高質(zhì)量發(fā)展階段中國水利工程安全監(jiān)測現(xiàn)狀及提升策略

王翔 鄭淇文 張志勇 張卓然 李晨

摘要：

為進一步提升水利工程安全監(jiān)測水平，深入剖析了水利工程全生命周期各階段安全監(jiān)測工作常見問題，系統(tǒng)梳理出傳統(tǒng)安全監(jiān)測設(shè)計缺乏風險理念、安全監(jiān)測系統(tǒng)鑒定不規(guī)范等20類典型問題。從專業(yè)監(jiān)管的角度，提出7條對策建議，如建立安全監(jiān)測重要成果專家審查工作機制，對安全監(jiān)測設(shè)計審查、招標流程、質(zhì)量檢驗、項目驗收和系統(tǒng)鑒定環(huán)節(jié)加強監(jiān)管等，以切實提高水利工程安全監(jiān)測工作管理水平，更好應(yīng)對水利工程安全風險管控難題。

關(guān)鍵詞：

水利工程； 安全監(jiān)測； 風險理念； 高質(zhì)量發(fā)展

中圖法分類號：TV698.1

文獻標志碼：A

DOI：10.15974/j.cnki.slsdkb.2023.03.014

文章編號：1006-0081（2023）03-0076-08

0 引 言

據(jù)統(tǒng)計，中國1973年前修建的中型水庫1 833座，小型水庫70 015座，中小型水庫總數(shù)量占2019年底在役水庫總數(shù)量的73.2%；修建堤防112 966 km，占2019年底堤防總長度的35.3%；1973年前修建的中小型水閘16 782座，1990年前修建的小型水閘25 207座，分別占2019年底水閘總數(shù)量的16.2%和24.3%［1］。根據(jù)SL 654-2014《水利水電工程合理使用年限及耐久性設(shè)計規(guī)范》，中小型水庫大壩的合理使用年限為50 a；2，3級堤防合理使用年限為50 a，4級堤防為30 a，5級堤防為20 a；3級水閘合理使用年限為50 a，4，5級水閘合理使用年限為30 a，大量中小型水利工程達到或即將達到服役工作年限。而且，由于建設(shè)時受經(jīng)濟、技術(shù)等歷史因素影響，大部分中小型水庫存在防洪標準低、工程質(zhì)量差和安全隱患多等問題［2］。

安全監(jiān)測是水利工程風險控制的重要措施。在水利工程的安全鑒定、除險加固、調(diào)度運用、維修養(yǎng)護、應(yīng)急預案、降等報廢等管理工作中，安全監(jiān)測均被列為主要工作［3］。本文結(jié)合長江流域水利建設(shè)項目安全稽察實際工作體會，對水利工程全生命周期各階段安全監(jiān)測工作暴露出來的問題進行系統(tǒng)梳理，從專業(yè)監(jiān)管的角度提出相關(guān)建議，以切實提高安全監(jiān)測工作管理水平，更好地應(yīng)對水利工程安全風險管控難題。

1 安全監(jiān)測各階段存在問題及原因分析

水利工程全生命周期包括可行性研究階段、初步設(shè)計階段、招標設(shè)計階段、施工階段、初期蓄水階段和運行階段。本文對上述6個階段安全監(jiān)測工作暴露出來的問題進行系統(tǒng)梳理總結(jié)。

1.1 可行性研究與初步設(shè)計階段

可行性研究與初步設(shè)計階段安全監(jiān)測的常見問題為以下5類。

（1） 未編制安全監(jiān)測系統(tǒng)投資定額，安全監(jiān)測投資偏低。SL 551-2012《土石壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（以下簡稱SL 551-2012）中，安全監(jiān)測系統(tǒng)投資估算應(yīng)為主體建筑物總投資的1.0%～2.5%。因水利行業(yè)未頒布大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)相關(guān)定額，簡單套用土建施工定額，常使得安全監(jiān)測投資概算偏低，質(zhì)量難以保證。如干法造孔和濕法造孔工藝施工難度差別較大，隧洞拱頂垂直方向造孔和拱肩水平方向造孔所安裝埋設(shè)監(jiān)測儀器的造價成本差異較大。

（2） 多數(shù)水利工程未單獨編制工程監(jiān)測專題設(shè)計報告，審查把控不嚴。SL 551-2012規(guī)定，I，II等水利工程應(yīng)單獨提交工程安全監(jiān)測專題設(shè)計報告，同時SL 601-2013《混凝土壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（以下簡稱SL 601-2013）也規(guī)定對于1，2級或壩高超過70 m的混凝土壩，應(yīng)單獨提交設(shè)計報告。2016年水利部全國水庫大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)與運行現(xiàn)狀調(diào)研結(jié)果顯示，全國僅有約1/3的大中型水庫編制了安全監(jiān)測專題設(shè)計報告，大多數(shù)水庫安全監(jiān)測設(shè)計內(nèi)容仍未并入工程設(shè)計總報告中，安全監(jiān)測設(shè)計深度不夠［4］。在設(shè)計審查階段，由于安全監(jiān)測審查專家較少，多數(shù)情況由水工結(jié)構(gòu)審查專家兼任，導致專題設(shè)計審查把關(guān)不嚴，在設(shè)計階段即存在較多問題［5］。

（3） 安全監(jiān)測設(shè)計對水工建筑物及其基礎(chǔ)的薄弱環(huán)節(jié)、控制建筑物安全的主要因素和部位考慮不足［6］。目前，水工建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中涉及監(jiān)測設(shè)計的內(nèi)容較少，僅進行一般規(guī)定或?qū)ΡO(jiān)測項目進行規(guī)定。而安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范主要側(cè)重于常規(guī)監(jiān)測設(shè)計、儀器埋設(shè)、觀測、資料整編等方面，對于不同類型結(jié)構(gòu)建筑物及其基礎(chǔ)的薄弱環(huán)節(jié)、控制其安全的主要因素或部位，缺少有針對性的監(jiān)測設(shè)計［7］。

