高志良，沈定斌，文豪（國電大渡河公司庫壩管理中心，四川樂山，614900）

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大渡河流域大壩安全風(fēng)險預(yù)警管理探討

高志良，沈定斌，文豪
（國電大渡河公司庫壩管理中心，四川樂山，614900）

摘要：隨著國內(nèi)各大流域水電開發(fā)初具規(guī)模，流域梯級電站群大壩安全風(fēng)險管理問題日益突出?；诖蠖珊恿饔螂娬敬髩伟踩O(jiān)測與監(jiān)控關(guān)鍵技術(shù)，結(jié)合大渡河流域梯級電站群庫壩安全信息綜合管理系統(tǒng)建設(shè)，依托云計算大數(shù)據(jù)實時存儲、處理和交換平臺，以瀑布溝水電站為例，探討并提出了九種大壩風(fēng)險預(yù)警管理模式（觸發(fā)邊界條件+應(yīng)急響應(yīng)流程），深入探究了六種大壩風(fēng)險實時評判準則，為實現(xiàn)流域梯級電站大壩安全風(fēng)險自動識別、智能決策管理奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：信息系統(tǒng)；風(fēng)險預(yù)警；管理模式；評判準則

0　引言

大渡河為岷江水系最大一級支流，長江二級支流，干流全長1 062 km，天然落差4 177 m，流域面積77 400 km2。干流規(guī)劃布置24級電站，授權(quán)5家單位開發(fā)，其中國電大渡河公司開發(fā)17級電站，銅街子、龔嘴、枕頭壩一級、深溪溝、瀑布溝、大崗山六個電站均已投產(chǎn)發(fā)電，沙坪二級、猴子巖、雙江口三個電站在建，沙坪一級、枕頭壩二級、老鷹巖二級、老鷹巖一級、丹巴、金川、巴底、安寧八個電站前期工作鋪開。大渡河流域高壩大庫多、壩型多樣、地質(zhì)條件復(fù)雜，其中堆石壩最大壩高314 m，拱壩最大壩高210 m，閘壩最大壩高86 m，重力壩最大壩高85 m，水庫庫容最大達53.37億m3，且涵蓋了礫石土心墻堆石壩、面板堆石壩、心墻堆石壩、鋼筋混凝土面板堆石壩、鋼筋混凝土心墻堆石壩、混凝土雙曲拱壩和混凝土重力壩等壩型。隨著大渡河流域梯級電站庫壩群逐步建成，如何依托先進的監(jiān)測與監(jiān)控技術(shù)，優(yōu)化資源配置、提高工作效率、減少重復(fù)投資、降低人工工作量及作業(yè)風(fēng)險、提高地震等特殊工況下的應(yīng)急處置能力，實現(xiàn)流域梯級電站間聯(lián)動應(yīng)急響應(yīng)與智能風(fēng)險管控（特別是同一流域幾家單位開發(fā)建設(shè)電站的風(fēng)險管控），是國家、行業(yè)及企業(yè)大壩安全管理的迫切需求與發(fā)展趨勢。筆者總結(jié)了大渡河流域電站多年大壩風(fēng)險管理經(jīng)驗，依托大渡河流域梯級電站群庫壩安全信息綜合管理系統(tǒng)（以下簡稱“信息系統(tǒng)”）建設(shè)，探討了大渡河流域梯級電站大壩安全監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)與預(yù)警管理模式，為國內(nèi)各大流域梯級電站大壩安全風(fēng)險管控提供經(jīng)驗。

1　大壩安全監(jiān)測與監(jiān)控關(guān)鍵技術(shù)

大壩安全監(jiān)測與監(jiān)控主要依靠先進的自動化監(jiān)測技術(shù)，實時掌握大壩運行性態(tài)，避免重大災(zāi)害事故的發(fā)生或減少災(zāi)害所造成的損失。大壩安全監(jiān)控［1］指采用一組措施來掌握大壩的最近狀況，當出現(xiàn)異常情況時，能及時發(fā)現(xiàn)并根據(jù)需要進行處理，以避免造成嚴重的后果，安全監(jiān)控是控制大壩安全的必由之路。大渡河公司所轄流域電站擁有高精度的自動化監(jiān)測技術(shù)，大壩監(jiān)測自動化覆蓋率達90%以上，具備遠程實時監(jiān)測與監(jiān)控能力。大渡河公司采用的大壩安全監(jiān)測與監(jiān)控關(guān)鍵技術(shù)如下：

