我国水库大坝安全监测现状深度剖析与对策研究

我国水库大坝安全监测现状深度剖析与对策研究

马玉良

国家电投集团青海黄河电力技术有限责任公司  青海省西宁市  810003

摘要：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。基于此，本文对我国水库大坝安全监测现状与对策展开研究。

关键词：水库大坝；安全监测；对策

1 水库大坝安全监测相关法规与技术标准

1.1 水库大坝安全监测相关法律法规

现阶段，我国针对水库大坝安全监测提出相关要求及规定的法规是《水库大坝安全管理条例》，该条例主要针对坝高超过15m或是库容超过10×105m3的水库大坝作出了明确规定，其中将大坝定义为与大坝安全相关的永久性挡水建筑物，或是与其配合使用的泄洪、输水建筑等。该条例针对水库大坝安全监测的各个方面均作出了相应规定，要求相关大坝管理单位需要严格依据现行的技术标准，做好对大坝的安全监测与检查工作；整理并分析有关的监测资料，了解大坝运行的实际情况；在存在异常情况或不安全因素的情况下，相关管理单位需要尽快上报给大坝主管部门，从而确定具体的处理措施。此处所说的相关技术标准主要为专门针对大坝安全监测工作时提出的规范规程，例如《混凝土坝安全监测技术规范》等。此外，条例明确指出，在进行大坝安全监测的过程中需要满足“及时”与“随时”的要求。

1.2 水库大坝安全监测相关技术标准

当前针对水库大坝安全监测所制定的技术标准主要包括四种类型，第一种类型是大坝安全监测通用标准，主要表现为安全监测相关的技术规范与资料整理规范，现行标准为《土石坝安全监测技术规范》等；第二种类型是水库大坝结构设计方面的设计规范，其中涉及到了对于安全监测的相关要求，现行标准为《碾压式土石坝设计规范》等；第三种类型是大坝安全监测仪器及监测系统建设方面的技术规范，主要表现为仪器生产、安装及使用等方面的相关标准要求，并且还涉及到了自动化系统方面的技术标准，现行标准为《大坝安全监测仪器安装标准》等；第四种类型是针对水库大坝监测系统验收管理的相关技术标准，现行标准为《大坝安全监控系统验收规范》等。

2 我国水库大坝安全监测现状

2.1 监测设备老化

一些水库大坝的监测设备存在老化和损坏问题，导致监测数据的准确性和可靠性下降。

2.2 监测网络不完善

我国水库大坝监测网络覆盖范围不够广泛，一些偏远地区和小型水库缺乏监测设备和网络连接，监测数据获取不及时。

2.3 监测数据处理和分析能力不足

虽然监测数据得到了广泛采集，但对于大量的数据如何进行处理和分析，还存在一定的技术和人力不足问题。

2.4 监测数据共享不畅

监测数据的共享和交流还存在一定的障碍，不同监测单位之间数据共享缺乏统一的标准和平台。

3 我国水库大坝安全监测对策

3.1 视频监控

视频监控布设在监控位置，通过自建光纤或无线AP方式，与水库管理房的网络进行通信，所有视频监控内容都存储到硬盘录像机的硬盘，方便调用查看。视频监控点采用立杆安装方式或壁挂方式，视频监控球机安装在立杆上面，安装位置以能准确掌握监控范围为准。视频监控配置有：视频监控球机、球机电源、光纤收发器（球机端）、光纤收发器（管理房端）、防雷箱、设备安装杆体、设备安装支架、电源线、光纤、线管、光纤配件、超五类双绞线、挖槽埋管回填、立杆配套工程。主坝就近是管理所，供电方式则就近可取电箱接入220V供电到视频监控点，再由视频监控点进行电源转换，给摄像头供电。视频监控分布在水库坝体及闸室等，电源由球机周边可取电箱接电，电缆线为金属导体，容易引起雷击，导致视频监控设备损坏。

