正起到大壩安全的耳目作用。對于擬建和在建的大壩,安全監測設計任務應由主體工程設計單位一并承擔；對于已建大壩的安全監測設施的更新改造設計任務,原則上應由原設計單位承擔,也可由主管單位采用招標或委托持有設計資質的單位承擔。設計單位應嚴格按有關規程規范的要求,精心設計,周全考慮,優先采用國內外先進可行的新技術和新方法。

3 結束語

水利水電的發展對于改善我國的能源結構有著深遠的影響。而水工監測是保障水電站安全建設、運行的重要工作。水工監測工作功能的充分發揮需要有一支技能豐富的專業技術人才，對于水電站來說要加大對一專多能型人才的培訓，同時還要提高對監測工作的重視程度，采購先進的監測儀器儀表設備，更新相關的監測系統，不斷提高監測過程的自動化水平。要重視計算機在水工管理中的應用，使觀測資料的計算、整理整編和分析實現微機管理，以提高工作效率；要積極穩妥地推進大壩安全監測系統自動化建設，使大壩安全監測水平躍上一個新臺階。

[1]程建秋.基于DEA-AHP的大壩安全監測監控工程綜合評價[J].吉林水利，2015，（3）.

[2]陳自學.水工監測工作中的主要問題及對策[J].北京農業.2013，(33).