【摘要】水庫大壩工程具有體量大、建設(shè)和使用周期長的特點。水庫加強大壩自動安全監(jiān)測主要包括監(jiān)測方法的采用和設(shè)備設(shè)施的研制開發(fā)、監(jiān)測方案的設(shè)計、監(jiān)測設(shè)施的埋藏和布置、監(jiān)測數(shù)據(jù)結(jié)果的收集，傳送和歸類，以及對監(jiān)測相關(guān)資料的分析等方面。本文概述了水庫大壩工程自動安全監(jiān)測，簡述了水庫大壩工程的主要作用及其安全監(jiān)測，并論述了水庫大壩工程自動化安全監(jiān)測的主要設(shè)施及其措施。

【關(guān)鍵詞】水庫大壩工程；作用；安全監(jiān)測；自動化安全監(jiān)測

一、水庫大壩工程自動安全監(jiān)測的概述

水庫大壩工程自動安全監(jiān)測貫穿于水庫大壩工程施工、運行和維護的整個過程。水庫大壩工程自動安全監(jiān)測指運用特定的儀器設(shè)備，對大壩主體、大壩地基部位、大壩附近的岸坡以及大壩周邊自然狀況所做的觀測和巡查。對于水庫大壩工程進行及時的監(jiān)測，有利于在第一時間發(fā)現(xiàn)大壩的安全隱患，采取適當(dāng)?shù)拇胧┫@些隱患，確保水庫大壩工程質(zhì)量安全。

二、水庫大壩工程的主要作用

水庫大壩工程的主要作用體現(xiàn)在：（1）防洪作用。過去我國不斷建立完善以水庫、堤防、分滯洪區(qū)等構(gòu)成的防洪工程體系對洪水進行調(diào)控。這些防洪工程體系不僅有效保護了人民的生命和財產(chǎn)安全，也保衛(wèi)了國家經(jīng)濟建設(shè)秩序和改革開放的成果。同時，水庫在調(diào)整城鄉(xiāng)水資源供需關(guān)系，緩解城鄉(xiāng)供水壓力方面發(fā)揮的作用意義重大。（2）保障供水。水庫大壩工程是調(diào)節(jié)配置河流水量，保障飲水安全、糧食安全和城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會發(fā)展用水安全的重要基礎(chǔ)設(shè)施。近些年糧食持續(xù)豐收，與水庫有效發(fā)揮灌溉保障作用是密切相關(guān)的。（3）提供水能。隨著經(jīng)濟發(fā)展與能源緊缺的矛盾日益突出，如果過度依賴火電必將引發(fā)二氧化碳過量排放，因此大力發(fā)展包括水能等在內(nèi)的各種可再生能源已成為我國基本的能源政策。

三、水庫大壩工程的安全監(jiān)測分析

1 水庫大壩工程安全監(jiān)測的主要內(nèi)容。（1）對水庫原材料應(yīng)力和溫度的監(jiān)測。主要包括混凝土大壩原材料的應(yīng)力和抗壓性能監(jiān)測、鋼筋材料性能監(jiān)測、鋼管和蝸殼的應(yīng)力監(jiān)測、混凝土與大壩地基的溫度監(jiān)測，以及土石材料縫隙中水土壓力的監(jiān)測。在這些項目中，變形和水流滲出是最主要的監(jiān)測項目。（2）對大壩周邊環(huán)境的監(jiān)測。包括對水庫上游和下游水位高低、水庫水溫、空氣環(huán)境溫度、大壩底部泥土淤積程度和大壩下游的淤泥沖擊程度的監(jiān)測。（3）對水流滲出和大壩形狀變化的監(jiān)測。對水庫水流滲出監(jiān)測主要有對水流滲出量、環(huán)繞大壩的水流量、滲出水流的透明程度以及化學(xué)性質(zhì)等方面的監(jiān)測；對大壩形狀變化的監(jiān)測，包括對大壩主體水平方向和垂直方向位置移動的監(jiān)測、對大壩接縫部位和裂隙的監(jiān)測、對混凝土材料傾斜程度的監(jiān)測，以及對土石材料固結(jié)程度的監(jiān)測等。

