湖坪村閘壩樞紐工程安全監測系統存在問題分析及對策

胡 凱，張萬里

（1.中交第二航務工程勘察設計院有限公司廣州分公司，廣東 廣州 511442；2.江蘇文天水利規劃設計研究院有限公司（河南省水利勘測設計研究有限公司南京分公司），江蘇 南京 719000）

樞紐大壩是水利水電工程一項重要的組成部分，與整個水利水電工程的質量及后期的使用效率密切相關。為了確保大壩的穩定運營，需要做好相關安全監測的工作。湖坪村閘壩樞紐工程安全監測系統已運行多年,實際運行情況揭露了設計中存在的問題,如視準線觀測法理論和實踐運用的差距、大地四邊形設計中對通視考慮不足等。基于此，本文針對湖坪村閘壩樞紐工程安全監測系統展開分析。

1 工程概況

湖坪水庫是一個以灌溉、供水為主，結合防洪、旅游的小（1）型水庫，主要建設內容為擋水壩、溢流壩和灌溉取水建筑物等管網設施，總投資2.6億元。水庫位于江西省樟樹市湖坪村境內，距樟樹市區約4.5 km，所在流域屬鄱陽湖環湖區河流清豐山溪支流薌水流域，閘址以上控制流域面積260 km2。大壩壩體為重力壩，設計標準為50年一遇。水庫建成后，正常蓄水位310 m，正常庫容697萬m3；死水位271 m，灌溉死水位288 m，死庫容27萬m3。灌溉受益范圍涉及大湖、楊林、巖坡3個村，新增灌溉面積1.34 km2，改善灌溉面積4.18 km2，灌區控制灌溉面積8.81 km2，灌區灌溉保證率達到85%。

2 工程安全監測系統存在問題

盡管湖坪村大壩安全監測已經能夠做到對監測數據的自動采集，但是針對監測數據的實時分析和對大壩運行性態的實時評價還難以實現。且因水閘管理設施與技術水平落后，管理經費和具體管理工作落不到實處，現有管理設施及管理水平已不能滿足工程管理的需要。

2.1 大壩安全監測工作落實不到位

湖坪村部分大壩建成已運行十多年，但一直沒有針對該部分大壩采取任何安全監測措施，缺乏實際監測資料，不能掌握大壩運行的實時動態，存在很大的安全隱患；同時，因管理人員安全意識不足，對安全監測工作的重要性理解不到位，存在僥幸心理，使得大壩監測工作不能得到重視[1]；缺乏完善的管理制度也是湖坪村大壩安全監測工作面臨的重要問題，應急需針對此項問題進行處理。

2.2 安全監測儀器選擇和采購不當

安全監測工作要在對監測儀器進行充分對比考慮之后選擇采購：①要充分的考慮到監測儀器的適用性，即考慮監測儀器使用的測量范圍以及監測的環境等情況；②對監測儀器的耐久性以及可靠性進行考慮；③考慮監測儀器的精密度，但值得注意的是，并不是監測儀器的精度越高越好，而是應選擇適合工程監測的精度。湖坪村大壩工程監測儀器的選擇沒有對監測儀器的類型、應用條件以及原理和適用場合等方面進行充分對比，導致監測儀器出現故障的頻率較高，使用壽命低，且在一定程度上加大了維修的成本和次數，甚至有部分的監測儀器數據不準確，很大程度上降低了監測儀器的使用效率。

2.3 安全監測資料分析不準確

水庫大壩樞紐安全監測人員對監測數據編輯、分析的主要內容及程序包括制定月度報表、整理日常資料和簡要、討論年度監測成果記錄等。湖坪村大壩監測目前對資料的分析層次仍舊相對較淺，缺乏一定的深度、嚴謹性和整體性，致使監測資料不能得到充分利用，無法對大壩整體運行現狀進行全面精準地反饋；除此之外，湖坪村大壩安全監測數據討論分析的方法、理論依據及安全監測系統等都比較落后，覺得多數不能做到實時監控的使用要求，更不能提供相對可靠的監測數據。