（1）地表三維位移實時監(jiān)控技術(shù)。大壩外部變形監(jiān)測自動化廣泛采用的方法是前方交匯法，但其監(jiān)測精度偏低，一般為±3 mm，在混凝土類壩型的外部變形監(jiān)測中受到一定限制，而處于試驗研究階段的極坐標差分技術(shù)一直未在工程應(yīng)用中取得突破性進展。瀑布溝大壩外部變形三維位移監(jiān)測自動化系統(tǒng)，對解放軍信息工程大學(xué)測繪學(xué)院的高精度極坐標差分法進行了優(yōu)化改進，形成全站儀極坐標差分技術(shù)（即采用距離差分、方位角差分和球氣差改正將測值精度提高到亞毫米級別）分層觀測法。該方法在目標測點區(qū)域選定多個后視基準點，按相對區(qū)域集中原則將各測點分層至觀測組，采用具有ATR自動目標識別功能的TM30全站儀快速完成同組測量，利用基準點觀測信息類同各測點的氣象元素，實現(xiàn)大氣折射、大氣折光的實時差分改正，并自主設(shè)計了一體化測站裝置、測點裝置、大視場角升降窗及同步控制軟件等，聯(lián)合開發(fā)了地表三維位移監(jiān)測自動化系統(tǒng)軟件，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)自動采集、成果實時輸出、異常值報警等功能，并且監(jiān)測精度最高可達亞毫米級。同時，GNSS衛(wèi)星定位測量技術(shù)具有自動化程度高、實時性好、測點間無需通視、受大霧和強光等外界影響小等優(yōu)勢，但其每增加一個測點就必須添加一臺接收機，成本較高，因此，瀑布溝大壩外部變形三維位移監(jiān)測自動化系統(tǒng)采用以全站儀極坐標差分技術(shù)分層觀測法為主、GNSS衛(wèi)星定位測量法為輔的地表三維位移自動化監(jiān)測系統(tǒng)，選擇大壩重要監(jiān)測斷面同軸布設(shè)棱鏡測點和GNSS測點，互補不足，相互驗證，從而實現(xiàn)了瀑布溝大壩全天候?qū)崟r動態(tài)監(jiān)測與監(jiān)控。

（2）內(nèi)部觀測儀器自動化監(jiān)測技術(shù)。目前，大壩內(nèi)部觀測儀器自動化監(jiān)測技術(shù)已較成熟，儀器設(shè)備性能、監(jiān)測精度均有較大幅度的提升。通過瀑布溝、深溪溝等電站多種內(nèi)部觀測儀器人工和自動監(jiān)測值對比分析可知，內(nèi)部觀測儀器自動化監(jiān)測數(shù)據(jù)與人工測值吻合度較高，滿足規(guī)范及大壩安全監(jiān)測需求，可以取代人工監(jiān)測。

（3）真空激光準直自動監(jiān)測技術(shù)。真空激光準直法［2］是利用激光方向性強、亮度高、單色性和相干性好等特點，以及波帶板激光衍射原理測量被測物體位移的觀測系統(tǒng)。它是將點光源、波帶板中心、像點中心三點一線法激光準直和一套適合大壩變形觀測特點的真空管道及軟連接結(jié)合起來形成的新系統(tǒng)（又稱波帶板激光準直系統(tǒng)），綜合精度高達1×10-7～2×10-7m，用以實現(xiàn)大壩雙向位移觀測（垂直位移和上下游方向位移），兩端點采用雙金屬標和倒垂線進行端點位移改正。目前大渡河干流建有5條真空激光準直系統(tǒng)，經(jīng)過長年運行，自動化監(jiān)測數(shù)據(jù)精度高、測值穩(wěn)定，得到歷次大壩定檢專家的認可。其中，龔嘴壩頂激光1995年建成投運，銅街子壩頂激光2000年建成，銅街子廊道激光2003年建成，深溪溝壩頂激光2013年建成，瀑布溝基礎(chǔ)廊道激光2013年建成。真空激光準直法主要用于長壩或高壩的變形監(jiān)測，對于拱壩等曲線形壩型以及土石壩大變形監(jiān)測應(yīng)用受限。為了解決真空激光無法適應(yīng)土石壩較大位移變形監(jiān)測的問題，大渡河公司技術(shù)人員通過優(yōu)化設(shè)計，將激光固定式測點箱基座改進為可移動式測點調(diào)節(jié)基座，利用定向滑移技術(shù)實現(xiàn)窄小空間和單一管徑測量待測物的大位移量，有效防止測點發(fā)生較大位移引起激光束碰壁或超出有效測量量程的弊端，并成功應(yīng)用于瀑布溝礫石土心墻堆石壩基礎(chǔ)廊道的變形觀測。