（4） 缺少具備廣泛理論基礎(chǔ)和豐富實踐經(jīng)驗的安全監(jiān)測設(shè)計從業(yè)人員，影響監(jiān)測設(shè)計成果質(zhì)量。安全監(jiān)測不只服務(wù)于設(shè)計與施工，還承擔著壩工理論學科發(fā)展任務(wù)。因此安全監(jiān)測設(shè)計要求要高于普通的水工設(shè)計，對設(shè)計人員的知識儲備要求較高，需涉及水工結(jié)構(gòu)、巖土工程、水力學及河流動力學、測繪工程、爆破工程、數(shù)學與應(yīng)用數(shù)學、大數(shù)據(jù)與人工智能、通信工程、電氣工程及其自動化、軟件工程等多個專業(yè)［8］。目前，安全監(jiān)測行業(yè)市場需求度高，但滿足上述要求的從業(yè)人員相對較少［9］。

（5） 近30 a來，水利工程安全引入風險理念后，其概念、核心、內(nèi)涵和特征均有所變化［10］。基于系統(tǒng)風險理念的水利工程安全監(jiān)測體現(xiàn)了“以人民為中心”的發(fā)展思想和“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”的新發(fā)展理念，但現(xiàn)有的安全監(jiān)測設(shè)計技術(shù)標準體系未完全反映這一變化。傳統(tǒng)水利工程安全理念只關(guān)注工程本身，現(xiàn)代水利工程安全理念關(guān)注整體，狹義安全概念擴展為工程安全、水質(zhì)安全、供水安全和公共安全等。水利工程安全除了應(yīng)關(guān)注工程本身工作性態(tài)良好外，還應(yīng)預測水利工程潰決失事對下游造成的后果是否能夠被社會和公眾接受［11］。

可行性研究和初步設(shè)計階段下易引發(fā)以下2類安全監(jiān)測設(shè)計問題：① 安全監(jiān)測初步設(shè)計時標準偏低。初步設(shè)計時，監(jiān)測項目依據(jù)建筑物級別確定，而建筑物的級別取決于工程等別和壩高。工程等別通過工程規(guī)劃時水庫總庫容、保護人口、保護農(nóng)田面積、保護區(qū)當量經(jīng)濟規(guī)模、治澇面積、灌溉面積、供水對象重要性、年引水量和發(fā)電裝機容量9個靜態(tài)考核指標綜合確定。但隨社會經(jīng)濟的發(fā)展，與下游保護對象有關(guān)的考核指標隨之發(fā)生變化，工程等別可能升高，對應(yīng)的建筑物級別同步升高，導致安全監(jiān)測初步設(shè)計時的標準偏低。② 部分小型水庫安全監(jiān)測設(shè)計標準偏低。根據(jù)SL 252-2017《水利水電工程等級劃分及洪水標準》，小（1）型和小（2）型水庫工程等別劃分與壩高無關(guān)。然而，很多小型水庫盡管庫容小，但大壩高度高，一旦潰壩，后果嚴重，工程等別與大壩級別定得偏低，導致安全監(jiān)測設(shè)計標準偏低，與現(xiàn)代水利工程安全監(jiān)測設(shè)計理念不完全一致。

1.2 招標設(shè)計階段

招標設(shè)計階段安全監(jiān)測的常見問題有以下3類。

（1） 部分大型水利工程安全監(jiān)測未單獨招標。SL 551-2012規(guī)定I、II等水利工程應(yīng)單獨提交工程安全監(jiān)測招標文件，但多數(shù)水庫由于沒有單獨編制工程安全監(jiān)測專題設(shè)計報告，常把安全監(jiān)測合并到主體土建工程內(nèi)一起招標，給工程后續(xù)建設(shè)施工與運行管理埋下隱患［12］。例如部分中標的土建施工單位沒有安全監(jiān)測工程經(jīng)驗，且受報價策略因素干擾，土建施工單位合同內(nèi)安全監(jiān)測報價過低，按照市場價格難以找到專業(yè)的安全監(jiān)測分包單位，導致監(jiān)測儀器埋設(shè)施工質(zhì)量差、監(jiān)測儀器成活率低、施工期監(jiān)測資料分析成果粗略，不符合規(guī)范要求，嚴重影響施工期內(nèi)工程建設(shè)安全。

（2） 水利行業(yè)對安全監(jiān)測投標單位的資質(zhì)、從業(yè)人員資格未有明確規(guī)定，這也是招標設(shè)計階段最突出的問題。SL 531-2012《大壩安全監(jiān)測儀器安裝標準》第1.0.4條及條文說明、SL 551-2012附錄H.1.3、SL 601-2013《混凝土壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》第1.0.7條、11.3.7條、SL 530-2012《大壩安全監(jiān)測儀器檢驗測試規(guī)程》第1.0.3條及條文說明、SL 766-2018《大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)鑒定技術(shù)規(guī)范》第1.0.5條、SL 621-2013《大壩安全監(jiān)測儀器報廢標準》第4.4條分別對監(jiān)測施工單位的資質(zhì)、監(jiān)測從業(yè)人員的資格和經(jīng)驗、監(jiān)測儀器檢測單位資質(zhì)、監(jiān)測系統(tǒng)鑒定單位資質(zhì)有明確要求，但由于目前水利行業(yè)未專門針對大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)的施工、檢測與鑒定設(shè)立并頒發(fā)相應(yīng)資質(zhì)，使得上述規(guī)范要求的相關(guān)安全監(jiān)測業(yè)務(wù)資質(zhì)在實際中難以落實。

（3） 水利工程安全監(jiān)測監(jiān)理較少開展獨立招標，基本由土建監(jiān)理代管，多數(shù)土建監(jiān)理人員不熟悉大壩安全監(jiān)測相關(guān)業(yè)務(wù)，無法起到應(yīng)有的質(zhì)量監(jiān)督作用。

