水库大坝安全监测法规及技术标准研究

方卫华，范连志

（1.水利部南京水利水文自动化研究所，南京，210012；2.水利部建设管理与质量安全中心，北京，110012）

大坝安全监测是水库大坝安全管理工作的重要组成部分，大坝安全监测法规和技术标准是大坝安全监测工作的依据，对提高大坝安全监测工作的有效性具有十分重要的意义。目前我国正在对《水库大坝安全管理条例》（国务院第78号令）进行修订，相关部门也正在对水利标准体系进行优化研究，许多大坝安全监测相关技术标准也在制定中。

本文通过对现行法规、规章及规范性文件、技术标准进行系统分析，指出其特点和不足，提出相关建议，为法规的修订和规范的完善提供参考。

一、法规、规章及技术标准分析

1.法律法规

（1）主要内容

《水库大坝安全管理条例》对水利行业水库大坝安全监测工作提出明确要求和规定，该条例适应范围为坝高15 m以上或库容100万m3以上的水库大坝，同时明确规定大坝包括与大坝安全有关的永久性挡水建筑物以及与其配合运用的泄洪、输水和过船建筑物等。关于水库大坝安全监测工作，《水库大坝安全管理条例》第十九条表明：“大坝管理单位必须按照有关技术标准，对大坝进行安全监测和检查；对监测资料应当及时整理分析，随时掌握大坝运行状况。发现异常现象和不安全因素时，大坝管理单位应当立即报告大坝主管部门，及时采取措施。”这里所指的“有关技术标准”是指用于指导大坝安全监测工作的相关规程规范，如《土石坝安全监测技术规范》（SL 551—2012）、《混凝土坝安全监测技术规范》（DL/T 5178—2003）。

（2）分析评价

《水库大坝安全管理条例》对大坝安全监测提出了明确的要求，其中“及时整理分析，随时掌握大坝运行状况”的要求，目前对很多水库管理单位而言都具有一定的难度，有些是技术原因，有些是管理方面的原因。另外罚则中没有针对安全监测提出相应的针对性措施，总之还需要配套管理办法。

另外随着水利、电力、农业、矿业和林业等各类大坝主管部门的出现，各主管部门对大坝安全监测的监管模式有所不同，需要在条例修订时充分考虑现实情况与大坝安全监管的发展趋势，同时也有许多问题需要研究，如对装机容量5万kW以下水电站、航电枢纽等工程的安全注册制度等。

2.规章和规范性文件

（1）主要内容

近年，水利部对大坝安全监测工作非常重视，印发了《关于加强水库安全管理的通知》（水建管〔2006〕131号）、《小型水库安全管理办法》（水安监〔2010〕200 号）等文件。其中，《关于加强水库安全管理的通知》要求积极推动水库管理法制化、规范化和现代化，明确提出要加强大坝安全监测、水库通信预警、水雨情测报预报系统等设施建设，增强水库管理和科学调度的手段和能力，不断提高水库管理的信息化和现代化水平，确保水库安全。《小型水库安全管理办法》适用于总库容10万～1000万 m3（不含）的小型水库安全管理。根据《小型水库安全管理办法》，水库管理单位或管护人员应按照有关规定开展日常巡视检查，重点检查水库水位、渗流和主要建筑物工况等，做好工程安全检查记录、分析、报告和存档等工作。重要小型水库应设置必要的安全监测设施。重要小型水库应建立工程基本情况、建设与改造、运行与维护、检查与观测、安全鉴定、管理制度等技术档案，对存在问题或缺失资料的应查清补齐。其他小型水库应加强技术资料积累与管理。

（2）分析评价

以上规定仅对大坝监测工作提出了纲领性要求，没有配套的具体管理办法和技术标准，从而导致大坝安全监测工作的可操作性和强制性不强。我国电力行业已于2009年根据行业特点制定和颁发了《水电站大坝安全监测工作管理规定》（电监安全〔2009〕4 号），规定针对大坝安全监测工作的设计、施工、运行管理、监测设施更新改造等方面对责任各方主体提出了明确要求，思路明晰，可操作性较强，已取得了很好的管理效果。水利部门也可以根据水库大坝的实际情况，制订相应的水库大坝安全监测工作管理规定，同时针对小型水库监测技术与一般大中型水库的不同，编制相应的小型水库水工建筑物安全监测技术规范。

3.技术标准

大坝安全监测相关的技术标准可分成四类：第一类是大坝安全监测通用标准，包括安全监测技术规范和资料整编规范，如《土石坝安全监测技术规范》(SL 551—2012)等；第二类是针对大坝结构设计的专用设计规范，其中也有安全监测章节，如《碾压式土石坝设计规范》（SL 274—2001）；第三类是大坝安全监测仪器和监测系统建设相关技术标准，包括仪器生产、安装埋设使用以及报废标准等，同时也包括自动化系统基本技术条件标准，如 《大坝监测仪器应变计》（GB/T 3408.1—2008）、《大坝安全自动监测系统设备基本技术条件》(SL 268—2001)；第四类是关于监测系统验收管理方面的技术标准，如《大坝安全监测系统验收规范》（GB/T 2238—2008）等。