（4）視頻監(jiān)控技術(shù)，即選擇大壩、地基、岸坡等關(guān)鍵部位及監(jiān)測設(shè)施建立圖像觀測點進行實時監(jiān)控，從而非常直觀地實時掌握大壩等關(guān)鍵部位的工作狀態(tài)。

（5）設(shè)備在線監(jiān)控技術(shù)。依靠信息系統(tǒng)開發(fā)設(shè)備在線監(jiān)控功能模塊，通過監(jiān)控軟件監(jiān)測大壩每一支傳感器、每一套設(shè)備以及整個系統(tǒng)的運行狀態(tài)，并自動報警，同時將設(shè)備缺陷信息及時報送給相應(yīng)的設(shè)備主人或?qū)I(yè)維護隊伍，實現(xiàn)缺陷或故障的快速處理。

（6）水上水下檢測技術(shù)。積極引進三維激光掃描技術(shù)、多波束水下探測技術(shù)、淺地層剖面探測技術(shù)、水下機器人、無人機航拍攝影技術(shù)等先進監(jiān)測和檢測技術(shù)。一是對新投運電站大壩迎水面、泄洪洞、引水隧洞、壩前水下地形以及消能設(shè)施進行普查，建立可溯源的數(shù)字檔案，并定期進行檢測，對比分析成果，動態(tài)掌握大壩等水工建筑物運行狀態(tài)，為大壩信息化、數(shù)字化、智能化管理奠定基礎(chǔ)；二是在建電站蓄水前對大壩迎水面、泄洪洞、引水隧洞、壩前水下地形、庫區(qū)水下地形以及消能設(shè)施等進行普查，建立數(shù)字檔案，為運行期對比分析、預(yù)判和預(yù)警、動態(tài)掌握水工建筑物運行狀態(tài)提供可靠的技術(shù)支撐。

2　大壩安全風(fēng)險智能管控系統(tǒng)

大壩安全風(fēng)險智能管控須建立在先進的自動化監(jiān)測技術(shù)的基礎(chǔ)上，確保能夠?qū)崟r獲取大壩安全信息（水雨情信息、水工水文監(jiān)測、滑坡體等地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測、地震監(jiān)測、環(huán)境量監(jiān)測等）；其次大壩安全信息須集中集成于統(tǒng)一平臺，能夠及時得到響應(yīng)；再次，信息系統(tǒng)需預(yù)先設(shè)置大壩風(fēng)險識別預(yù)警管理模式，并建立大壩安全風(fēng)險分析評判準則，系統(tǒng)后臺數(shù)據(jù)處理速率要高；最后，擁有數(shù)據(jù)專家級的大壩安全監(jiān)控和評判技術(shù)團隊，方能實現(xiàn)大壩安全風(fēng)險的智能管控。大渡河公司擁有專業(yè)化的庫壩管理團隊、先進的自動化監(jiān)測技術(shù)和多年運行管理經(jīng)驗，在多年深入調(diào)查研究基礎(chǔ)上，啟動了國內(nèi)首個基于云計算平臺的大渡河流域梯級電站群庫壩安全信息綜合管理系統(tǒng)建設(shè)，目前信息系統(tǒng)主要框架已搭建完畢，信息系統(tǒng)主要功能模塊的開發(fā)基本完成，龔嘴、銅街子、瀑布溝、深溪溝電站將接入系統(tǒng)集中管理。下面就依托該信息系統(tǒng)對大壩安全風(fēng)險預(yù)警管理展開探討。

