李小亮

摘要：隨著我國能源結(jié)構(gòu)的日益改善，水力發(fā)電近些年出現(xiàn)強(qiáng)勁的增長勢(shì)頭。水力發(fā)電對(duì)水電站大壩的安全性要求很高。從實(shí)際的情況來看，水工監(jiān)測(cè)工作對(duì)水電站大壩的安全運(yùn)行起著非常重要的作用。基于此，文章主要對(duì)水電站水工監(jiān)測(cè)工作過程中存在的主要問題進(jìn)行了分析，并在此基礎(chǔ)上有針對(duì)性地提出了相應(yīng)的對(duì)策措施，希望可以對(duì)水工監(jiān)測(cè)工作領(lǐng)域的技術(shù)人員提供一定的幫助。

關(guān)鍵詞：水力發(fā)電；水電站；水工監(jiān)測(cè)；自動(dòng)化；數(shù)據(jù)分析 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TV698 文章編號(hào)：1009-2374（2015）24-0080-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.24.039

水力發(fā)電是清潔能源，在我國環(huán)境污染日益嚴(yán)峻的今天，大力發(fā)展水力發(fā)電，減少煤炭發(fā)電，對(duì)于降低大氣污染有著一定的作用。在水力發(fā)電過程中，水電站的建設(shè)是非常重要的工程項(xiàng)目。其中，水工監(jiān)測(cè)是保障水電站安全平穩(wěn)運(yùn)行的重要工作。在水力發(fā)電技術(shù)不斷進(jìn)步的今天，水工監(jiān)測(cè)工作不斷暴露出一些問題，因此，加強(qiáng)對(duì)這些問題的分析與研究，并探索合理的改善方法有著非常重要的意義。

1 水工監(jiān)測(cè)工作的主要內(nèi)容

根據(jù)實(shí)際水電站運(yùn)行過程中水工監(jiān)測(cè)的主要流程，其工作內(nèi)容大致為如下三個(gè)方面：第一，對(duì)水電站大壩進(jìn)行綜合分析，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)合理的觀測(cè)設(shè)計(jì)，安裝合適的監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備，并確保設(shè)備正常運(yùn)行。第二，嚴(yán)格按照相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)測(cè)程序，對(duì)水電站的相關(guān)檢測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)地觀測(cè)。第三，技術(shù)工作人員對(duì)實(shí)際觀測(cè)的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行整理匯總分析，研究相關(guān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的變化情況，總結(jié)其中的規(guī)律，并形成書面文字報(bào)告。從總體上來看，水工監(jiān)測(cè)的主要目的在于提前發(fā)現(xiàn)水電站運(yùn)行過程中出現(xiàn)的意外情況。因此，設(shè)計(jì)科學(xué)合理的水工監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，采用先進(jìn)的監(jiān)測(cè)儀器，按照相關(guān)的監(jiān)測(cè)程序進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可以降低水電站運(yùn)行過程中發(fā)生故障的概率。

2 水工監(jiān)測(cè)工作中存在的問題

2.1 監(jiān)測(cè)設(shè)備容易受損

水工監(jiān)測(cè)離不開可靠的監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備，從不少水工監(jiān)測(cè)出現(xiàn)的問題來看，監(jiān)測(cè)設(shè)備老化、失靈、故障等是影響整體監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確度的重要因素。水電站在水工監(jiān)測(cè)設(shè)備的采購、安裝方面可能由于缺乏詳細(xì)的資料，導(dǎo)致設(shè)備使用不夠合理，相關(guān)的儀器、儀表不能正常運(yùn)行。有的設(shè)備容易發(fā)生故障，其自身的質(zhì)量不高，處于潮濕、高溫的環(huán)境時(shí)容易出現(xiàn)監(jiān)測(cè)不靈的現(xiàn)象。