2 水庫大壩工程安全監(jiān)測的對象。（1）大壩的主體部分。相鄰大壩段落之間的錯位狀況、伸縮面與止水狀況、大壩表面情況、大壩道壁情況以及較寬縫隙內(nèi)部有無漏水現(xiàn)象發(fā)生等等。（2）大壩的地基和大壩肩部。要檢查基礎(chǔ)性的巖石主體是否受到了擠壓，是否發(fā)生了松動、錯位、凸起現(xiàn)象，大壩主體與巖石基礎(chǔ)性部位的結(jié)合接縫處是否發(fā)生了松動或者滲水，大壩肩部有無明顯的裂縫、滑落、侵蝕等現(xiàn)象。另外，大壩基礎(chǔ)部位的排水功能也是一個重要的監(jiān)測對象，它關(guān)系到排水設(shè)施的工作狀態(tài)、水分滲出量、水體渾濁程度等因素。（3）用來引水和排水的設(shè)備。應(yīng)當(dāng)仔細檢查進水和排水的設(shè)備是否發(fā)生了堵塞、損毀等現(xiàn)象，泄水用的設(shè)備有無裂隙和損壞，各種設(shè)施有無侵蝕或者磨損。還要檢查水庫下游的河道以及岸坡淤泥沖擊的情況。

四、水庫大壩工程自動化安全監(jiān)測的主要設(shè)施及其措施

1 水庫大壩工程自動化安全監(jiān)測設(shè)施。（1）垂直移動設(shè)施。垂直移動設(shè)施多運用靜力系統(tǒng)來實現(xiàn)自動化監(jiān)測，系統(tǒng)在監(jiān)測水平移動的同時，還能監(jiān)測垂直移動的距離。光電坐標(biāo)系統(tǒng)是采用物鏡設(shè)備將特定的圖形投影在集成裝置上面，通過特定的線路來轉(zhuǎn)換成垂直移動。激光式設(shè)備是用激光來進行監(jiān)測的裝置。在現(xiàn)實的監(jiān)測活動中，運用范圍較廣的是變壓器儀器和電容儀器。近年來，有部分水庫大壩工程監(jiān)測工程采用了自動補充水的設(shè)備來對大壩內(nèi)部的土石進行監(jiān)測，同時在設(shè)備內(nèi)部設(shè)置了一個液壓原理的傳感裝置，來實現(xiàn)對于大壩的自動安全監(jiān)測。（2）水平移動設(shè)施。水庫大壩工程變形監(jiān)測的遙感測量裝置包括：電機設(shè)備、光電設(shè)備、感應(yīng)設(shè)備和激光設(shè)備。目前，我國應(yīng)用較廣的大壩安全監(jiān)測水平移動技術(shù)設(shè)備有垂線和引張用線兩種。常見的坐標(biāo)儀器有感應(yīng)式儀器和電機式儀器，其中電機式坐標(biāo)裝置利用紅外線的探頭來跟蹤設(shè)定的垂線，通過對電機電壓和脈沖的計量，來獲得垂線位置的具體移動情況。感應(yīng)式裝置采用電感和電容相關(guān)原理制作而成，其中的電容裝置測量和閱讀速度較快，但是對周邊環(huán)境的要求也相對高一些。

2 加強水庫大壩工程自動化安全監(jiān)測的措施。（1）改進數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。由于大壩安全監(jiān)測的測點較分散，且一起種類較多，因此對現(xiàn)有各種大壩監(jiān)測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的開放性、可兼容性、可靠性及現(xiàn)場設(shè)備監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的廣泛易組性（適應(yīng)多重通行介質(zhì)），可遠程監(jiān)控性等進行改進，是一個重要的發(fā)展方向。（2）開展安全報警研究。為避免產(chǎn)生安全災(zāi)害和減少損失，在進行了各種監(jiān)測及資料分析的基礎(chǔ)上，進行安全報警是非常重要的。我國這方面還比較薄弱，建議開展報警系統(tǒng)研究，對報警準(zhǔn)則、分級、設(shè)備及方法等提出一套切實可行的技術(shù)方案，制定安全報警的規(guī)程、規(guī)范。（3）發(fā)展智能傳感器，這是一種講傳感器與微型計算機集成在一起的裝置，使其具有感知本能外，還具有認知能力，即能同時測量多重物理量和化學(xué)量，比如測量液體溫度、流速、壓力和密度；還具有自補償和計算功能，自檢、自校、自診功能及消息存貯和傳輸功能。

結(jié)束語

科技進步發(fā)展，使得自動化安全監(jiān)測新技術(shù)被推廣應(yīng)用，水庫大壩工程自動安全監(jiān)測將朝著功能更強大、性能更可靠、測量更準(zhǔn)確和維護更方便的智能化方向發(fā)展，從而保障水庫大壩工程的安全運行。

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