2.1系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容與要求

大渡河流域梯級電站群庫壩安全信息綜合管理系統(tǒng)是以大壩安全監(jiān)測信息為主體，集成了大壩注冊（換證）、定期檢查、壩工維修加固、信息報送、水工技術(shù)監(jiān)督、水雨情信息、機組和泄洪孔洞閘門運行情況、應(yīng)急處置等庫壩安全綜合信息，以現(xiàn)場主要監(jiān)測項目自動化為基礎(chǔ)，實現(xiàn)大壩安全監(jiān)測（水工水文監(jiān)測、滑坡體等地災(zāi)監(jiān)測、地震監(jiān)測、環(huán)境量監(jiān)測等）的遠程自動采集、監(jiān)測信息的及時處理與實時分析評判、大壩安全風(fēng)險的實時掌控與決策處置，以軟件研發(fā)、信息集成為主，主要實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中、功能集成、管理高效、隱患辨析和事件智能響應(yīng)、輔助決策等功能，提高公司流域梯級電站大壩安全風(fēng)險管控水平。

2.2大壩風(fēng)險預(yù)警管控模式

大渡河流域電站開發(fā)單位較多、大壩安全管理模式不一，統(tǒng)籌管理和溝通協(xié)調(diào)難度大，如何借助先進的流域庫壩信息綜合管理系統(tǒng)，實現(xiàn)流域梯級電站聯(lián)防、智能協(xié)同管理是亟待解決的問題。大渡河公司承擔著上游控制性水庫雙江口水電站、中游控制性水庫瀑布溝水電站、下游日、周調(diào)節(jié)性水庫龔嘴和銅街子水電站的開發(fā)及運行管理責任，對整個流域的管控有著得天獨厚的便利條件。

大渡河流域梯級電站群庫壩安全信息綜合管理系統(tǒng)，依托先進的自動化監(jiān)測技術(shù)，將監(jiān)控預(yù)警與應(yīng)急響應(yīng)相結(jié)合，形成“事件→達到邊界條件→觸發(fā)預(yù)設(shè)模式”等一系列動作。“預(yù)設(shè)模式”包含預(yù)設(shè)測點數(shù)據(jù)采集、快速評判、短信速報、報告編審、報告和短信日報上報等一系列動作。以地震為例，在地震監(jiān)測烈度達到預(yù)設(shè)警戒值后，預(yù)先設(shè)定的重要測點觸發(fā)自動數(shù)據(jù)采集并返回信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)按照評判準則自動評判，并按照預(yù)設(shè)模板編制報告，同時向相關(guān)技術(shù)人員發(fā)送短信通知復(fù)核報告，并將重點測點信息編制成短信發(fā)送相關(guān)管理人員。短信可預(yù)先編制短信模板，并與測點審核后的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。

圖1　監(jiān)控預(yù)警與應(yīng)急響應(yīng)流程示意圖Fig.1 Flow chart of the monitoring warning and emergency re?sponse

以瀑布溝水電站為例，預(yù)設(shè)了如下九種大壩風(fēng)險預(yù)警模式（觸發(fā)邊界條件+應(yīng)急響應(yīng)流程）：

（1）預(yù)警模式一：超標洪水預(yù)警。按照水電站樞紐防洪設(shè)計標準及上下游電站防洪要求，設(shè)置四級、三級、二級、一級洪水警戒流量等級指標，當水情自動化監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測流量值達到警戒值時，信息系統(tǒng)將自動觸發(fā)相應(yīng)流量等級下預(yù)設(shè)的大壩自動化加密監(jiān)測項目，2 h內(nèi)自動生成主要監(jiān)測指標短信速報，4 h內(nèi)生成自動+人工審查加密監(jiān)測分析報告快報，洪水過后生成綜合分析評價報告。