3 大壩工程安全監測控制措施

3.1 安全監測儀器控制

3.1.1 科學選擇安全監測儀

大壩工程建筑團隊在選擇安全監測儀器時，應選用統一的儀器類型。不同類型的儀器可能會造成不兼容或者是將標準換算時間延長的現象，只有盡量選用統一類型的安全監測設備，才能夠有效保障安全監測數據的準確性，并在一定程度上為相關工作人員減少工作量，提高工作效率。同時，選用同一類型的安全監測設備也能夠使后續的維護升級工作降低成本和難度[2]。

3.1.2 合理安裝安全監測儀器

對于水利水電工程運行管理應合理選擇安全監測儀器的擺放位置，使有限的安全監測儀器發揮最大程度的監測效果，應結合監測部位及監測面，對大壩整體結構的受力特性進行全面分析和計算，確保大壩工程各個監測部位的監測等級符合工程實際要求，進而完成安全監測儀的裝置。

3.2 控制大壩工程監測過程

大壩安全監測工作主要有兩種：安全監測儀器相關信息收集；人工大壩相關數據信息測量。不論是儀器監測所得數據還是人為測量所得數據，都應該準確完整，才能及時對大壩在運行過程中存在的問題進行排查，并采取新昂管措施處理解決。

3.3 提高工作人員職業素養

要加強日常安全監測儀器管理對安全監測工作人員的專業素養培訓，確保安全檢測工作的相關人員不僅具有較強的專業技能，更具有極其認真負責的監測態度，確保監測工作的順利開展實施。

大壩安全監測涉及范圍較多，受各種因素影響，具備很大的不確定性，這就要求安全監測人員有關于水工、工程測量、地質勘察、電子信息化等方面的專業知識儲備。因此，安全監測隊伍人員配備必須合理，擁有各方面的專業型人才，且應加強各專業人才之間的交流，確保各個工作人員都能夠對其他人工的工作及專業有全面詳細的了解，有助于工作上的溝通，提高工作效率。同時，也有助于個人成為全能型人才，了解方方面面的知識。

3.4 大壩工程安全監測數據控制

應根據安全監測儀器提供的監測數據，采取相對應的方法，對大壩工程進行分析和監測管理，并應定期聘請相關專家或專業機構對大壩安全監測數據進行論證，及時對大壩安全監測所獲取的信息做出判斷，加快對大壩工程的修補以及完善工作[3]。

3.5 加強監測數據的分析

數據是掌握大壩安全運行的基礎支撐，為了更加準確地觀察大壩的實際變化趨勢，必須對監測數據進行全面、深度的分析論證，建立健全的水工監測數據管理體系。同時，監測數據分析時，必須確保監測系統的整體性、全面性、專業性，將多種方法進行融合，保證數據在經過專家分析論證之后及時進入數據庫、入檔保存，便于后期管理，也為出現問題后能快速、精準地采取補救措施提供保障。

4 結論及建議

（1）盡快實施壩頂自動化引張線[4]，以改變當前湖坪村大壩樞紐無壩頂水平位移監測措施的局面。設計時，采用分段布置，每段長度150 m左右。同時，應減少浮托裝置的布置，浮托裝置越多，誤差越大，可能產生的故障問題也越多，所以，應盡量少設浮托裝置好，或采用懸鏈式引張線。

（2）優先考慮監測密度大、監測工作強度高的工程項目，盡可能早地實現自動化監測，如：揚壓力、繞壩滲流、內部儀器監測等。

（3）加強對水準網及垂直位移自動化測量的觀測，盡量避免出現“無人值班、少人值守”的情況。同時，可考慮采用靜力水準取代壩內沉降觀測水平和垂直位移，選擇適當數量的GPS控制點加測，建立控制區的高程異常模型，計算其他部位的正常高程，減少工作量。

大壩工程安全監測是水利水電工程建設過程中最為重要的一個環節，建設過程較為復雜，且具有范圍廣和項目流動性大的特點，也是水利水電工程中最容易出現質量問題的工程環節，直接影響整個水利水電工程的建設及運行質量，格外重要。因此，水利水電工程建設及運營期間應對大壩工程的安全監測工作進行嚴格控制，采取積極有效的措施，確保大壩工程能夠平穩運行。