論述水庫監測設施的日常運行及其管理

王敏潔

(修水縣竹坪鄉人民政府,江西 九江 332400)

0 引 言

水庫監測設施能否安全穩定的運行,直接關系到監測數據的準確性和真實性,對修水縣社會經濟持續健康的發展有非常重要的意義。修水縣水庫眾多,很多水庫建設時間早,監測設施隨著使用年限的增加,已經出現了不同程度的損壞,甚至監測設施已經無法正常獲取水庫運行的實時情況,無法為水庫的有效運維提供可靠的數據支撐,影響到水庫運行的安全性?；诖?開展水庫監測設施日常運行及其管理的分析研究就顯得尤為必要。

1 工程概述

修水縣是個比較典型的山區縣,以山為主,素有“八山半水一分田,半分道路和莊園”的說法。境內四周群山環繞,從四周向中心依次是中山、低山、丘陵和河谷地形。中、低山占總面積的65%,高丘占總面積的20.5%,低丘占總面積的13.5%,河谷階地僅占總面積的1%。全縣地勢西高東低,向東北傾斜,略如碗狀。修河是境內主要水系,修河及其11條支流,流貫全境。修河發源于幕阜山東麓,上游又稱渣津水,匯合司前水,大橋水,東港水,東津水,山口水,北岸水,杭口水,奉鄉水,安溪水,三都水等,蜿蜒曲折,呈樹枝狀分布,向中心河谷輻合。在曾家橋起稱修河,向東北出境,流經武寧、永修,在吳城匯合贛江后注入鄱陽湖。西部汩羅水,發源于黃龍,經水源、大橋和湖南平江,注入洞庭湖。

2 水庫大壩安全監測現狀

修水縣已有74座小型水庫,大壩管理目前普遍存在健康安全監測設施還不夠全面、雨水情數據不準確、上報不能及時、管理不輕松、無自動化的數據采集和數據分析機制。修水縣2022年度基本實施完成了74座小型水庫雨水情和視頻監控設施建設,已按要求完成了對74座小型水庫的安全監測數據的上報。目前已有74座小型水庫中20座為小(1)型水庫,其余54座為小(2)型水庫。其中有11座小型水庫建設完成了自動表面監測設施,共計布設了44個全自動GNSS監測點。63座小型水庫現已建設完成了滲流壓力監測設施,共計布設了302根測壓管,302支滲壓計。

3 運行技術要求

對水庫監測設施而言,其運行穩定性,直接關系到水庫運行中各項數據檢測的準確性和有效性,監測設施監測到的數據可實時錄入到省級監測平臺。監測設施在自動化運行監測中,需要以某一個水庫為監測單元,并通過專用的數據傳輸單元,快速、及時傳輸到省級監測平臺之上。如果采取了人工觀測的方法,需由專人負責將監測到的數據上傳到省級監測平臺之上。為保證水庫監測設施運行的穩定性、可靠性、持續性,需要明確水庫監測設施運行的技術要求,主要體現在以下幾個方面:

3.1 日常巡視檢查

水庫監測設施的日常巡視檢查工作,應由專業的水庫安全人員全權負責,結合每座水庫的特點,以及監測設施的功能及使用情況,選擇合適巡查頻次、方法以及巡查內容,以便及時發現水庫監測設施存在的問題,及時進行有針對性的處理。

3.2 滲流壓力觀測

滲流壓力是反應水庫大壩工程安全穩定運行的關鍵,因此,需要定期對水庫大壩的滲流壓力進行觀測,以掌握水庫大壩運行情況。修水縣水庫在滲流數據觀測中采用了測壓管中放置滲壓計的方法,可對滲流壓力進行自動采集,每天至少采集一次滲流壓力數據。沒有布設滲壓計的水庫,可進行人工采集,在汛期每天要至少采集一次滲流壓力數據,在非汛期每周采集一次即可[1]。

3.3 表面變形

表面變形監測是水庫監測的主要內容,主要采用GNSS進行自動觀測,監測設施為北斗設備,但需要保證觀測精度能夠滿足相關規范和標準的要求。觀測設施要埋設到安裝天線的強制對中底盤上,監測設施之上需要有完善的保護裝置,以免發生人為破壞。針對那些缺乏GNSS設施的水庫,在進行表面變形觀測中,可采取人工觀測的方法,但需要按照相關要求,明確觀測的次數,以及觀測的方法。

3.4 自動化采集

在水庫安全運行自動化觀測中,自動化采集系統是必不可少的水庫監測設施,主要是利用各種先進的傳感器來自動化采集。采集頻次可設定每天一次。采集到的各種數據,要及時備份,但為節約備份空間,降低備份成本,要控制好備份周期,最長≤30d。每年年底需要將采集到的數據進行整理,打印成紙質文檔進行歸類保存。每個自動化采集點位,每年要至少進行1次人工比對[2]。