（2）預(yù)警模式二：超限降雨預(yù)警。根據(jù)庫區(qū)各氣象站實時監(jiān)測以及產(chǎn)匯流情況，按照電站洪水標準將降雨量分設(shè)四個等級預(yù)警指標，當雨情自動化監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測的降雨量值達到警戒值時，信息系統(tǒng)將自動觸發(fā)相應(yīng)雨量等級下預(yù)設(shè)的大壩自動化加密監(jiān)測項目，2 h內(nèi)自動生成主要監(jiān)測指標短信速報，4 h內(nèi)生成自動+人工審查加密監(jiān)測成果快報，暴雨過后生成綜合分析評價報告。

（3）預(yù)警模式三：庫水位升降速率超限預(yù)警。根據(jù)庫水位運行要求設(shè)置庫水位升降速率控制指標，當庫水位升降速率超過控制指標時，信息系統(tǒng)將自動觸發(fā)預(yù)設(shè)的大壩自動化加密監(jiān)測項目，2 h內(nèi)自動生成主要監(jiān)測指標短信速報，4 h內(nèi)生成自動+人工審查加密監(jiān)測成果快報，一周過后生成綜合分析評價報告。

（4）預(yù)警模式四：地震監(jiān)控預(yù)警。根據(jù)壩址基本地震烈度和大壩設(shè)防地震烈度，設(shè)置四級地震烈度等級，大壩強震監(jiān)測系統(tǒng)實時監(jiān)測壩址地震烈度自動觸發(fā)相應(yīng)烈度下信息系統(tǒng)預(yù)設(shè)的大壩自動化加密監(jiān)測項目，1 h內(nèi)生成地震監(jiān)測成果急報，2 h內(nèi)自動生成主要監(jiān)測指標短信速報，4 h內(nèi)生成自動+人工審查加密監(jiān)測成果快報，地震過后生成綜合分析評價報告。

（5）預(yù)警模式五：重要監(jiān)控指標預(yù)警。瀑布溝自動化覆蓋率達95%以上，實現(xiàn)了大壩外部變形、滲流滲壓、應(yīng)力應(yīng)變以及環(huán)境量的自動化監(jiān)測，按照大壩重要部位主要監(jiān)測指標、監(jiān)測設(shè)計值、歷史特征值、異常值、模型分析值、力學(xué)特征值等分別設(shè)置預(yù)警響應(yīng)流程，實現(xiàn)各種監(jiān)控指標下異常信息的快速處置。

（6）預(yù)警模式六：大壩泄洪預(yù)警。溢洪道、泄洪洞等水工建筑物泄洪時自動觸發(fā)該部位的自動化加密觀測項目，短信報送泄洪建筑物運行狀態(tài)。

（7）預(yù)警模式七：巡視檢查異常情況預(yù)警。利用點檢系統(tǒng)設(shè)置巡查路線，對重點巡查部位可能發(fā)生的異常情況（如發(fā)現(xiàn)裂縫或裂縫擴大等問題）進行預(yù)設(shè)，現(xiàn)場巡查人員發(fā)現(xiàn)異常時進行拍照并適時上傳至信息系統(tǒng)，信息系統(tǒng)根據(jù)異常情況啟動預(yù)設(shè)加密監(jiān)測項目，根據(jù)重要程度，向監(jiān)控人員報警，監(jiān)控人員綜合加密監(jiān)測成果和異常情況及時向管理人員報送預(yù)警信息。

（8）預(yù)警模式八：梯級電站聯(lián)動聯(lián)防預(yù)警。當流域上游電站發(fā)生超標洪水、即將發(fā)生特大暴雨或上游電站發(fā)生潰壩等特殊狀況時，一是上游電站根據(jù)邊界條件自動觸發(fā)加密監(jiān)測項目并報送相關(guān)預(yù)警信息，二是下游電站事前、事后自動觸發(fā)自動化加密監(jiān)測項目，并以水情實報、短信快報、加密監(jiān)測報告等自動報送形式，實現(xiàn)整個流域的聯(lián)防聯(lián)動快速管理。

（9）預(yù)警模式九：設(shè)備在線監(jiān)控報警。各電站自動化監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)備、庫壩信息系統(tǒng)運行狀態(tài)等自動報警，并將設(shè)備故障信息及時報送給相應(yīng)設(shè)備主人，自動記錄設(shè)備故障時間及處理時間。