1.3 施工階段

施工階段安全監(jiān)測暴露出的常見問題為以下4類。

（1） 監(jiān)測儀器埋設(shè)前，多數(shù)未進行現(xiàn)場檢驗、率定。事實上高精密的監(jiān)測設(shè)備在物流運輸、裝貨、卸貨、現(xiàn)場存放及現(xiàn)場埋設(shè)前的運輸過程中，都有可能出現(xiàn)出廠合格的監(jiān)測儀器發(fā)生故障、失靈、損壞或計算參數(shù)、基準值發(fā)生改變等情況。SL 531-2012《大壩安全監(jiān)測儀器安裝標準》、SL 601-2013《混凝土壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》和SL 530-2012《大壩安全監(jiān)測儀器檢驗測試規(guī)程》均要求儀器埋設(shè)前，由具有大壩安全監(jiān)測儀器檢測資質(zhì)的質(zhì)量檢測機構(gòu)進行現(xiàn)場檢驗與率定。而通常安全監(jiān)測招標文件與施工合同中未明確包含監(jiān)測儀器現(xiàn)場率定工作內(nèi)容，建設(shè)單位、監(jiān)理單位在不知情、疏于管理或者沒有預算的情況下，未對監(jiān)測儀器進行現(xiàn)場檢驗和率定。

（2） 未按規(guī)范要求進行初期加密觀測或計算基準取值不科學。應(yīng)變計、無應(yīng)力計、溫度計、多點位移計、錨索測力計等監(jiān)測儀器在埋設(shè)安裝階段，需要同期澆筑在混凝土內(nèi)部，或?qū)x器用水泥砂漿錨定。以無應(yīng)力計為例，SL/T 352-2020《水工混凝土試驗規(guī)程》規(guī)定選取混凝土拌合物初凝時刻的無應(yīng)力計測值應(yīng)作為計算混凝土自生體積應(yīng)變時的基準值；GB/T 50080-2016《普通混凝土拌合物性能試驗方法標準》規(guī)定貫入阻力達到3.5 MPa的時刻為混凝土拌合物的初凝時刻。相較工程現(xiàn)場通過室內(nèi)試驗來確定無應(yīng)力計計算基準值的方法，顯然多數(shù)不具備條件。通常情況下，流態(tài)混凝土與水泥砂漿開始具備強度，產(chǎn)生初始應(yīng)力的時刻，即是混凝土和監(jiān)測儀器開始協(xié)同作用的時刻，以該時刻監(jiān)測儀器的測值作為監(jiān)測物理量的計算基準值。一般水泥水化初期放熱較少，隨后急劇上升，達到一定時間后，放熱速率減緩，急劇上升的時刻正是混凝土與水泥砂漿的初凝時刻，因此可利用初期加密觀測的溫度變化過程線，找到溫度曲線的反彎點和其對應(yīng)時刻的測值作為計算基準值［13-14］；SL 601-2013第7.4.1條對這一初期加密觀測過程進行了詳細規(guī)定，前24 h，1次/4 h；第2～3 d，1次/8 h；第4～7 d，1次/12 h；第8～14 d，1次/24 h；之后按規(guī)范規(guī)定的施工期觀測頻次進行觀測。埋設(shè)初期加密觀測非常重要，據(jù)多個工程統(tǒng)計，埋設(shè)在大體積混凝土內(nèi)的應(yīng)變計的計算基準時間一般在20 h左右［15］，若前期不進行加密觀測，則無法相對準確地確定計算基準時間與計算基準值，給混凝土應(yīng)力應(yīng)變計算帶來較大誤差。

（3） 監(jiān)測儀器選型不合理與施工不規(guī)范。儀器選型時，部分測縫計、應(yīng)變計、錨桿應(yīng)力計等監(jiān)測儀器量程選擇偏小，因變形與應(yīng)力過大，會導致儀器損壞；或者當測縫計與位移計安裝時儀器變形預留量設(shè)置不合理，導致儀器后期測量時超量程失效；當測壓管壓力水表量程選擇偏小，超量程無法計數(shù)，當量程偏大時，水壓力讀數(shù)誤差較大；測壓管埋設(shè)深度、花管段長度和埋設(shè)位置布置不合理，測壓管造孔時偶有采用泥漿護壁工藝鉆孔，測壓管靈敏度不滿足規(guī)范要求，壩體浸潤線監(jiān)測和滲流壓力監(jiān)測未有效分開，壩體和壩基滲流壓力監(jiān)測未有效區(qū)分［16］；滲流量監(jiān)測時，未進行分區(qū)測量壩體滲流量、壩基滲流量、河床壩段滲流量與兩岸壩段滲流量；量水堰安裝時，偶出現(xiàn)堰板堰口方向安裝錯誤。此外監(jiān)測儀器安裝時防雷接地施工不規(guī)范，導致避雷不成功，是導致監(jiān)測儀器損壞、失效最常見的原因。

（4） 多數(shù)水利工程監(jiān)測資料收集與檔案管理不規(guī)范。水利工程全生命周期內(nèi)安全監(jiān)測業(yè)務(wù)可能聘請不同的監(jiān)測單位，水利工程建設(shè)階段與運行階段安全監(jiān)測檔案資料制作、收集與保存不完善問題，將導致水利工程延續(xù)監(jiān)測變得困難。例如將安全監(jiān)測設(shè)計施工圖直接作為竣工圖保存，無施工期埋設(shè)觀測原始記錄、施工期安全監(jiān)測整編資料、監(jiān)測儀器率定資料及相關(guān)計算參數(shù)，將導致設(shè)計編號與對應(yīng)傳感器出廠編號對應(yīng)有誤，給后期安全監(jiān)測延續(xù)工作帶來極大困難。