（1）通用技术标准

①规范内容

《土石坝安全监测技术规范》(SL 551—2012)代替《土石坝安全监测技术规范》(SL 60—1994)和《土石坝资料整编规程》(SL 169—1996)以及土坝观测资料整编办法（SLJ 701—1981）。新规范对监测项目的设置、分类、记录、监测资料及成果进行了规定，修改和完善了土石坝防渗体监测内容，增加了地下洞室监测内容和监测自动化系统一章，并将以前三个规范的内容集中到一个规范上，使用更方便。《水库大坝安全评价导则》（SL 258—2000）为《水库大坝安全鉴定办法》（水管〔1995〕86 号）的配套技术标准，对大坝安全监测也提出了明确的规定。

②规范分析

a.监测技术标准是一个体系，目前监测技术标准缺乏顶层优化设计，使得规范之间、内容之间缺乏良好的协调性。如浆砌石坝尚无专门的通用设计规范，尽管其材料主要是“石”，但如果参照土石坝设计规范进行监测设计并不合适。由于平原水库存在大坝长度长、最大坝高低、库容大等特征，《土石坝安全监测技术规范》对平原水库的适用性不强。另外水利行业标准与国家标准、电力行业标准、交通行业标准等之间的关系也需要在标准体系优化前加以明确。

b.水利行业正在编制《混凝土坝安全监测技术规范》，目前在监测设计中主要参照电力行业标准DL/T 5178—2003和混凝土坝安全监测资料整编规程（DL/T 5209—2005）。水利行业标准与电力行业标准如何体现优越性还需要在标准制定过程中予以明确。

c.监测规范关于规定监测范围“包括土石坝的坝体、坝基、坝端和与坝的安全有直接关系的输水建筑物和设备”,这显然包括压力钢管、发电机组、闸门阀门等，但目前这些建筑物和设备如何监测，在规范中没有给出相应的技术标准。

（2）结构设计规范

①规范内容

《重力坝设计规范》（SL 319—2005）、《混凝土拱坝设计规范》（SL 282—2003）、 《 水 闸 设 计 规 范 》 （SL 265—2001）、《碾压式土石坝设计规范》（SL 274—2001）、《溢洪道设计规范》（SL 253—2000）等各类大坝（水工建筑物）设计规范中都有专门章节叙述安全监测设计内容，给出了安全监测设计的一般原则和要求，具体包括检测项目设置、仪器选型和系统选型、对施工单位的要求等。

②分析评价

不同结构的大坝破坏形式、破坏路径和失事征兆是不一样的，如心墙土坝与均质土坝的破坏形式也不一样，安全监测作为结构安全的耳目，应有明显的针对性。但目前看来，结构设计规范中对安全监测规定基本是参照“通用设计规范”，没有利用结构设计规范与结构联合紧密的优势，结合具体结构、材料、破坏形式、性态特征等对安全监测进行优化，也没有很好地体现其与一般监测技术规范之间的关系。

（3）大坝监测仪器和自动监测标准

①规范内容

监测仪器和自动监测系统标准主要包括仪器系列型谱、单支仪器标准、自动监测系统标准和通用技术条件等，如 《岩土工程仪器系列型谱》（GB/T 21029—2007）、《混凝土坝监测仪器系列型谱》（DL/T 948—2005）为仪器选型奠定基础；《大坝监测仪器应变计第1部分：差动电阻式应变计仪器专用标准》(GB/T 3408.1—2008)等单类仪器标准规定了产品结构、规格参数、技术要求、试验方法、检验规则、标志、使用说明书以及包装、运输、储存等。该类型的仪器标准主要是为仪器厂商提供要求；《大坝安全自动监测系统设备基本技术条件》（SL 268—2001）为自动监测系统设备提出了基本技术条件。

②规范分析

大坝监测仪器和自动监测系统近年发展很快，相关标准体系应及时跟进，如目前水利系统尚无大坝安全监测自动化技术规范，在工作中只能参照电力行业标准《大坝安全监测自动化技术规范》（DL/T 5211—2005）。

通过多年的实际运行情况分析，测值异常的主要原因是仪器故障或自动监测系统故障，因此应加强对故障类型的梳理，编制监测系统可靠性判定、维护和测值分析等标准是十分必要的。

（4）大坝安全监测系统验收规范

①规范内容

《大坝安全监测系统验收规范》（GB/T 22385—2008） 主要适用于对Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级和70 m以上高坝和监测系统复杂的中低坝的安全监测系统验收。规范将大坝安全监测系统验收分成分部工程验收、阶段验收和竣工验收三个阶段。从各个监测项目、安装调试、资料整理整编分析、文件格式、抽样方法等对大坝安全监测系统验收进行了规定。优点是规定的可操作性比较强，缺点是规定指标的经验性比较强，缺乏相应的补充说明。《大坝安全监测仪器检验测试规程》（SL 530—2012）主要包括检验测试通用条款，变形、渗流、应力、应变及温度监测仪器检验测试、环境量监测仪器检验测试及检验测试规则。