2.3大壩風(fēng)險監(jiān)控評判準則

大壩風(fēng)險監(jiān)控是建立在快速獲取批量大壩監(jiān)測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，在信息系統(tǒng)中預(yù)設(shè)可量化的監(jiān)控評判準則，并通過大量監(jiān)測數(shù)據(jù)的高效處理和實時反饋，迅速得出相關(guān)評判準則下的評判結(jié)論，并根據(jù)各準則按重要程度所占的權(quán)重進行綜合評判，必要時通過專家會商進行會診，及時對大壩安全運行性態(tài)做出準確評價。以下評判準則［3］是建立在前人對大壩預(yù)警管理的經(jīng)驗基礎(chǔ)上，結(jié)合自身多年大壩運行管理經(jīng)驗，以定性和部分定量的方式提出，具體應(yīng)用應(yīng)結(jié)合大壩實際情況一一進行量化。

2.3.1時空評判準則

主要依據(jù)各監(jiān)測量的測值在時間和空間上的分布及其與前一次測值和相同環(huán)境（水位、溫度等）的前次測值和特征值（最大值、最小值）進行比較，以檢查監(jiān)測量分布規(guī)律的合理性，從中捕捉發(fā)生疑點的時間、部位及其環(huán)境因素。該準則依據(jù)了大壩在長期運行中的以往觀測值，為識別測值的性質(zhì)提供了可靠依據(jù)。

（2）趨勢性識別：當本次測值與環(huán)境量基本相同的前一次測值之差大于倍觀測中誤差ε中時，則有趨勢性變化，即時，則該測值有趨勢性變化。若，則該值正常，否則為疑點。

2.3.2力學(xué)規(guī)律評判準則

主要依據(jù)每座大壩由確定性分析（設(shè)計單位提供）和長期運行的經(jīng)驗所確定的力學(xué)規(guī)律，即當各監(jiān)測量在空間上的分布符合大壩的力學(xué)規(guī)律，則測值正常，否則為疑點。如龔嘴大壩變形隨氣溫呈年周期性變化，即大壩水平位移高溫季節(jié)向上游位移，低溫季節(jié)向下游位移；大壩垂直位移高溫季節(jié)上抬，低溫季節(jié)下沉。

該準則可以補充監(jiān)控模型有時無法識別力學(xué)規(guī)律的缺陷。

2.3.3監(jiān)控模型評判準則

主要依據(jù)每座大壩長期觀測資料分析所建立的測點統(tǒng)計模型、確定性模型和混合模型以及空間位移場的統(tǒng)計模型、確定性模型和混合模型等預(yù)報模型，當監(jiān)測量的測值在上述模型預(yù)報值的置信帶內(nèi)，則測值正常，否則為疑點。

一般情況下，該準則是比較有效的，但較多工程經(jīng)驗表明，當測值超過預(yù)報值的置信范圍時，有時不一定是異常。特別是根據(jù)偏離力學(xué)規(guī)律的測值所擬合建立的模型，無法識別力學(xué)規(guī)律的合理性。

統(tǒng)計模型應(yīng)作為主要監(jiān)控模型，其他模型作為參考，模型包括單測點和多測點模型。

2.3.4監(jiān)控指標評判準則

監(jiān)控指標是依據(jù)實測值和各類規(guī)范通過力學(xué)分析和反分析，由強度和穩(wěn)定等作為控制條件而建立的監(jiān)測量的控制值，或設(shè)計、運行單位根據(jù)長期運行的經(jīng)驗而確定的控制值。當本次測值在監(jiān)控指標以內(nèi)，則正常，否則為疑點。常用監(jiān)控評判準則如下：

變形監(jiān)測指標，即實測位移量與規(guī)范法或粘彈性理論擬定的監(jiān)控指標對比。

應(yīng)力評判準則，即實測控制部位的極值應(yīng)力與規(guī)范允許的應(yīng)力進行比較，不同壩型應(yīng)力評判指標不同。

揚壓力評判準則，即實測壩基滲壓系數(shù)與設(shè)計滲壓系數(shù)進行比較。

土石壩滲流評判準則，土石壩浸潤線測值、滲流量測值、滲透坡降與設(shè)計值進行比較。

實測值高于設(shè)計值即為異?；蛞牲c，低于設(shè)計值即為正常。

2.3.5日常巡查評判準則

在日常巡視檢查時，當發(fā)現(xiàn)再生裂縫或裂縫失穩(wěn)擴展，出現(xiàn)局部集中滲漏或滲流量加大，析出物增多或異常，局部出現(xiàn)過大變形等跡象時，則為異常，應(yīng)對其加強監(jiān)測和分析。