2.2 自動(dòng)化程度較低

隨著現(xiàn)代大型水電站建設(shè)技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)水工監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)化處理的程度要求越來越高。不過從實(shí)際的水工監(jiān)測(cè)工作來看，還是有很多數(shù)據(jù)的采集、傳輸需要人工進(jìn)行。在這種情況下，遇到一些惡劣的天氣時(shí)，數(shù)據(jù)的采集工作會(huì)受到很大影響。不少水工監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)缺乏自動(dòng)化方面的考慮，其監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方面的自動(dòng)化水平不高，影響水工監(jiān)測(cè)的及時(shí)性、準(zhǔn)確性。一些監(jiān)測(cè)系統(tǒng)同水電站總體系統(tǒng)的銜接程度較低，在電子數(shù)據(jù)傳輸、自動(dòng)化、命令的下達(dá)和執(zhí)行方面還存在較多問題，并且在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)出現(xiàn)問題之后，會(huì)導(dǎo)致大范圍的監(jiān)測(cè)功能失效，自動(dòng)化保護(hù)功能欠缺。

2.3 觀測(cè)數(shù)據(jù)分析不夠科學(xué)

在水工監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析方面，主要就是觀測(cè)技術(shù)工作人員對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，其中有日常的數(shù)據(jù)歸類、檔案建設(shè)、季度數(shù)據(jù)總結(jié)、分析。但是，季度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的深度挖掘程度不夠，并且也缺乏綜合性、規(guī)律性和系統(tǒng)性方面的分析，形成的分析結(jié)果比較膚淺，不能真實(shí)有效地反映水電站運(yùn)行的實(shí)際情況。在資料分析和管理系統(tǒng)方面，現(xiàn)有的技術(shù)相對(duì)落后，不能很好地達(dá)到大型水電站的安全運(yùn)行要求標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 監(jiān)測(cè)設(shè)備的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行中存在的問題

科學(xué)合理的設(shè)計(jì)是監(jiān)測(cè)設(shè)備有效發(fā)揮其監(jiān)測(cè)功能的基礎(chǔ)。對(duì)于不同的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、監(jiān)測(cè)指標(biāo)，要設(shè)計(jì)安裝不同的監(jiān)測(cè)設(shè)備。不過從實(shí)際情況來看，很多水電站對(duì)于前期的設(shè)計(jì)分析深度不夠，導(dǎo)致后面的監(jiān)測(cè)設(shè)備的安裝、施工和實(shí)際運(yùn)行都出現(xiàn)一定的不合理問題，從而影響了整體的監(jiān)測(cè)效果。

3 改善水工監(jiān)測(cè)主工作的對(duì)策

3.1 培養(yǎng)水工監(jiān)測(cè)人員一專多能

水工監(jiān)測(cè)工作是一項(xiàng)非常復(fù)雜精細(xì)的工作，對(duì)專業(yè)監(jiān)測(cè)技術(shù)人員的知識(shí)水平以及實(shí)踐技能的要求非常高，并且要求具備相關(guān)領(lǐng)域的綜合技能。例如，一名合格的水工監(jiān)測(cè)技術(shù)人員不僅要掌握本專業(yè)的監(jiān)測(cè)技術(shù)、監(jiān)測(cè)理論，還需要深入學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)、測(cè)量技術(shù)、水文地質(zhì)分析、土木工程技術(shù)等多方面的知識(shí)。這就需要加大對(duì)技術(shù)人員的培訓(xùn)，拓展他們的綜合技能，對(duì)于水電站的長期發(fā)展來說，更是需要培養(yǎng)具備綜合技能，能夠掌握整體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的復(fù)合型人才。

3.2 推進(jìn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的自動(dòng)化建設(shè)

監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)不僅可以節(jié)約人力資源，也能提高數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性、及時(shí)性以及可靠性。因此，必須合理設(shè)計(jì)，防止胡亂上項(xiàng)目，同時(shí)選擇儀器應(yīng)考慮成熟、穩(wěn)定的儀器。具體施工時(shí)，還要注意等項(xiàng)目成熟時(shí)再建設(shè)，不要盲目進(jìn)行全面鋪設(shè)。建設(shè)好自動(dòng)化監(jiān)測(cè)后，也要保留一定的人工監(jiān)測(cè)手段，以防止在自動(dòng)化系統(tǒng)出現(xiàn)故障的情況下能保證監(jiān)測(cè)資料的連續(xù)性，也可以進(jìn)行人工與自動(dòng)化數(shù)據(jù)的比對(duì)。在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的自動(dòng)化方面，要引進(jìn)先進(jìn)的數(shù)據(jù)管理控制分析軟件，優(yōu)化軟件系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的自動(dòng)化水平。