1.4 初期蓄水階段

初期蓄水階段安全監(jiān)測的常見問題為多數(shù)水利工程未建立設(shè)計監(jiān)控指標或提出的設(shè)計監(jiān)控指標不合理。SL 601-2013《混凝土壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，在初期蓄水階段，宜根據(jù)理論計算或模型試驗成果，并參考類似工程經(jīng)驗，對一些重要部位的監(jiān)測項目提出預計的測值變化范圍，對1，2級大壩關(guān)鍵部位的測值提出設(shè)計監(jiān)控指標。監(jiān)控指標是指在某種工作條件下，如基本荷載組合的變形量、滲流量及揚壓力等的設(shè)計值，或有足夠監(jiān)測資料時，經(jīng)分析求得的允許值或允許范圍。而實際工作中，多數(shù)水利工程未建立設(shè)計監(jiān)控指標或提出的設(shè)計監(jiān)控指標不合理。

SL 744-2016《水工建筑物荷載設(shè)計規(guī)范》依據(jù)20多座混凝土壩的壩基面實測揚壓力觀測資料，假定揚壓力系數(shù)服從正態(tài)分布，區(qū)間估計置信度為0.9的概率統(tǒng)計值，并綜合考慮壩型、防滲帷幕及排水孔等因素確定揚壓力系數(shù)建議值，通常被作為一個靜態(tài)的揚壓力系數(shù)設(shè)計警戒值。事實上，在具體工程中，不同壩段地質(zhì)條件不一致，有的地基巖體完整，有的存在軟弱結(jié)構(gòu)面，壩體結(jié)構(gòu)型式也可能不一致，如溢流壩段、非溢流壩段、廠房壩段、閘門壩段、岸坡壩段等，應(yīng)由設(shè)計人員結(jié)合具體的受力分析，考慮一定的安全度，計算相應(yīng)的壩基揚壓力系數(shù)警戒值，并根據(jù)不同庫水位，設(shè)置動態(tài)揚壓力系數(shù)警戒值。

其他情況如多數(shù)土石壩未設(shè)立心墻與壩基、未規(guī)范不同材料分區(qū)交接處的水力梯度控制指標；未劃定壩體和壩基測壓管水位合理變化范圍，對估算建立在深厚砂礫石地基上大壩滲流量造成影響；未給出技術(shù)、經(jīng)濟可接受的滲流量控制值等。

1.5 運行階段

水利工程運行階段安全監(jiān)測來的常見問題有以下7類。

（1） 多數(shù)水利工程安全監(jiān)測資料整編不及時，整編格式不規(guī)范。SL 551-2012對監(jiān)測資料整編的時效性和固定格式有明確規(guī)定，實際檢查發(fā)現(xiàn)，運管單位監(jiān)測資料整編主要是委托監(jiān)測咨詢單位，由于整編時對單位資質(zhì)基本不做要求，監(jiān)測單位良莠不齊，技術(shù)成果內(nèi)控不嚴，導致多數(shù)水利工程安全監(jiān)測資料整編不及時或整編格式不滿足規(guī)范要求。

（2） 可疑監(jiān)測數(shù)據(jù)處理不規(guī)范。SL 551-2012中規(guī)定監(jiān)測資料收集時，如發(fā)現(xiàn)可疑數(shù)據(jù)，不宜刪改，應(yīng)標注記號，并加注說明；監(jiān)測資料分析時，應(yīng)對由于測量因素包括儀器故障、人工測讀及輸入錯誤等產(chǎn)生的異常測值進行刪除或修改處理，以保證分析的有效性及可靠性。現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，監(jiān)測資料分析報告內(nèi)監(jiān)測物理量過程線圖含可疑數(shù)據(jù)，甚至特征值統(tǒng)計仍包含可疑數(shù)據(jù)，監(jiān)測資料分析成果可靠性差。

（3） 監(jiān)測資料分析深度不夠，未結(jié)合監(jiān)控指標進行分析。當前多數(shù)中小型水庫正進入或即將進入老化階段，大壩自身先天存在各種工程缺陷。安全監(jiān)測作為大壩的主要判斷手段，在進行日常的月報、年報安全監(jiān)測資料分析時，應(yīng)對安全監(jiān)測異常情況深入分析。實際檢查發(fā)現(xiàn)，多數(shù)水庫安全監(jiān)測資料分析僅對特征值進行初步統(tǒng)計，繪制監(jiān)測物理量過程線圖，未對監(jiān)測值與技術(shù)警戒值進行比較。當監(jiān)測數(shù)據(jù)異常時，未建立效應(yīng)量與原因量的數(shù)學模型表達式，分析效應(yīng)量異常的主要影響因素及其定量關(guān)系和變化規(guī)律，僅進行簡單定性分析，甚至得出錯誤的分析結(jié)論。例如某調(diào)水利工程安全監(jiān)測月報滲流監(jiān)測分析結(jié)論為“滲壓計的測值呈年周期變化，與環(huán)境溫度負相關(guān)”，而經(jīng)過專家現(xiàn)場檢查分析，真實原因是大氣降水的年周期性變化規(guī)律導致滲壓計測值呈年周期變化等。

（4） 監(jiān)測儀器維護不及時。主要體現(xiàn)在大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，運管單位發(fā)現(xiàn)不及時，或由于技術(shù)力量薄弱，不能及時排出故障，或由于未配置備件，需郵寄廠家維修，維修期間斷測等情形。其他問題包括當測壓管靈敏度下降需要進行沖洗或重新埋設(shè)，測量儀表未及時檢驗與率定的情形等。

（5） 監(jiān)測系統(tǒng)鑒定不規(guī)范。目前主要依據(jù)SL 766-2018《大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)鑒定技術(shù)規(guī)范》對大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)進行技術(shù)鑒定，主要包括監(jiān)測設(shè)施可靠性、監(jiān)測設(shè)施完備性、監(jiān)測設(shè)施運行維護、監(jiān)測自動化系統(tǒng)和監(jiān)測系統(tǒng)綜合評價5個方面。監(jiān)測設(shè)施可靠性評價以測點為評價單位，監(jiān)測設(shè)施完備性評價以重要監(jiān)測項目和一般監(jiān)測項目布置是否合理、有無缺項作為評價依據(jù)，單個或多個監(jiān)測測點組合可實現(xiàn)某一監(jiān)測目的，合并即為某一監(jiān)測項目類別，監(jiān)測設(shè)施可靠性評價是監(jiān)測設(shè)施完備性評價的基礎(chǔ)。

