淺析水利樞紐建筑物安全監測管理

尹文雄

（中國水利水電第八工程局有限公司科研設計院　湖南省長沙市　410000）

1　大型水利樞紐建筑物安全監測管理模式

大型水利樞紐建筑物規模巨大，建設期長，在工程建設不同時期，建筑物分別處于施工、擋水或初期運行等不同的階段。安全監測工作是實時監測工程安全的必要手段，根據上述工程建設特點，樞紐各建筑物先分別形成安全監測子站或子系統，隨著工程完建，各建筑物監測子系統即成為整個樞紐安全監測系統的有機組成部分。

大型水利樞紐安全監測技術涉及到巖土力學、變形測量、建筑材料、水力學、結構動力學、地質地震等諸多專業；監測對象包括巖土高邊坡、大壩建筑物、大型地下洞室、機組蝸殼流道、閘（閥）門、船閘輸水系統等各種類型；監測內容包括變形、滲流滲壓、應力應變、溫度、水位、水質、振動等。

為適應以上工程安全監測的特點，自大型水利樞紐建設之初，建設單位因組建支具備專業背景的專業化管理與監理隊伍——安全監測中心，對水利安全監測工程實施進行專業化管理與監理，并聘請有豐富資料分析經驗的高級專業技術人員進行資料分析和評價工作。

安全監測中心的主要職能是對樞紐工程的安全監測工作進行統一規劃并負責組織實施，承擔安全監測項目的專業監理工作，對安全監測工作的質量和進度實施全過程監督和控制，并負責監測數據的統一管理和對建筑物安全狀況進行分析評價。安全監測工程的所有監測儀器的埋設和觀測工作均進行獨立招標或者委托安全監測專業隊伍實施。實施單位負責完成本合同儀器設備的采購、檢驗率定、安裝埋設、數據的采集、資料整編及綜合分析、現場監測設施維護保養、觀測儀表的維護保養與檢驗、巡視檢查、資料歸檔和驗收等工作內容。

2　重要的技術支持

水利樞紐安全監測成果是評價工程建設質量和運行狀態的重要資料，歷次質量檢查和工程投入運行前安全鑒定及驗收時，均提供了詳實可靠的監測成果，對工程安全性態作出及時的專業評價，并就專家組提出的建議、問題和重點項目、關鍵斷面進行加密監測和跟蹤，為專家組對工程進行安全評估提供持續有效的數據支持。監測資料均提交設計單位進行反饋分析，與原設計計算成果進行對照驗證，不僅評價了工程運行安全性狀，而且為類似工程設計提供了參考。

3　管理經驗總結

3.1　完善的技術標準

堅決貫徹國家關于工程安全和運行安全管理的各項法律法規，嚴格執行國家及行業相關標準規范和設計文件。為了指導工程運行安全監測工作，安全監測中心應研究制訂各階段運行的主要監測技術要求，安全監測工作規程、試驗蓄水安全監測實施手冊、監測指標等文件依據及技術標準，這些技術文件將對指導現場安全監測工作發揮重要作用。

3.2　統一的工作原則

為了保障安全監測工作的有序開展，安全監測中心應根據工作規程和監測手冊制定全面的安全監測監控計劃，確定五個統一的工作原則，即“統一管理、統一標準、統一基準、統一時間、統一分析”以確保工作標準、數據基準、對比分析的一致性。

3.3　嚴格的質量標準

為保證監測點精度，避免系統誤差的影響，在觀測過程中做到“四無”（無缺測、無漏測、無不符精度、無違時）“四隨時”（隨時觀測、隨時記錄、隨時計算、隨時校核）和“四固定”（觀測人員固定、觀測儀器固定、觀測測次固定、觀測時間固定）。對測次沒有達到合同規定或殘缺、不合要求的數據，要求及時補測并重新整理后再次上報，直到合格為止。數據入庫前異常的測值數據，要求實施單位應加密觀測，在排除系統和人為誤差的情況下，并進行初步分析后，再重新報安全監測中心確認。監測中心監理工程師對觀測單元工程質量進行評定和簽證。信息專業監理工程師嚴格開展數據校核工作，每月對監測實施單位報送的監測數據進行復核后提出監測數據審核意見單，由監測實施單位反饋，溝通后按審核意見重新提交，作為觀測單元質量認證工作的依據。

3.4　快速的反應能力

為保證及時提供安全監測成果，既要快速量化地了解敏感部位的工作性態，又要宏觀、全面地掌握整個工程的運行性狀，安全監測中心因以“全面監控、重點突出、測巡結合”作為安全監測工作的一般原則。從影響工程的安全度出發，安全監測設計單位和安全監測中心可綜合考慮地質條件、結構設計、長期運行方式等方面，按照關鍵、重要、一般三個層次選擇監測部位（斷面），既突出“關鍵”部位的重點，又兼顧“重要、一般”部位，形成監控全部建筑物的監測系統。