3.2 引进先进的自动化设备

在大坝安全监测自动化系统的建设过程中，应不断引进先进的技术设备，完善安全监测自动化系统功能，更加快捷、准确的完成数据采集和分析工作。在现阶段的设备更新过程中，主要以提升大坝安全监测自动化系统的智能化水平为目标，通过引进智能设备和算法，进一步提升大坝安全监测的自动化水平。比如在智能传感器的应用下，不仅可以自动采集、存储相关参数信息，还能够对设备运行状态进行自动监测和预警预报，及时发现和排除隐患风险，并确保设备的良好运行。在数据分析处理环节，则利用智能化算法，包括人工智能神经网络等，对大坝安全状态进行综合评价，减少数据处理环节的人工参与。

3.3 做好水库大坝的相关资料保存、整理和收集的工作

对水库大坝进行有效的治理，既要从宏观上进行，又要从微观上进行，要注意各个环节，防止因管理上的缺陷而导致水库的运行安全受到损害。所以，在对水库坝体功能进行检验时，必须将其作为一种文字记载，加以整理、保管，以便为以后的工作开展工作奠定理论基础。另外，在对数据进行整理时，要尽可能地减少人为因素的干扰，使电脑的运算能力得到最大程度的发挥，从而保证了计算的精确度和可靠性。

3.4 加大宣传与培训力度，提高全行业大坝安全监测水平

《水工建筑物》为高等学校水利专业类学生必修课程，虽然教材内容通常包含安全监测相关内容，但大坝安全监测设施作为水利工程的运营管理设施相对于土坝、混凝土坝、封闭井、水力隧道等水力建筑而言相对较低，往往被选中或自行管理。建议将大坝安全监测作为水利专业人员的强制性或可选重要组成部分，从根本上传播大坝安全监测知识。目前大坝安全监控行业人才不同，专业人才不足无法满足建设和运营管理的需要。建议对大坝安全监测专业人员进行培训，包括大坝安全监测和设计、施工、监理和运营管理。应加强管理，通过考核分配相关人员的资质，对监护仪进行认证，全面提升员工水平，提供强有力的人员保护，保证大坝安全监控系统的质量。

3.5 水利行业尽快研究出台大坝安全监测管理法规性文件

2017年国家能源局印发了《水电站大坝安全监测工作管理办法》（以下简称办法），在国家电力管理局管辖下建立了水电站大坝安全监测。该方法加强大坝安全监测系统生命周期关键环节的管理，如设计建设、运行管理和改造。对大坝安全监测系统的建设运行负责人进行了明确，提出了监测系统设计、施工、监测单位资质、工作内容、作业单位监测点、工作流程、改造要求等方面的要求。措施的颁布和实施为推进水电站大坝安全监测标准化管理提供了法律依据。与国家能源局运营的水电站大坝相比，能源部大坝数量较多，但是水利系统还没有发布大坝安全监测的规范性文件，导致大坝安全监测中的一系列薄弱环节，建设了许多监测系统来指导因此，水系迫切需要研究出台大坝安全监测管理相关法律法规，堵塞大坝安全监测管理的“漏洞”，确保“建设、验收、运行”。

4 结束语

水库建成投入使用后，将受到诸多因素的影响，容易发生各种安全隐患和危险事故。为了实时掌握水库的运行状况，需要加强安全监测和事故预测。水库规模较大，影响水库安全运行的因素很多。传统的分散安全监测一直难以满足现代水库的安全运行。为了加大新技术、设备和管理思路的应用力度，必须最大限度地提高水库运行的安全性。

参考文献：
[1].水利部办公厅关于加快推进小型水库雨水情测报和大坝安全监测设施建设的通知[J].中华人民共和国水利部公报,2022(03):47.

[2]朱永斌,栾美慧,李静旭.马旺水库大坝安全监测自动化系统建设探析[J].山东水利,2022(08):45-46.

[3]刘国良.费县许家崖水库大坝安全监测设施改造提升研究[J].陕西水利,2022(08):113-114.