日常巡查是及時發(fā)現(xiàn)異常部位的可靠方法。這是因為大壩的工作條件十分復(fù)雜，出現(xiàn)異常的部位可能沒有監(jiān)測設(shè)施，或局部異常尚未引起監(jiān)測系統(tǒng)的反應(yīng)。因此，日常巡查是識別大壩運行狀態(tài)并對疑點進行成因分析的主要依據(jù)。常見異常情況如下：

（1）當出現(xiàn)漏水或滲流量增大、揚壓力升高、析出物增多或出現(xiàn)異常析出物、滲流水的色味變化等情況時，則大壩在該部位出現(xiàn)異常，反之為正常。

（2）當某一部位出現(xiàn)過大變形，則出現(xiàn)異常，反之為正常。

（3）當某一部位出現(xiàn)裂縫或裂縫明顯擴大，則出現(xiàn)異常，反之為正常。

（4）泄洪時，出現(xiàn)控制閘門啟閉失靈，或者泄洪建筑物及其下游產(chǎn)生明顯破壞等，則為異常，反之為正常。

2.3.6關(guān)鍵問題評判準則

關(guān)鍵問題是指每個工程的薄弱部位，各座電站的關(guān)鍵問題由設(shè)計、施工和長期運行中發(fā)現(xiàn)的問題而確定。用關(guān)鍵部位的穩(wěn)定、變形和滲流作為控制和評價大壩的主要依據(jù)。

在應(yīng)用上述準則進行評判時，可能出現(xiàn)矛盾，即用某一準則評判為疑點或異常，而另一準則評判為正常，為此，要分析各準則評判權(quán)重。

（1）監(jiān)控指標評判準則：該準則為各監(jiān)測量的監(jiān)控指標評判準則，是根據(jù)實測資料，并結(jié)合大壩的工作特性及有關(guān)設(shè)計規(guī)范等綜合擬定的指標，應(yīng)作為首要評判準則。

（2）時空分布評判準則：該準則為各監(jiān)測值的時空分布評判準則，是依據(jù)實測資料和大壩長期運行經(jīng)驗。采用該準則，主要繪出過程線和特性值的空間分布，可以非常直觀地掌握各監(jiān)測值的時空分布以及識別是否符合大壩的力學(xué)規(guī)律，從而及時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生異?；蛞牲c的時間和部位。因此，該準則應(yīng)作為次要評判準則。

（3）日常巡查評判準則：由于大壩、壩基和滑坡體的工作條件十分復(fù)雜，一般日常巡查發(fā)現(xiàn)變形、裂縫、漏水或析出物等異常時，大壩往往出現(xiàn)了異常，而且出現(xiàn)異?；蛞牲c的部位常常缺乏監(jiān)測設(shè)施或漏測，以至沒有捕捉到異?；蛞牲c的前兆信息，因此，日常巡查評判準則應(yīng)作為重要評判準則，與其他評判準則結(jié)合進行評判。

（4）監(jiān)控模型評判準則：該準則是國內(nèi)外常用準則，由于其為數(shù)學(xué)監(jiān)控模型，常發(fā)現(xiàn)超界點并不一定是異常或疑點，只有當實測值與模型預(yù)測值有趨勢性差別時，才能判別是否是異常，因此，該準則應(yīng)作為參考評判準則。

（5）關(guān)鍵問題評判準則：每座大壩根據(jù)設(shè)計、施工和運行的經(jīng)驗，可以發(fā)現(xiàn)其關(guān)鍵問題，其應(yīng)作為控制性評判準則，即應(yīng)用上述評判準則發(fā)現(xiàn)有疑點或異常，而關(guān)鍵問題處于正常狀態(tài)，則大壩仍為基本正?；蛘顟B(tài)，反之，若關(guān)鍵問題有疑點或異常，則大壩處于異常狀態(tài)。