從現(xiàn)場檢查結(jié)果來看，以下2類錯誤鑒定情形較為常見。① 部分水利工程安全監(jiān)測系統(tǒng)鑒定僅進行了安全監(jiān)測儀器鑒定程序，僅完成了監(jiān)測設(shè)施可靠性評價，或者進行了其中4種評價，但對監(jiān)測設(shè)施完備性評價不全面或評價有誤，且未對安全監(jiān)測系統(tǒng)進行綜合評價。② 鑒定報告中監(jiān)測設(shè)施完備性評價未與監(jiān)測設(shè)施可靠性評價結(jié)論關(guān)聯(lián)。例如監(jiān)測設(shè)施可靠性評價中，當某一監(jiān)測斷面無應(yīng)力計全部失效，但應(yīng)變計完好的情況下，易得出混凝土應(yīng)力應(yīng)變重要監(jiān)測項目無缺且布置合理、監(jiān)測設(shè)施完備性評價為合格的錯誤結(jié)論，但實際上混凝土真實應(yīng)力應(yīng)變需要應(yīng)變計和無應(yīng)力計聯(lián)合計算才可得到，在無應(yīng)力計失效的情況下，應(yīng)判定該監(jiān)測斷面應(yīng)變計組已全部失效；若該斷面為重點監(jiān)測斷面，則應(yīng)判定為缺項，最終得到監(jiān)測設(shè)施完備性評價為不合格的相反結(jié)論。上述2類監(jiān)測系統(tǒng)鑒定錯誤情形反映出目前水利行業(yè)內(nèi)部分安全監(jiān)測系統(tǒng)鑒定單位對鑒定流程和規(guī)范不熟悉、不了解的問題，同時說明了水利行業(yè)目前未頒發(fā)大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)鑒定資質(zhì)、未對從事鑒定人員的資格進行要求會引發(fā)相應(yīng)問題。

（6） 部分廠家監(jiān)測自動化采集設(shè)備未預留人工比測物理接口，部分監(jiān)測儀器未安裝比測裝置。人工比測包括自動化采集設(shè)備與振弦式、差阻式和智能讀數(shù)儀測得傳感器讀數(shù)進行對比，同時包括與其他人工觀測值，如游標卡尺讀數(shù)進行對比。監(jiān)測傳感器接長電纜接入自動化采集設(shè)備后，若自動化采集設(shè)備未預留人工比測接口，則需要從自動化采集設(shè)備上拆卸電纜芯線再連接人工讀數(shù)儀進行觀測讀數(shù)，讀數(shù)后重新把電纜芯線接入自動化采集設(shè)備，整個人工比測過程效率極低，而且容易導致設(shè)備故障。此外，為了排除自動化采集設(shè)備接線通道與電路板的干擾，建議在接入自動化采集設(shè)備接線通道前即預留人工比測物理接口。實際檢查時發(fā)現(xiàn)，部分水利工程外部變形觀測的測縫計未設(shè)置測縫標點或三向測縫板的人工比測裝置，量水堰計旁未設(shè)置人工水尺，壩基揚壓力測壓管未安裝壓力水表，倒垂線水平位移觀測系統(tǒng)垂線坐標儀上方未安裝人工比測裝置等情形。

（7） 安全監(jiān)測人員監(jiān)測業(yè)務(wù)不熟悉。水利部財政部水辦307號《水利工程管理單位定崗標準（試點）》規(guī)定，大中型水庫工程、水閘工程、泵站工程和河道堤防工程的安全監(jiān)測技術(shù)管理崗要求水利類大中專畢業(yè)以上學歷，取得助理以上專業(yè)技術(shù)職稱；對于安全監(jiān)測觀測崗要求水利類技校畢業(yè)以上學歷，取得中級工及以上技術(shù)等級資格。安全監(jiān)測技術(shù)管理崗位專業(yè)、學歷及技術(shù)職稱要求均偏低，實際檢查過程中發(fā)現(xiàn)，監(jiān)測單位監(jiān)測作業(yè)人員多數(shù)仍不具備水工監(jiān)測工證書。

2 水利工程安全監(jiān)測典型問題統(tǒng)計分析

經(jīng)統(tǒng)計分析，水利工程全生命周期各階段安全監(jiān)測工作典型問題共20種，其中，工程監(jiān)測技術(shù)管理行為12種，行業(yè)規(guī)章制度體系不健全4種，行業(yè)監(jiān)管不嚴4種。典型問題統(tǒng)計見表1。

3 典型問題對策與建議

水利建設(shè)項目稽察是落實水利行業(yè)強監(jiān)管的重要手段［17］。針對水利建設(shè)項目稽察時發(fā)現(xiàn)的水利工程安全監(jiān)測系列典型問題，從專業(yè)監(jiān)管的角度出發(fā)，提出以下對策和建議。

3.1 業(yè)務(wù)單位資質(zhì)及人員資格要求

水利工程安全監(jiān)測需明確水利工程安全監(jiān)測相關(guān)業(yè)務(wù)單位資質(zhì)及其從業(yè)人員資格要求，以下為9類單位資質(zhì)和安全監(jiān)測從業(yè)人員職業(yè)資格建議。

（1） 安全監(jiān)測設(shè)計資質(zhì)。安全監(jiān)測設(shè)計資質(zhì)建議明確為水利工程設(shè)計資質(zhì)，并要求安全監(jiān)測設(shè)計人員具有工程師以上職稱以及擁有相應(yīng)工程等級安全監(jiān)測設(shè)計業(yè)績，專業(yè)以水利水電工程、水利工程、水工結(jié)構(gòu)與巖土工程為主。