3.5 監測資料整理分析

水庫監測設施運行管理單位,需要定期對監測到的數據進行整理編輯,每隔5a需要委托專業單位進行資料整編分析,以便從大量的監測數據中提取出有用有價值的數據來指導水庫大壩安全運行。年度資料分析時間要選擇在次年汛期來臨之前完成,水庫監測資料整理分析的結果,作為對水庫大壩工作狀態評估的依據,并提出有針對性的指導意見,形成檢測資料分析報告[3]。

4 水庫監測設施的有效管理

4.1 建立完善運行管理制度

制度是管理的主要依據,如果缺乏有效的制度支持,很多管理的措施、手段就無法落實到實處。水庫監測設施涉及范圍廣、布置分散,為提升管理效果,必須建立起先進完善的管理制度。

1)結合水庫監測設施的特點和運行要求,需要建立起一套有效的規章制度,明確每位運維管理人員的職責、任務、權限等。以保證各項資料文檔的收集整理有專人負責,系統硬件和軟件的管理、數據庫的維護有專人負責。

2)完善考核激勵措施。水庫監測設施運行管理表現優異的人員進行資金和物質上的獎勵,對玩忽職守,弄虛作假的人員進行處罰,以促使管理制度能夠落到實處,提升每位管理人員參與水庫監測設施運行維護的積極性。

3)要進一步明確每個單位、每個管理部門在水庫監測設施運行維護管理中的作用和職責,促使各部門相互配合,積極協調,更好的完成水庫監測設施運行維護相關工作。

4.2 規范化制度化管理

要更加深入的學習水庫監測設施運行維護管理相關規章制度,在實際工作中能夠嚴格按照相關規范和標準來開展管理工作,依法維護每個單位的合法權益,并強化監督檢查的工作力度,逐步建立起現代化、規范化的水庫監測設施管理運行新模式。本項目在日常運行中,需要對水庫監測設施數據的采集和運維進行系統培訓,既要培訓系統的原理以及操作要點,也要培訓水庫監測設施的應用和現代化網絡技術的融合,逐步打造一支高水平、高專業性的 水庫監測設施運行維護管理隊伍,全面提升工作效率和業務管理水平。檢查滲壓計是否標識清晰、外觀無損傷、電纜連接完好、濾頭未堵塞,以及滲壓計量程與測點實際承受的壓力是否相適應。檢查差阻式滲壓計電阻比、電阻值及絕緣電阻是否合格,檢查振率式滲壓計頻率、頻率極差、及溫度極差是否合格。

4.3 加強自動化系統的應用

檢查數據采集裝置的通信端口、供電電壓、防雷模塊和接地保護裝置有效性,并及時更換蓄電池、防雷模塊等易損易耗件。檢查數據采集和管理分析軟件各項功能,及時升級采集和管理分析軟件。自動化系統通信、供電、防雷和接地保護等裝置設施應及時檢查維護,按要求檢查通信設施工作狀態,無線通信設施應測試無線信道,檢查供電設施工作狀態測試相關參數。檢查供電系統穩壓電源、隔離變壓器、UPS 等[5]。檢查并保持太陽能板牢固、完整和清潔。檢查避雷設施可靠性,并測試接地電阻,必要時應采取降阻處理措施,測試系統絕緣電阻,電阻值應滿足相關要求。檢查位移觀測點(含工作基點)基礎是否堅固完整穩定。觀測墩頂部的強制對中底盤完好,有無松動傾斜等。檢查 GNSS 測點上空是否開闊、發射裝置是否穩固,發射天線 15°角以上障礙物清理或其他異常時應及時維護。測點保護措施可靠,無外來人員破壞。采用視準線觀測時,視準線偏離障礙物1.0m以上。

4.4 定期升級改造

安全監測運行和管護單位應定期對監測設施進行鑒定,鑒定周期為 5～10a/次,宜結合大壩安全鑒定進行。監測設施損壞時應及時修復或更換,確保監測成果連續可靠。對于無法恢復或恢復代價很大的,可申請停測或報廢,應進行監測系統評價鑒定,并獲得上級主管單位批復,采取必要措施加以代替。

5 結 語

綜上所述,結合實際案例,分析了水庫監測設施的日常運行及管理,結果表明,水庫監測設施運行的有效性和穩定性,直接關系到水庫運維的成效。針對目前修水縣水庫監測設施運行現場,需要加強進一步加強日常運行監測和維護,并從建立完善運行管理制度、規范化制度化管理、加強自動化系統的應用、定期升級改造等方面同時入手,可提升水庫監測設施運行效果,延長使用壽命,為水庫運維提供有效的參考數據。