淺談自動化技術在水庫大壩安全管理中的應用

趙異璇

摘 要：現如今，科學技術不斷進步，在信息論以及控制論不斷完善的情況下，自動化技術的發展也越來越好，并且在更多的范圍內獲得了應用。在近幾年的經濟發展過程中，水庫大壩工程發揮了重要的作用，同時，水庫大壩的安全管理工作也受到了重視，在水庫大壩的安全管理中應用自動化技術已經成為了水庫大壩安全管理人員的重點研究內容。針對水庫大壩安全管理中自動化技術的應用展開了簡要探討。

關鍵詞：自動化技術;水庫大壩;安全管理;有效運用

引言

在我國，農業是第一產業。雖然城市化發展已經被提上了日程，但是由于我國農民的基數比較大，截止2017年，我國農村人口占比為41.48%， 在這些人口當中大多數都是以農業生產活動為主要的生活來源。但是我國的水資源分布情況與農業生產活動之間存在著矛盾，為了滿足不同地區農業生產水平的需求，建立起水庫大壩是十分有必要的，它具有蓄水的功能，在降水或者出現洪澇的時候可以將水集中儲存起來，在干旱的季節則可以將這些水資源放出供人們使用。做好對水庫大壩的安全管理關系到地區農業發展狀況，而自動化技術就是實現安全管理的重要手段[1]。

1 水庫大壩安全管理中應用自動化技術的原則

1.1 實時性

在水庫大壩安全管理工作中應用自動化技術，最主要的原則是實時性。在對水庫大壩開展安全管理工作的過程中，對水庫大壩進行監測的范圍相對較廣，并且水庫大壩的每一個運行階段都需要進行監測，監測工作人員在對水庫大壩進行監測時必須對水庫大壩的試水流量進行管理，并對水流量的數據進行全面分析，提高檢測工作的實時性以及管理工作的質量。因此，水庫大壩管理工作人員在對水庫大壩進行自動化管理的過程中，必須要嚴格遵守實時性的原則[2]。

1.2 可靠性

在安全管理的過程當中，無論是在信息的搜集過程還是分析過程，都需要堅持可靠性的原則。相關的工作人員需要具備較強的管理技能和管理經驗，所使用的自動化技術也需要不斷進行完善，這樣才能更好地應對水庫大壩所處的惡劣的自然環境。在管理的過程當中，經常會存在各種問題和突發狀況，面對這些情況，一方面管理人員需要快速制定出可靠的解決方案，另一方面自動化技術也需要提供進行監測并做好風險的可靠防控。

1.3 實用性

為了充分發揮自動化技術在水庫大壩安全管理中的應用優勢，還應注意加強自動化技術的實用性。水庫大壩建設區域地質條件不同，其運行狀況也有一定差異，這就要求在水庫大壩安全管理中，綜合考慮水庫大壩建設運行實際情況，采取實用性較高的安全管理措施，制定針對性管理方案，提升安全管理技術水平。

2 水庫大壩安全管理內容

2.1 滲流監測

水庫大壩滲流監測的對象主要包括滲流量以及滲透壓力，在應用自動化技術進行滲流監測時，要求根據水庫大壩實際情況合理設置滲流監測點。如果水庫大壩為土石壩，則需將監測點設置在壩體滲水位置以及滲水集中的位置，另外，在大壩兩岸還可設置地下水位監測點，對水庫大壩滲流實際情況進行全面監測。如果水庫大壩為混凝土結構大壩，則可在大壩基礎廊道部位設置壓力監測孔，在不同壩段設置獨立的監測點。

2.2 變形監測

變形監測是水庫大壩安全管理的重點，在變形監測中，要求做好垂直位移監測以及水平位移監測兩點。在水平位移監測時，監測點數量應在3 個以上，同時還應根據大壩類型確定監測點：如果水庫大壩為土石壩，則可在大壩后部以及頂部設置監測點，各個監測點之間的距離在30m～50m之間;如果水庫大壩為混凝土結構大壩，則可在壩高位置設置監測點，監測點數量一般在3個以上。

