水电站大坝安全监测存在的主要问题及对策

文/巨辉霞，青海黄河上游水电开发有限责任公司大坝管理中心



水电站大坝安全监测存在的主要问题及对策

文/巨辉霞，青海黄河上游水电开发有限责任公司大坝管理中心

随着我国能源结构的日益改善，水力发电近些年出现强劲的增长势头。水力发电对水电站大坝的安全性要求很高。从实际的情况来看，水工监测工作对水电站大坝的安全运行起着非常重要的作用。本文作者通过多年工作经验就目前水电站大坝安全监测工作中存在的主要问题进行讨论，并提出做好大坝安全监测工作的相应措施。

安全监测；水电站大坝；存在问题；对策

水力发电是清洁能源，在我国环境污染日益严峻的今天，大力发展水力发电，减少煤炭发电，对于降低大气污染有着一定的作用。在水力发电过程中，水电站的建设是非常重要的工程项目。

1 水电站大坝安全监测存在的问题

1.1 监测设施问题

大坝安全监测系统中,根据现行规范要求以及现代化管理工作的需要,大多数大坝的安全监测设施不同程度地存在问题,这些问题中多数是观测设施陈旧、精度低、可靠性差；有的属于监测系统布置不合理,缺少某些必要的监测项目,有些比较小的坝则基本没有监测设施；特别是,由于观测工作的特殊性、复杂性、分散性以及地处交通通道旁,人员活动复杂。

1.2 大坝监测自动化问题

目前绝大多数水电厂大坝还是采用人工施测,很难保证在恶劣条件下采集数据的可靠、及时。由于自动化监测系统测读快、准确性高、传输和处理迅速、改善观测条件和降低劳动强度,因而近几年有一部分大坝相继实施监测自动化改造工程,但因规划不周、仪器稳定性差等原因,大坝自动化监测工作遭到挫折和反复,个别大坝在自动化设施刚投运时已将原有人工观测设施拆除,无法作对比观测,而自动化设备又经常出现故障,致使观测数据断断续续。

1.3 大坝安全监测系统设计、施工、运行维护全过程管理工作中的问题

大坝安全监测工作一般分为四个阶段:设计阶段、施工阶段、首次蓄水阶段和运行阶段,这项工作的物质基础是硬件,即在施工阶段所建成的大坝安全监测系统。而硬件的好坏,取决于设计、施工和运行维护管理,其中设计、施工最为重要,运行期测值的基准值常常在施工阶段就要确定,首次蓄水阶段是大坝第一次经受库水考验的重要时期,在荷载的作用下,大坝和坝基可能会发生一些调整,这个阶段的监测尤为重要,运行期的监测是掌握大坝运行工况的重要手段,监测数据是判断大坝安全与否的重要依据。

2 改善水工监测主工作的对策

2.1 重视知识,重视人才

2.1.1 提倡水工监测人员一专多能

为了做好监测工作,要求水工监测队伍专业分布合理,要有水工建筑、工程测量、工程地质等专业人员,且监测人员的专业知识要相互渗透,提倡一专多能,这就是说水工专业人员要熟悉变形观测方面的知识(如观测方法,仪器精度,误差来源等),而工程测量人员则应熟悉一些水工、地质方面的知识,这样既有利于观测工作,又符合电力企业减人增效的需要。

2.2.2 重视水工运行管理队伍人才建设

据中国水力发电年鉴资料统计,水电系统基建与运行技术人员的比例为13：1,而水电厂的水工人员中,高级工程师极少,工程师也不多,然而一座坝涉及到下游的人民生命和财产,必须要有一定水平的技术人员能够去及时发现问题、分析情况,作出判断和反应,这是不言而喻的。

2.2 加强大坝安全监测项目管理

水电厂大坝安全监测系统中作为长期性的监测测点,随着时间的推移,一些监测量趋于稳定,一些监测量会失去作用,必须对大坝监测设施进行一次全面系统地清理、检查和评估,对坝内观测仪器进行全面鉴定,项目该部分停测的要停测,测次该减少的要减少,这样不仅可大大减少观测和资料整编分析的工作量,更主要的是增强了资料的典型性和可用性,避免庞杂和繁琐。

2.3 强化日常观测管理工作

在大坝日常观测工作中,保持观测人员的稳定,重点观测项目实行专人负责,以保证观测项目不误时、不缺项、不漏测；为保证观测精度满足规范要求,每次观测完毕后即刻进行整理计算,发现数据异常立刻查找原因,以便返工或加以修正,并作好记录,对观测成果资料进行校核。

2.4 加强观测资料分析工作

为了使观测资料成果客观、真实地反映大坝实际变化,更好地服务于大坝安全,分析工作不能只停留在短期的定性分析和单项定量分析上,要从联系的、全面的、系统的观点去综合分析,应加强与大专院校、科研单位的联系,采取多种分析方法,如统计模型、确定性模型,对原始观测数据进行定量分析,建立预报模型且提出分阶段大坝监控指标,要找出影响坝体最不利的运行工况,以对大坝运行提出指导性意见。

2.5 对大坝安全监测必须强调全过程管理工作

一座大坝总是从勘测设计开始的,经过施工、交付投产运行。因此安全运行建立在前者的基础上,大坝安全必然与这些环节密切相关,只要这些环节中任何一个环节出现问题,都必然给大坝留下隐患或带来不安全因素；而监测仪器埋设失灵,首次蓄水前监测资料未及时获取等失误,将是无法弥补。只有尽可能地优化设计、尽可能地精心施工、尽可能地合理运行,才能最大限度地保障大坝安全监测系统处于正常使用状态,从而使监测系统真正起到大坝安全的耳目作用。对于拟建和在建的大坝,安全监测设计任务应由主体工程设计单位一并承担；对于已建大坝的安全监测设施的更新改造设计任务,原则上应由原设计单位承担,也可由主管单位采用招标或委托持有设计资质的单位承担。设计单位应严格按有关规程规范的要求,精心设计,周全考虑,优先采用国内外先进可行的新技术和新方法。

3 结束语

水利水电的发展对于改善我国的能源结构有着深远的影响。而水工监测是保障水电站安全建设、运行的重要工作。水工监测工作功能的充分发挥需要有一支技能丰富的专业技术人才，对于水电站来说要加大对一专多能型人才的培训，同时还要提高对监测工作的重视程度，采购先进的监测仪器仪表设备，更新相关的监测系统，不断提高监测过程的自动化水平。要重视计算机在水工管理中的应用，使观测资料的计算、整理整编和分析实现微机管理，以提高工作效率；要积极稳妥地推进大坝安全监测系统自动化建设，使大坝安全监测水平跃上一个新台阶。

[1]程建秋.基于DEA-AHP的大坝安全监测监控工程综合评价[J].吉林水利，2015，（3）.

[2]陈自学.水工监测工作中的主要问题及对策[J].北京农业.2013，(33).