（2） 安全監(jiān)測監(jiān)理資質(zhì)。建議明確為水利工程施工監(jiān)理資質(zhì)，并要求配備一定數(shù)量的安全監(jiān)測專業(yè)監(jiān)理工程師以及擁有相應(yīng)工程等級安全監(jiān)測監(jiān)理業(yè)績，需工程師以上職稱，專業(yè)以水利水電工程、水利工程、水工結(jié)構(gòu)與巖土工程為主。

（3） 安全監(jiān)測施工資質(zhì)。建議明確為巖土工程勘察資質(zhì)與工程測量測繪資質(zhì)，并要求配備一定數(shù)量的安全監(jiān)測施工技術(shù)管理人員及擁有相應(yīng)工程等級安全監(jiān)測施工業(yè)績。有工程師以上職稱，專業(yè)以工程測量、水利水電工程、水利工程、水工結(jié)構(gòu)與巖土工程為主。安全監(jiān)測觀測人員應(yīng)取得水工監(jiān)測職業(yè)資格證書。

（4） 安全監(jiān)測測量資質(zhì)。安全監(jiān)測測量資質(zhì)建議明確為工程測量測繪資質(zhì)，并要求配備一定數(shù)量的測量員，取得測量員職業(yè)資格證書，有工程師以上職稱，專業(yè)以工程測量、水利類與土木類為主，或持有工程測量員證。

（5） 安全監(jiān)測儀器檢測資質(zhì)。依據(jù)SL 530-2012《大壩安全監(jiān)測儀器檢驗測試規(guī)程》相關(guān)要求，建議明確為水利工程質(zhì)量檢測（量測類）資質(zhì)，檢測人員具有工程師以上職稱，專業(yè)以水利水電工程、水利工程、水工結(jié)構(gòu)與巖土工程為主。

（6） 安全監(jiān)測資料整編資質(zhì)。建議明確為水利工程設(shè)計資質(zhì)與巖土工程勘察資質(zhì)，并要求監(jiān)測資料整編人員具有相應(yīng)工程等級安全監(jiān)測資料整編業(yè)績，有工程師以上職稱，專業(yè)以水利水電工程、水利工程、水工結(jié)構(gòu)與巖土工程為主。

（7） 安全監(jiān)測系統(tǒng)鑒定資質(zhì)。依據(jù)SL 766-2018《大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)鑒定技術(shù)規(guī)范》相關(guān)要求，建議明確為水利工程質(zhì)量檢測（量測類）資質(zhì)和水利工程設(shè)計資質(zhì)，并要求鑒定人員具有相應(yīng)工程等級安全監(jiān)測系統(tǒng)鑒定業(yè)績，有工程師以上職稱，專業(yè)以水利水電工程、水利工程、水工結(jié)構(gòu)與巖土工程為主。

（8） 安全監(jiān)測信息綜合管理系統(tǒng)開發(fā)資質(zhì)。建議明確為電子信息系統(tǒng)與系統(tǒng)集成類資質(zhì)，并要求軟件開發(fā)人員應(yīng)具有類似水利工程安全監(jiān)測信息綜合管理系統(tǒng)開發(fā)業(yè)績，有工程師以上職稱，專業(yè)以軟件工程、水利水電工程、水利工程、水工結(jié)構(gòu)與巖土工程為主。

（9） 安全監(jiān)測從業(yè)人員職業(yè)資格。建議明確為具備相應(yīng)工程等級的水工監(jiān)測工證書或擁有水利巖土類研究生及以上學歷。

通過對水利工程安全監(jiān)測業(yè)務(wù)所需的單位資質(zhì)及其從業(yè)人員資格要求進行明確，可確保水利工程監(jiān)測的組織及人員滿足工程建設(shè)與運行所需，規(guī)范水利工程監(jiān)測市場經(jīng)濟行為。

3.2 人員業(yè)務(wù)培訓及考核機制

加強水利行業(yè)安全監(jiān)測設(shè)計、施工、監(jiān)理、運管及儀器檢驗、系統(tǒng)鑒定單位內(nèi)部安全監(jiān)測技術(shù)人員業(yè)務(wù)培訓并建立培訓考核機制。安全監(jiān)測具有跨學科與多專業(yè)交叉融合的理論知識體系和與實踐緊密聯(lián)系的學科特點，以及其承擔的驗證設(shè)計、推動水利工程設(shè)計理論與基礎(chǔ)學科發(fā)展的任務(wù)屬性，對從業(yè)人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)要求比較高。目前水利行業(yè)安全監(jiān)測技術(shù)力量相對缺乏，國內(nèi)水利類高校本科無此項專業(yè)設(shè)置，缺乏安全監(jiān)測技術(shù)人員長效穩(wěn)定培養(yǎng)機制。應(yīng)以現(xiàn)有專業(yè)技術(shù)人員為基礎(chǔ)，通過加強安全監(jiān)測業(yè)務(wù)培訓的方式，迅速培育一批合格的監(jiān)測專業(yè)隊伍。

選取水利行業(yè)安全監(jiān)測理論知識和工程經(jīng)驗均豐富的專家，成立安全監(jiān)測專家?guī)欤墒〖壖耙陨纤姓鞴懿块T抽調(diào)安全監(jiān)測專家，對全國各省安全監(jiān)測設(shè)計、施工、監(jiān)理、運管及質(zhì)量檢驗、系統(tǒng)鑒定單位的安全監(jiān)測技術(shù)人員進行每年定期培訓，以此作為單位投標的加分項和個人年度考核的主要依據(jù)。

3.3 編制投資定額方案

定額是編制項目概預算的主要依據(jù)，安全監(jiān)測施工技術(shù)性強，有別于一般土建施工，很大程度上影響了項目招標后安全監(jiān)測工程的施工質(zhì)量，因此有必要組織專家編制水利行業(yè)安全監(jiān)測系統(tǒng)投資定額方案，確保安全監(jiān)測系統(tǒng)投資預算充足。