2.3 大壩位移監測

大壩位移監測是水庫大壩安全管理的重點，要求對水平方向和垂直方向位移變化情況進行監測。對于混凝土大壩，可對監測點進行分段布置， 位移監測點主要設置在重要大壩以及高壩上。現如今，在水庫大壩安全管理方面，對于壩段水平位移監測管理的重視度越來越高，可在大壩上選擇3個監測點，另外，在土石壩壩頂以及后部位置，還可設置水平垂直位移監測點，對于各個監測點之間的距離，應控制在30m～50m之間。

3 自動化技術在水庫大壩安全管理中的具體運用

3.1 管理裝置

在自動化技術的應用中，管理裝置也是一項重要的應用。需要管理人員加強水庫大壩安全管理工作中的智能化建設，通過利用智能化傳感器， 將信息技術與傳感器進行結合，使水庫大壩的實時監控得到有效提升。如果水庫大壩的安全運行出現問題，能夠將問題及時進行反饋，幫助管理人員準確地設置監測點，并提高管理工作的效率。管理人員可以在管理裝置中使用滲壓計，滲壓計作為地下水監測裝置，能夠有效地對水庫大壩的地下水位進行檢測，如果地下水位出現偏差，可以對該狀況進行及時反饋， 且由于滲壓計裝置具有一定的耐久性以及穩定性，在水庫安全管理過程中的應用范圍相對較廣。管理人員還可以對信息技術進行充分利用，通過自動化技術的應用建立起完善的控制系統，并融入水庫大壩安全管理的內容，對大壩的運行狀況進行實時監控，使大壩的安全管理效率得到提升。

3.2 地下水水位自動化監測裝置

在水庫大壩地下水位監測中，滲壓計是一種比較常見的自動化檢測裝置，對于滲壓計，可分為通氣式滲壓計以及弦式滲壓計兩種類型。其中， 通氣式滲壓計的使用性比較強，應用范圍廣泛，但是需要注意，如果周圍環境濕度比較大，則在通氣式滲壓計的使用中，潮濕空氣可能會對管道造成不良影響，無法保證監測結果的準確性和可靠性，這就要求在通氣式滲壓計的實際應用中，對檢測所得結果進行核對分析。弦式滲壓計的耐久性比較好，并且運行狀況穩定，但是容易受到環境中氣壓因素的影響，因此實際測量量程比較小，檢測結果可靠性比較低。

3.3 自動化技術

在實現水庫大壩自動化安全管理過程中，最重要的工作內容是自動化技術，自動化技術在水庫大壩的安全管理過程中應用主要體現在以下幾個方面。（1）在對水庫大壩進行安全管理的過程中，變形監測技術也是一項重要的技術。安全管理工作人員在對水庫大壩進行管理的過程中，通過利用變形監測技術達到對水庫大壩位移狀況的監測目的，如果在監測過程中發現水庫大壩出現位移高于控制范圍，就應當對此情況進行及時反饋， 并在最短的時間內解決位移問題，確保大壩能夠安全運行。（2）滲流監測技術也是自動化技術在水庫大壩安全管理工作中的應用。管理人員在開展水庫大壩管理工作時，需要對大壩的基礎廊道進行壓力觀測孔的布置， 同時也要設置不同的監測點，在后期需要對監測點繼續監測，確定分區流量、總滲流量，掌握水庫大壩的整體滲流情況。

4 結束語

總的來說，在水庫大壩工程的安全運行方面，安全管理工作起著極其重要的作用，因此，在實際的工作過程中，工作人員必須加強水庫大壩安全管理的工作力度。自動化技術是一項具有較強綜合性的科學技術，在水庫大壩的安全管理過程中應用自動化技術，對水庫大壩的安全管理工作效率有一定的提升作用。因此，在對水庫大壩進行管理的過程中，管理人員不僅要加強監測手段、管理裝置的應用，同時也應當充分應用大數據手段以及信息技術，科學合理地將自動化技術應用在工作中，使水庫大壩的工作效益得到充分提升。

參考文獻：

[1] 喻興旺，程鳴堅，徐忠陽，衛建東.TCA2003全站儀在港口灣水庫大壩變形監測中的應用[J].水電自動化與大壩監測，2019，（05）：48-50+70.

[2] 楊文濱，袁明道，李德吉，潘展釗.廣東省大中型水庫大壩安全監測現狀統計分析及對策[J].廣東水利水電，2018，（01）：11-14.