《大坝安全监测仪器报废标准》也正在报批过程中。报废仪器一般情况下是指不能正常发挥监测功能，其资料对大坝工作性态分析或科学研究无任何价值且无法修复的监测仪器。其表现为信号传输线路损坏、仪器无测值或测值无任何规律，且无法修复。当然对于国家政策规定报废的仪器也在其中。对于可更换的仪器，检验不合格后采取更换措施，对于不可更换的仪器，其报废标准制定还存在一定的问题需要研究。

②规范分析

目前验收规范没有在具体工程等级（风险）、工程结构、人员组织、经费保障等方面加以规定。同时由于资料整编分析方法和深度的确定也比较困难，而这是大坝安全监测的关键环节之一，因此根据《大坝安全管理条例》和水利部“三定”方案的要求，不仅要体现对“硬件”的验收，还要体现对“软件”的验收。

二、具体措施

可以看出，大坝监测在法律法规建设和技术标准制订等方面做了大量工作，取得了很大进展，大坝监测工作在设计、施工、运行等方面得到了很好的指导和推动，对促进大坝安全监测工作的正常开展作出了重要贡献。但随着社会和科学技术的不断发展，仍有一些问题值得研究和解决，主要体现在以下两方面：

1.完善相关法规

随着我国市场经济的发展，投资和管理多元化体系已经出现，大坝安全管理必须适应市场经济发展的趋势，同时借鉴发达国家和国际组织的经验。

目前，《大坝安全管理条例》在大坝安全监测方面已经给出明确的规定，但是针对水利行业尚缺乏类似于大坝安全监测管理办法的强制性规定。为此水利行业也应尽快发布大坝安全监测管理细则，体现强制性和经费保障性,确保大坝安全监测监督实施的可操作性，细则需要从每个环节对大坝安全监测管理作出规定。

2.优化相关标准

目前技术标准比较多，运行管理人员掌握起来比较困难，建议进行一个规范梳理工作，特别是目前一些技术规范出现大量重复问题，梳理的目的就是找出各规范之间的关系，避免不必要的重复。采取本文将标准分成四类的方法，同时规定各类标准的主要内容，既体现各类标准的特色，又充分体现相互之间的衔接。

通用监测技术标准应主要给出安全监测的一般过程、方法、关键环节等，具体包括监测项目分类、各类监测方法特征分析、监测仪器选型、监测精度要求和监测资料整理整编过程等。监测规范应给出与坝的安全有直接关系的输水建筑物类型和设备的具体监测项目和监测方法。增加有关浆砌石坝和平原水库大坝的通用监测技术规范，同时将基于风险分析的理念引入大坝安全监测规范中，以与国际上的基于风险分析的大坝安全监测这一发展趋势相吻合。基于风险分析的大坝安全监测有利于统一各类坝型、各类结构和各座大坝所处的服役周期的不同阶段。

设计规范中对监测的规定应该充分发挥其结构和计算优势，将监测同具体结构结合起来。因此设计规范对监测的规定应该给出监测子项目设置、测点布置、监测重点和监测数据分析评价的子项目和具体比较指标，将监测同检验设计、校核安全结合起来。

监测仪器和自动化规范相对水利专业的水库运行管理人员而言比较陌生，因此应该编制相应的标准辅助说明，给出监测仪器适用环境和建筑物类型。自动监测技术规范应以提高系统可靠性为前提，通过自动监测系统选型、布置、电源设计、通信设计、配套设备选型、系统安装调试、电磁兼容性设计等方面功能要求、性能要求和施工要求等合理规定，确保监测自动化系统能取代人工监测。

验收标准和规范要突出各个环节的大坝安全监测的验收，如适当补充资料整编分析方法和内容、人员配置和经费落实措施等。

三、结 语

法律法规、规章和规范性文件、技术标准是规范大坝安全监测工作的有机整体，随着科技的进步和新情况的不断出现，大坝安全监测的法律法规、规章和规范性文件、技术标准必须与时俱进，同时上述三个层次之间应相互协调,以法规为“根”、以规章和规范性文件为“干”，以技术标准为“叶”，才能使这个体系更好地协同工作。为避免技术指标之间重复或空档等问题，分类划分技术标准并规定各自的主要内容和深度是必要的。安全监测还应同具体大坝失事风险模式，可能的破坏形式、路径以及失事风险大小等联系起来，使得安全监测相关法规、规章以及技术标准从目前基于半经验半理论向基于风险管理转变。

[1]水库大坝安全管理条例（国务院第78号令）[S].1991.

[2]方卫华.风险分析及其在大坝安全监测上的应用 [J].云南水力发电，2006,22（4）.