水電站數字化安全管理方案的初步設想

劉 玄

（中國電建集團中南勘測設計研究院有限公司，湖南 長沙 410000）

隨著我國水電事業的發展，水電站數量持續增加，然而大壩運行中的安全問題也日益突出。為了保障水電站安全運行，需要實時監測大壩工作性態，包括變形、滲流、應力應變等，尤其是隨著科學技術水平的提高，運用數字化信息系統已經成為一種有效提高安全管理效果的方式，也是文章研究的重點。

1 水電站大壩運行安全形勢

基于水電資源開發力度的不斷增大，水電站數量與規模持續增大，據統計，2019年我國水電建設投資規模達839億元，累計裝機容量約為35800萬kW。目前，我國長江上游、金沙江、雅礱江、大渡河等流域修建了不少水電站項目，各種大壩規模、數量持續增加。

但是，早期建設中部分水電站大壩修建技術較為落后，大壩運行中存在不少安全問題，如地基失穩、滲流侵蝕等，甚至引發了不少垮壩事故，造成巨大經濟損失的同時，也對周邊人員產生了安全威脅。如2017年2月美國奧羅維爾土石壩溢洪道沖毀事故，造成18.8萬人緊急轉移，修復費用達2.75億美元；2019年1月25日，巴西布魯馬迪紐市發生潰壩事故，截至2019年3月11日已有200余人死亡、約108人失蹤。基于水電站大壩失事的嚴重后果，我國各級政府、水電專家更加重視水電站的安全管理問題。

2 水電站數字化安全管理要求

2.1 水電站大壩運行特點

根據我國目前的水電站運行情況，大壩的服役期往往長達幾十年甚至更久，因此在運行過程中極易受到各種因素的影響而出現病害，如環境荷載、疲勞與腐蝕效應、材料老化等，最終導致壩體結構功能退化、安全性下降，若未能及時發現安全隱患，極易引發嚴重的安全事故。……