水库大坝安全监测技术标准相关问题探析

水库大坝安全监测技术标准相关问题探析

张全

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摘要：随着我国水利事业的不断发展，当前水利部门对于水库大坝的安全监测有了越来越高的重视，在水库大坝安全管理的过程中，水库大坝安全监测是不可缺少的关键部分，其关乎着水库大坝整体的安全性，是水库大坝能够稳定运行的关键所在。对于水库大坝安全监测有关技术标准的制定和落实，将会直接影响到大坝安全监测工作的有效性，对于水库大坝的安全运行而言有着重要的现实意义。

关键词：水库大坝；安全检测技术；措施

引言

为及时分析评估水库大坝运行过程中的异常情况，发出预警，解决安全事故隐患，应做好水库大坝的安全监测工作。物联网技术的飞速发展为水库大坝安全监测提供了全新技术支持，能有效弥补水库大坝安全管理方面的不足。借助物联网构建安全监测系统，能基于数据的收集与挖掘分析，实现对水库大坝的智能化监测，真正实现无人值守和智能管理，提高水库大坝的运行安全性。

1水库大坝安全监测概述

水库大坝作为水能发电、农业生产的主要建筑设施，对人们的生活与生产带来深远影响，能提高水能发电效率和提供稳定水流量，对农田开垦、灌溉等有较大帮助，加之能促使周边环境形成特殊生态圈，也能打造为旅游资源。但是，水库大坝建设必定会囤积水流，周边土地将承受巨大压力，一旦出现洪水等自然灾害，如果水库大坝自身存在缺陷，极易出现溃坝风险。因此，要开展水库大坝安全监测工作，全面监测水位、周边环境、泥沙堆积、渗流量等，及时发现风险。

2大坝安全监测系统建设

2.1大坝安全监测

大坝安全监测分为渗压渗流监测站和变形监测站。渗流量监测站主要由数据采集单元、通讯模块、渗压计、量水堰仪计、避雷器、太阳能供电系统等构成，根据大坝结构形式布设测压孔；同时根据水库大坝不同部位的渗漏情况，设置集水汇集建筑，选择不同堰型的量水设施，进行自动监测。变形观测站主要由GNSS接收机、天线、太阳能板、蓄电池、充电保护器、通讯模块等设备构成，根据大坝坝长、坝高等结构，布设工作基点和位移测点。变形观测主要运用高精度卫星定位系统GNSS监测坝体的表面位移和沉降情况，监测数据通过4G/5G网络传输至水库大坝安全综合监管云服务平台，最终实现各类监测数据的统一管理、展示及分析。用户可通过服务平台网站随时随地查看不同时间段的成果数据，为水库安全运行管理提供科学的、系统的监测技术和服务解决方案。

2.2视频监控系统

视频监控系统主要由摄像机、无线视频采集传输模块、机箱和太阳能供电系统等组成。摄像机具有夜视功能，视频采集图像和图片通过专线或4G/5G传输方式进行传输，实现省级统一管理，集中汇至小型水库视频监控采集平台中，是集硬件、软件、网络于一体的监控系统，实现多级实时监控的功能，在监控中心对终端系统集中监控、统一管理，市县分权限访问及使用。

3水库大坝安全监测工作要点

（1）水库大坝渗透监测。如果水库水压较大且较久，同时上游与下游的水位差较大，水库大坝极易遭受渗流场的不良干扰，加之动物侵蚀、坝体接触泄漏等原因，溃坝风险较大。因此，对水库大坝的渗透监测要提高重视，重点关注渗流压力、渗流量等方面。（2）水库大坝形变监测。水库内部水位的不断升高，水库自上而下均会承受较大水压，加之温度、重力、天气等综合因素的影响，长时间运行的水库不可避免地会出现裂缝。为避免溃坝安全事故出现，需要对水库是否存在形变、裂缝、歪斜等现象进行监测，常规做法会用到水准点、倾角仪等设备，对水库大坝表面、坝体、基础等展开监测。（3）水库大坝环境监测。水库大坝建成后，周边环境参数会发生变化，影响水库大坝的运行，如降水量、气温、泥沙量等。因此，要监测水库大坝运行的环境影响因素，收集相关数据，合理评估潜在风险。此外，水库大坝作为水利工程的主要建筑物要做好水力学方面的监测，重点监测水压、水位线、水流状态等，同时结合水库大坝的运行情况合理选择监测指标。（4）水库大坝坝体监测。水库大坝坝体基本由混凝土、钢筋等建筑材料制成，而经过长时间的水流冲击与挤压，其效能不可避免地会降低。因此，还要对水库大坝坝体材料做好监测，从变压力、应力等方面着手监测。通常来讲，这些方面的监测能与其他监测项目同步进行。

4水库大坝安全监测技术标准的优化策略

4.1编写针对小型水库的大坝安全监测技术标准

就目前来看，水利行业的水库大坝安全监测技术标准中，主要应用的是《土石坝安全监测技术规范》以及《混凝土坝安全监测规范》，但这些规范是针对大中型水库而制定的，其中的要求也更符合大中型水库的情况，小型水库往往只能够参考其中的内容，但在具体落实方面存在诸多问题。例如，上述技术标准明确提出渗流监测横断面布置应当为3个以上，但具体来看，小型水库的规模往往比较有限，无论是工程建设的投入还是管理水平都相对较低，因此渗流监测通常只是简单的布置，一般会在老河床坝段设置1个横断面，对其渗流压力情况进行监测。基于这种情况，必须要充分结合小型水库大坝在规模、资金等各方面的实际情况，提出更具有针对性的小型水库大坝的技术标准，例如《小型水利水电工程碾压式土石坝设计规范》《中小型水利工程地质勘查规范》等。

4.2编写针对大坝安全监测施工监理的技术标准

在目前的水利行业中，存在许多专门针对大坝安全监测设计与施工的技术标准，如《大坝安全监测仪器安装标准》，但却并没有出台专门针对监理工作的相关规范。现阶段，在开展水库大坝安全监测监理工作的过程中，主要依据的技术标准为《水利工程施工监理标准》，根据其中的要求来开展各方面的工作，但却并没有太强的针对性，不能够有效指导实践，无法确保水库大坝安全监测系统施工质量。在目前我国的电力行业中已制定并落实了《大坝安全监测系统施工监理规范》，因此水利行业也应当尽早编写专门针对于水库大坝安全监理施工的相关监理技术标准。

4.3编写针对大坝安全监测系统验收的技术标准

目前，水库大坝安全监测系统验收方面所采取的技术规范主要为《水利水电建设工程验收规范》《大坝安全监测系统验收规范》等，只是通过这些规范来针对水库大坝的安全监测系统进行验收缺乏可操作性，并且规范中所提出的要求，更多的是针对于新建大坝所提出的，无法将其照搬于水库大坝安全监测系统更新改造的相关项目中，存在明显的局限性。为此，水利行业应结合水库大坝安全监测系统验收的相关需求，编写出能够适用于各种水库大坝项目的安全监测系统验收技术标准。

结语

伴随着科技的发展，当前对水库大坝的安全监测提出了更高的要求，水库大坝安全监测的相关法规、规章及技术标准也应当不断更新、优化，从而满足当下水库大坝在安全监测方面的需要。为了避免水库大坝在运行的过程中出现事故，必须要结合水库大坝的实际情况，制定出更具有针对性的安全监测技术标准，并在这些技术标准中对水库大坝的安全监测提出具体要求，从而为水库大坝的运行与发展提供帮助。

参考文献

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