有條件的水利工程因更加重視現場巡視工作，制定了詳細的巡檢程序和手簿。巡視手簿（檢查程序）包括檢查人員、檢查內容、檢查方法、攜帶工具、檢查路線等，詳盡且便于操作。

為切實保障具有周期性特點的長期監測和在特殊工況下的加密觀測，在水利工程現場因長期駐守一支專業高效的安全監測隊伍，配備了充分資源，保證了應急能力。并能根據歷史數據資料分析，研究提出在運行異?；蛘咛厥夤r下應重點關注的斷面和監控指標以及具體明確的預警值，使得在工程發生異常情況、遭遇洪水或地震蓄水等事件等重點工作中，都能高效、準確、全面地提供各種監測成果，對工程安全性作出及時的專業評價。

3.5　及時可靠的資料分析和反饋

3.5.1監測資料分析

安全監測資料的整理與分析是安全監測的關鍵工作，在確保采集的數據準確、可靠的基礎上，由專業人員及專家組成資料分析團隊對監測資料進行及時分析。

安全監測中心是樞紐工程安全監測數據的唯一歸口管理單位，監測中心制定統一的信息標準格式，各監測實施單位完整規范且無遺漏的向安全監測中心提供全部監測資料。與樞紐工程監測有關的具有保存價值的所有埋設儀器的原始數據、觀測數據、設計監理數據、試驗科研數據、地質、水文資料數據以及其它與相關數據及技術資料，經監測中心專業人員檢查合格后進入監測數據庫。

由安全監測中心專業人員及專家組成的資料分析團隊對監測資料進行分析，并編寫監測簡報、月報、動態、年報以及專題分析報告和綜合分析報告。分析工作做到“分析及時、依據可靠、反映全面、取點突出、技術先進、講求實效”安全監測資料分析成果為工程安全運行提供了重要依據和技術支持。

3.5.2監測信息反饋

建設單位負責對來自安全監測中心的重要安全監測信息的對外發布。安全監測中心負責管理數據采集、常規性資料整理整編和資料分析和評價，向上級主管部門報告重要安全監測資訊。

監測成果實行簡報和不定期專題報告的報送制度。當發現異常情況時進行專項分析并及時作專題報告，報送上級部門及設計和運行單位。蓄水期水位到達（或最接近）正常蓄水位后，進行全面資料分析，編發專題報告。年度工作結束后，一般于次年第一季度完成上一年度安全監測資料分析報告。

3.6　周密嚴格的巡視檢查

大壩巡視檢查具有全面性、及時性和直觀性等特點，是大壩儀器監測及其自動化所不能代替的。水利樞紐應貫徹大壩儀器監測和巡視檢查相結合的原則，嚴格規范大壩巡檢工作，努力提高巡檢人員的素質，對巡檢中發現的問題結合觀測成果及時做出準確判斷。

3.6.1經常性巡視檢查（日常巡視檢查）

安全監測巡檢人員應基本固定，并熟悉建筑物的施工和結構情況。巡檢內容、方法和頻次均以合同和安全監測工作規程要求進行，并及時進行記錄，巡檢記錄由各實施單位每月報安全監測中心，并經安全監測中心審核存檔（含電子版），在月報和年報中反映巡檢情況，出現異常情況及時報送安全監測中心。巡檢宜覆蓋整個大壩區域。規定巡查頻次一般情況下為2次/周，當庫水位上升或出現異常時，每1～2d巡視1次，并要求按規定作好相應的巡視記錄。

3.6.2年度詳查

按照水電站大壩安全運行管理規定，建設單位因根據年度運行管理工作的實際情況，對照大壩運行安全管理規定等法規文件，開展了各年度工作總結，并組織編制年度報告和年度總結，年度報告和年度總結包括水庫運行情況、水工建筑物運行情況、水工金結、機電設備運行情況、工程邊坡和近壩庫岸穩定、閘門及啟閉機運行、監測系統運行情況（儀器和設施維護、觀測質量、安全監測信息管理）、年度監測資料整編分析汛前汛后及特殊工況檢查情況，并由運行單位根據安全監測成果填寫大壩水工建筑物評級表，按期向國家能源局大壩安全監察中心每年呈報自查報告和年度詳查報告，接受大壩中心的監督檢查。

3.6.3特殊情況下詳細檢查

每年汛期，開展防汛檢查和汛后總結工作。蓄水期安排加密監測，并加強現場巡視檢查。

（1）汛前檢查

為做好每年度汛工作，汛前對監測儀表進行檢查與維護，保證人員到位，通訊設備完好，對大洪水、高水位、庫水位驟漲驟落、大暴風雨、地震等特殊條件下的巡視檢查重點部位、監測頻次和方法在度汛工作安排中落實。對存在的問題列出清單，督促整改。訊后及時開展度汛總結。

（2）特殊工況檢查

按照監測工作規程，在樞紐遭遇洪水、地震等工況下，加強視檢查，必要日時開展加密監測和全面巡視檢查，實時反饋監測成果。

4　結語

安全監測系統可有效保證對工程運行的實時監控，安全監測系統運行正常，監測數據實時反應工程工作性態，監測資料分析成果與工程運行規律相符合，并能相互驗證。樞紐安全監測工作關乎樞紐工程長期運行安全，樞紐運行管理工作要堅決貫徹執行國家各項安全生產法律法規，規范細致地做好安全監測工作。