3.3 加強(qiáng)水工監(jiān)測(cè)項(xiàng)目管理

隨著時(shí)間的推移，水電廠的水工監(jiān)測(cè)項(xiàng)目有一部分可能會(huì)失去應(yīng)有的作用。因此，要對(duì)所有設(shè)備進(jìn)行一次全面檢查清理，并進(jìn)行全面評(píng)估，對(duì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行適當(dāng)改動(dòng)，優(yōu)化監(jiān)測(cè)效率。對(duì)于監(jiān)測(cè)設(shè)備也應(yīng)進(jìn)行一定保護(hù)，盡可能讓室外設(shè)備減少暴曬和雨淋等。必要的地方可以進(jìn)行混凝土澆筑。室內(nèi)設(shè)備要做好通風(fēng)防潮等工作。水工監(jiān)測(cè)項(xiàng)目要根據(jù)實(shí)際水電站運(yùn)行的實(shí)際情況，定期進(jìn)行合

理的調(diào)整，對(duì)于一些不必要的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目可以適當(dāng)減少。

3.4 對(duì)大壩安全監(jiān)測(cè)必須強(qiáng)調(diào)全過程管理工作

對(duì)于擬建和在建的大壩，安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)任務(wù)應(yīng)由主體工程設(shè)計(jì)單位一并承擔(dān)；對(duì)于已建大壩的安全監(jiān)測(cè)設(shè)施的更新改造設(shè)計(jì)任務(wù)，原則上應(yīng)由原設(shè)計(jì)單位承擔(dān)，也可由主管單位采用招標(biāo)或委托持有設(shè)計(jì)資質(zhì)的單位承擔(dān)。設(shè)計(jì)單位應(yīng)嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)程規(guī)范的要求，精心設(shè)計(jì)，周全考慮，優(yōu)先采用國內(nèi)外先進(jìn)可靠的新技術(shù)和新方法。在施工期間應(yīng)深入現(xiàn)場(chǎng)，解決施工中的有關(guān)設(shè)計(jì)問題，大壩竣工后應(yīng)定期回訪，及時(shí)提出改進(jìn)建議。

4 結(jié)語

水利水電的發(fā)展對(duì)于改善我國的能源結(jié)構(gòu)有著深遠(yuǎn)的影響。而水工監(jiān)測(cè)是保障水電站安全建設(shè)、運(yùn)行的重要工作。水工監(jiān)測(cè)工作功能的充分發(fā)揮需要有一支技能豐富的專業(yè)技術(shù)人才，對(duì)于水電站來說要加大對(duì)一專多能型人才的培訓(xùn)，同時(shí)還要提高對(duì)監(jiān)測(cè)工作的重視程度，采購先進(jìn)的監(jiān)測(cè)儀器儀表設(shè)備，更新相關(guān)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，不斷提高監(jiān)測(cè)過程的自動(dòng)化水平。要重視計(jì)算機(jī)在水工管理中的應(yīng)用，使觀測(cè)資料的計(jì)算、整理整編和分析實(shí)現(xiàn)微機(jī)管理，以提高工作效率；要積極穩(wěn)妥地推進(jìn)大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)自動(dòng)化建設(shè)，使大壩安全監(jiān)測(cè)水平躍上一個(gè)新臺(tái)階。

參考文獻(xiàn)

[1] 屠立峰，包騰飛，李月嬌，趙斌.基于分形插值的ARIMA大壩預(yù)警模型[J].三峽大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2015，（1）.

[2] 邱勇.iDam中大壩安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)可靠性考核的實(shí)現(xiàn)[J].紅水河，2015，（1）.

[3] 程建秋.基于DEA-AHP的大壩安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控工程綜合評(píng)價(jià)[J].吉林水利，2015，（3）.

[4] 方衛(wèi)華，吳健琨.基于無失效變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的大壩整體安全度評(píng)價(jià)[J].水利與建筑工程學(xué)報(bào)，2015，（1）.

[5] 胡紀(jì)元，文鴻雁，周呂，陳冠宇.遺傳小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在大壩變形預(yù)測(cè)中的應(yīng)用[J].人民黃河，2014，（10）.

（責(zé)任編輯：秦遜玉）