根據(jù)國內(nèi)外專家的經(jīng)驗，以監(jiān)控指標、時空分析、力學(xué)規(guī)律、日常巡查、監(jiān)控模型準則為評判權(quán)重排序，最后用關(guān)鍵問題評判作為控制。

2.4綜合評判分析

信息系統(tǒng)通過設(shè)置各座電站大壩風(fēng)險預(yù)警模式（觸發(fā)邊界條件+應(yīng)急響應(yīng)流程），當觸發(fā)大壩安全預(yù)警的邊界條件時，會自動啟動相應(yīng)預(yù)警模式下的自動化監(jiān)測內(nèi)容，同時通過信息系統(tǒng)內(nèi)置六大評判準則對大壩安全進行實時分析評判，若發(fā)現(xiàn)疑點或異常，則進行綜合成因分析，如果無法找出物理成因，則通過專家會商平臺進行專家綜合評判。

3　結(jié)論及建議

3.1結(jié)論

（1）大壩安全風(fēng)險預(yù)警管理須建立在先進的自動化監(jiān)測技術(shù)上，即具有大壩安全在線監(jiān)測系統(tǒng)，大壩自動化監(jiān)測覆蓋率要高，監(jiān)測精度可靠，運用信息化監(jiān)測手段，及時分析掌握大壩安全運行狀態(tài)。

（2）大壩安全風(fēng)險預(yù)警管理須建立在庫壩安全信息綜合管理平臺上，將大壩安全信息集成集中于統(tǒng)一平臺，且能夠及時響應(yīng)。

（3）大壩安全風(fēng)險預(yù)警管理須建立多種大壩風(fēng)險預(yù)警模式，自動觸發(fā)并響應(yīng)應(yīng)急流程，并通過六大實時分析評判準則快速做出評判。

（4）大渡河流域梯級電站群庫壩安全信息綜合管理系統(tǒng)建立在云計算平臺上，擁有強大的數(shù)據(jù)存儲、處理和交換能力，并具有流域任意電站任意監(jiān)測部位任意測點的實時監(jiān)測和復(fù)測功能，大壩安全性態(tài)評判實時性高，并且能通過監(jiān)控模型實現(xiàn)短期預(yù)警。

3.2建議

（1）針對大型流域性質(zhì)的水電開發(fā)公司，應(yīng)盡早建立流域性質(zhì)的庫壩信息綜合管理系統(tǒng)平臺，將流域大壩預(yù)警管理融入系統(tǒng)，實現(xiàn)大壩安全信息的“集成集中、智能管控”。

（2）各流域電站管理宜引進先進的自動化監(jiān)測和檢測技術(shù)，建立大壩三維實時性態(tài)評判和專家決策管理體系，全方位實時動態(tài)感知大壩安全風(fēng)險，強化預(yù)警管理體系建設(shè)。

（3）四川省的水電站大多處于地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)區(qū)域，必須不斷提高風(fēng)險意識，積極開展風(fēng)險管控，注重風(fēng)險排查整改，做到對各類突發(fā)事件及時、正確的應(yīng)急處置。

參考文獻：

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作者郵箱：gzlhhu@126.com

Title:Discussion on management of risk warning for dams in Dadu River basin//by GAO Zhi-liang，SHEN Ding-bin and WEN Hao//Dadu River Hydropower Development Co.，Ltd.

Abstract:With the development of hydropower projects in major river basins，the management of dam risk becomes increasingly important.Based on the key technology used in monitoring and control of dams in Dadu River basin，combined with the construction of Comprehensive Management System of Reservoir&Dam Safety Information of Dadu River，relying on the real time data storage，processing and exchange platform of cloud computing，taking Pubugou hydropower plant as an example，the paper dis?cusses and puts forward nine dam risk warning management modes（trigger boundary conditions+emer?gency response process）and studies six real-time risk evaluation criteria which lays a foundation for au?tomatic identification of dam risk and intelligent decision management.

Key words:information system；risk warning；management mode；evaluation criteria

中圖分類號：TV212.4

文獻標志碼：B

文章編號：1671-1092（2016）01-0017-06

收稿日期：2015-12-20

作者簡介：高志良（1986-），男，河南周口人，碩士，主要從事水庫大壩安全監(jiān)測與管理工作。