3.4 修訂技術(shù)規(guī)范

現(xiàn)階段，水利行業(yè)內(nèi)安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范同專門性水工建筑物設(shè)計規(guī)范在監(jiān)測項目的選擇上存在不一致，主要原因是安全監(jiān)測專業(yè)技術(shù)規(guī)范對水工建筑物未進行細分，同時不同規(guī)范之間修訂也存在時間差別。SL 725-2016《水利水電工程安全監(jiān)測設(shè)計規(guī)范》中混凝土大壩級別分類5級，SL 601-2013大壩級別分類4級，SL 319-2018《混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范》大壩級別分類3級，SL 282-2018《混凝土拱壩設(shè)計規(guī)范》大壩級別分類3級，即使后2種規(guī)范大壩級別分類均為3級，但由于混凝土壩結(jié)構(gòu)類型不一致，在應(yīng)變與壩基溫度監(jiān)測項目的選擇上仍有細微的差別。

混凝土壩包括混凝土重力壩、混凝土拱壩、碾壓混凝土壩等，土石壩包括均質(zhì)土石壩、直立心墻土石壩、斜心墻土石壩、面板堆石壩等，不同結(jié)構(gòu)類型的水工建筑物破壞型式、薄弱環(huán)節(jié)、控制其安全的主要因素或部位客觀上存在差異［18］，專門性水工建筑物設(shè)計規(guī)范在安全監(jiān)測設(shè)計章節(jié)中未能體現(xiàn)這一點，而安全監(jiān)測專業(yè)技術(shù)規(guī)范主要是對某一類水工建筑物如混凝土壩的安全監(jiān)測技術(shù)進行一般規(guī)定。安全監(jiān)測系統(tǒng)鑒定環(huán)節(jié)，SL 766-2018《大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)鑒定技術(shù)規(guī)范》中監(jiān)測設(shè)施完備性評價章節(jié)，僅就一般混凝土壩和土石壩結(jié)構(gòu)型式重要監(jiān)測部位考核合格要求進行規(guī)定，未細分混凝土壩和土石壩各種不同結(jié)構(gòu)類型，因而在安全監(jiān)測設(shè)計時，受制于監(jiān)測設(shè)計人員經(jīng)驗與水平差異，對水工建筑物及其基礎(chǔ)的薄弱環(huán)節(jié)以及控制建筑物安全的主要因素和部位難以有針對性的把控。

隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展和“以人民為中心”發(fā)展思想的貫徹落實，按潰壩后果對水庫大壩進行分類是必然要求。現(xiàn)有的安全監(jiān)測設(shè)計技術(shù)標準體系未完全反映水利工程風險理念的相關(guān)要求。例如下游防護等級提高后，原安全監(jiān)測設(shè)計標準可能偏低。在進行小型水庫安全監(jiān)測設(shè)計時，未考慮壩高對潰壩后果嚴重程度的影響，建議對超過一定壩高及潰壩后果超過一定程度的水利工程可適度提高水利工程安全監(jiān)測設(shè)計標準。

針對上述情形，有必要組織專家對水利行業(yè)安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范進行統(tǒng)一修訂，適應(yīng)高質(zhì)量發(fā)展階段“以人民為中心”的發(fā)展思路，關(guān)注水利工程風險的安全監(jiān)測設(shè)計理念。安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范應(yīng)盡量囊括所有水工建筑物類型，同時與各專業(yè)性水工建筑物設(shè)計規(guī)范安全監(jiān)測設(shè)計標準統(tǒng)一。

3.5 加強成果質(zhì)量內(nèi)部管控

加強安全監(jiān)測設(shè)計成果質(zhì)量內(nèi)部管控及嚴格設(shè)計審查與招標程序。針對水利工程安全監(jiān)測設(shè)計專業(yè)技術(shù)性強的特點，建議政府、行業(yè)與市場監(jiān)管層面嚴格制定安全監(jiān)測設(shè)計審查與招標程序，按照規(guī)范要求對水利工程安全監(jiān)測系統(tǒng)進行專項設(shè)計、專項審查、單獨招標和專項驗收，嚴格審查投標單位資質(zhì)及項目實施人員資格條件。同時建議監(jiān)測設(shè)計單位加強安全監(jiān)測設(shè)計成果質(zhì)量內(nèi)部管控，對水工建筑物及基礎(chǔ)的薄弱環(huán)節(jié)或控制建筑物安全的主要因素和部位進行有針對性的安全監(jiān)測設(shè)計，根據(jù)理論計算，對一些重要部位的監(jiān)測項目提出合理的設(shè)計監(jiān)控指標，確保水利工程安全監(jiān)測設(shè)計成果科學、合理。

3.6 引入第三方鑒定儀器和安全監(jiān)測系統(tǒng)

引入獨立第三方對安全監(jiān)測儀器進行檢測、率定，并對安全監(jiān)測系統(tǒng)進行鑒定。加強水利工程安全監(jiān)測儀器檢測與率定監(jiān)管，以確保監(jiān)測儀器在埋設(shè)安裝前仍處于良好工作狀態(tài)，是對監(jiān)測儀器出廠性能參數(shù)的復核校驗，也是保障水利工程安全監(jiān)測施工質(zhì)量的必要條件。依據(jù)SL 530-2012《大壩安全監(jiān)測儀器檢驗測試規(guī)程》，水利工程安全監(jiān)測儀器現(xiàn)場安裝埋設(shè)前必須進行檢驗測試，并由具有水利工程質(zhì)量檢測（量測類）資質(zhì)的獨立第三方質(zhì)量檢測機構(gòu)對監(jiān)測儀器進行檢驗與率定。

加強水利工程安全監(jiān)測系統(tǒng)鑒定監(jiān)管，明確安全監(jiān)測系統(tǒng)鑒定責任主體，落實安全監(jiān)測系統(tǒng)鑒定資金來源，對責任主體單位是否定期開展安全監(jiān)測系統(tǒng)鑒定行為進行嚴格監(jiān)管，對鑒定單位鑒定資質(zhì)和鑒定人員從業(yè)資格嚴格監(jiān)管，可有效提升水利工程安全監(jiān)測系統(tǒng)鑒定成果質(zhì)量，嚴肅鑒定程序，確保水利工程安全監(jiān)測系統(tǒng)運行正常。依據(jù)SL 766-2018《大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)鑒定技術(shù)規(guī)范》，其鑒定結(jié)論分為正常、基本正常和不正常3個等級，可作為評價水利工程安全監(jiān)測系統(tǒng)運行狀況以及監(jiān)測項目是否完備的依據(jù)。水利工程安全監(jiān)測系統(tǒng)驗收類似于水利工程蓄水安全鑒定，建議建設(shè)單位在竣工前組織具有安全監(jiān)測系統(tǒng)鑒定資質(zhì)的獨立第三方對水利工程安全監(jiān)測系統(tǒng)進行鑒定，作為安全監(jiān)測系統(tǒng)工程驗收是否合格的重要補充材料。

3.7 建立專家?guī)旌统晒麑＜覍彶闄C制

建立安全監(jiān)測專家?guī)旌桶踩O(jiān)測重要技術(shù)成果專家審查工作機制。安全監(jiān)測作為水利工程日常實時在線監(jiān)控的重要手段，應(yīng)引起重視并充分利用好安全監(jiān)測技術(shù)成果，收集水利工程安全監(jiān)測專家信息名單，建立專家?guī)欤詫φ麄€水利行業(yè)安全監(jiān)測工作起到更好的指導作用，也有利于水利工程安全監(jiān)測學科體系的健康發(fā)展。

加強水利工程安全監(jiān)測專業(yè)監(jiān)管，建立安全監(jiān)測重要成果專家審查工作機制。當前水利行業(yè)安全監(jiān)測設(shè)計、施工、監(jiān)理、第三方儀器檢驗與監(jiān)測系統(tǒng)鑒定技術(shù)力量缺口較大，政府監(jiān)管力量不足，建立安全監(jiān)測重要成果專家審查工作機制是對政府監(jiān)管工作的有效補充。

目前安全監(jiān)測重要成果主要有：① 日常監(jiān)測資料整編報告如月報、季報、年報等；② 首次蓄水前安全監(jiān)測資料分析專題報告；③ 蓄水到規(guī)定高程或竣工驗收時安全監(jiān)測資料分析專題報告；④ 水利工程安全鑒定時安全監(jiān)測資料分析專題報告；⑤ 施工期或運行期水利工程出現(xiàn)異常或險情狀態(tài)時安全監(jiān)測資料分析專題報告；⑥ 水利工程安全監(jiān)測系統(tǒng)鑒定報告。目前第②至第⑤項工作已經(jīng)開展專家審查工作程序，但第①項和第⑥項工作還未開展。

由于水利行業(yè)未制定安全監(jiān)測系統(tǒng)鑒定辦法，鑒定單位資質(zhì)、鑒定工作資金來源、是否組織專家評審、鑒定審定部門與鑒定工作流程均未明確或落實，目前僅編制了SL 766-2018《大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)鑒定技術(shù)規(guī)范》。

此外，對于較重要的監(jiān)測技術(shù)成果，如年度安全監(jiān)測資料分析報告，建議引入安全監(jiān)測重要成果專家審查工作機制。年報作為日常監(jiān)測資料整編報告，容易被忽略，甚至在汛期來臨之前，往年的監(jiān)測資料還未完成整編的情形也有出現(xiàn)，導致工程隱患不能被及時發(fā)現(xiàn)并處理，引發(fā)度汛期間的水利工程失事。監(jiān)測資料整編單位資質(zhì)未明確，整編報告質(zhì)量參差不齊，引入安全監(jiān)測重要成果專家審查工作機制，可有效避免此類情形發(fā)生。

4 結(jié) 語

目前，中國大量中小型水利工程已達到或即將達到服役工作年限，水利工程安全風險問題愈發(fā)突出，應(yīng)提高對水利工程安全風險管理工作的重視。通過切實做好水利工程全生命周期各階段安全監(jiān)測工作，可以更好地應(yīng)對水利工程安全風險管控難題，確保工程安全、水質(zhì)安全與供水安全，促進新階段水利高質(zhì)量發(fā)展。

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（編輯：唐湘茜）

Current situation and promotion strategy of safety monitoring of water conservancy projects in China in high-quality development stage

WANG Xiang，ZHENG Qiwen，ZHANG Zhiyong，ZHANG Zhuoran，LI Chen

（Center for Rivers and Lakes Protection，Construction and Operation Safety，Changjiang Water Resources Commission，Wuhan 430010，China）Abstract：

Through in-depth analysis of the common problems of safety monitoring in all stages of the whole life cycle of Hydraulic engineering，20 typical problems were systematically sorted out，such as the lack of risk concept in traditional safety monitoring design and the nonstandard identification of safety monitoring system etc.And 7 countermeasures were put forward from the perspective of professional supervision，such as establishing the mechanism of expert review of important achievements of safety monitoring，strengthening the supervision of safety monitoring design review，bidding process，quality inspection，project acceptance and system identification，etc.，which can effectively improve the management level of hydraulic engineering safety monitoring and better deal with the problems of hydraulic engineering safety risk control.

Key words：

hydraulic engineering； safety monitoring； risk concept；high-quality development

收稿日期：

2022-05-11

作者簡介：

王 翔，男，高級工程師，主要從事水利建設(shè)項目稽察、安全監(jiān)測研究。E-mail：931563835@qq.com

通信作者：

鄭淇文，男，工程師，主要從事水利工程安全監(jiān)測與健康診斷、風險評估研究。E-mail：zqw_yu@163.com