吉同毅

【摘要】水工建筑中水庫(kù)大壩安全觀測(cè)是指應(yīng)用特定的儀器設(shè)備，對(duì)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(cè)分析。加強(qiáng)水工建筑中水庫(kù)大壩的觀測(cè)，有利于在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)大壩的安全隱患，采取適當(dāng)?shù)拇胧┫@些隱患，確保水工建筑中的水庫(kù)大壩質(zhì)量安全，保護(hù)大壩附近居民的健康和財(cái)產(chǎn)安全。

【關(guān)鍵詞】水工建筑；水庫(kù)大壩；作用；安全觀測(cè)；設(shè)施；措施

一、水工建筑中水庫(kù)大壩的作用

水工建筑中水庫(kù)大壩的作用主要體現(xiàn)在：（1）保障供水。水工建筑中水庫(kù)大壩是調(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(jì)社會(huì)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(kù)有效發(fā)揮灌溉保障作用是密切相關(guān)的。（2）防洪保安。我國(guó)是一個(gè)洪澇災(zāi)害頻繁的國(guó)家。因此會(huì)不斷建立完善的以水庫(kù)、堤防、分滯洪區(qū)等構(gòu)成的防洪工程體系對(duì)洪水進(jìn)行調(diào)控。這些防洪工程體系不僅有效保護(hù)了人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全，也保衛(wèi)了國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)秩序和改革開(kāi)放的成果。同時(shí)，水庫(kù)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。（3）保障能源供給。水電在調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，維護(hù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速增長(zhǎng)和能源緊缺的矛盾今后將會(huì)越來(lái)越突出，如果過(guò)度依賴火電必將引發(fā)二氧化碳過(guò)量排放，因此大力發(fā)展包括水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能和生物質(zhì)能等在內(nèi)的各種可再生能源已成為我國(guó)基本的能源政策，其中特別強(qiáng)調(diào)優(yōu)先發(fā)展水電。

二、水工建筑中的水庫(kù)大壩安全觀測(cè)分析

1 水工建筑中水庫(kù)大壩安全觀測(cè)對(duì)象分析。（1）大壩的主體部分。相鄰大壩段落之間的錯(cuò)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(wú)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(dòng)、錯(cuò)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(dòng)或者滲水，大壩肩部有無(wú)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(gè)重要的觀測(cè)對(duì)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。

2 水工建筑中的水庫(kù)大壩安全觀測(cè)的內(nèi)容。（1）對(duì)水流滲出和大壩形狀變化的觀測(cè)。對(duì)水流滲出的觀測(cè)，包括對(duì)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)等方面的觀測(cè)；對(duì)大壩形狀變化的觀測(cè)，包括對(duì)大壩主體水平方向和垂直方向位置移動(dòng)的觀測(cè)、對(duì)大壩接縫部位和裂隙的觀測(cè)、對(duì)混凝土材料傾斜程度的觀測(cè)，以及對(duì)土石材料固結(jié)程度的觀測(cè)等。（2）對(duì)大壩周邊環(huán)境的觀測(cè)。包括對(duì)水庫(kù)上游和下游水位高低、水庫(kù)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觀測(cè)。

三、水工建筑中水庫(kù)大壩安全觀測(cè)的主要設(shè)施及其措施

1 水工建筑中水庫(kù)大壩安全觀測(cè)的主要設(shè)施。（1）水工建筑中水庫(kù)大壩安全觀測(cè)的水平移動(dòng)設(shè)施。水工建筑中水庫(kù)大壩變形觀測(cè)的遙感測(cè)量裝置包括：電機(jī)設(shè)備、光電設(shè)備、感應(yīng)設(shè)備和激光設(shè)備。目前，我國(guó)應(yīng)用較廣的大壩安全觀測(cè)水平移動(dòng)技術(shù)設(shè)備有垂線和引張用線兩種。常見(jiàn)的坐標(biāo)儀器有感應(yīng)式儀器和電機(jī)式儀器，其中電機(jī)式坐標(biāo)裝置利用紅外線的探頭來(lái)跟蹤設(shè)定的垂線，通過(guò)對(duì)電機(jī)電壓和脈沖的計(jì)量，來(lái)獲得垂線位置的具體移動(dòng)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(cè)量和閱讀速度較快，但是對(duì)周邊環(huán)境的要求也相對(duì)高一些。（2）水工建筑中水庫(kù)大壩安全觀測(cè)的垂直移動(dòng)設(shè)施。水工建筑中水庫(kù)大壩安全觀測(cè)的垂直移動(dòng)設(shè)施多運(yùn)用靜力系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化觀測(cè)，系統(tǒng)在觀測(cè)水平移動(dòng)的同時(shí)，還能觀測(cè)垂直移動(dòng)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(guò)特定的線路來(lái)轉(zhuǎn)換成垂直移動(dòng)。激光式設(shè)備是用激光來(lái)進(jìn)行觀測(cè)的裝置。在現(xiàn)實(shí)的觀測(cè)活動(dòng)中，運(yùn)用范圍較廣的是變壓器儀器和電容儀器。近年來(lái)，有部分水工建筑中水庫(kù)大壩觀測(cè)工程采用了自動(dòng)補(bǔ)充水的設(shè)備來(lái)對(duì)大壩內(nèi)部的土石進(jìn)行觀測(cè)，同時(shí)在設(shè)備內(nèi)部設(shè)置了一個(gè)液壓原理的傳感裝置，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)于大壩的安全觀測(cè)。也有部分工程用進(jìn)口的液壓原理沉降裝置和固定的水平測(cè)量?jī)x器來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的沉降觀測(cè)。

2 加強(qiáng)水工建筑中水庫(kù)大壩安全觀測(cè)的措施。（1）改進(jìn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。由于大壩安全觀測(cè)的測(cè)點(diǎn)較分散，且一起種類較多，因此對(duì)現(xiàn)有各種大壩觀測(cè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的開(kāi)放性、可兼容性、可靠性及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)的廣泛易組性（適應(yīng)多重通行介質(zhì)），可遠(yuǎn)程監(jiān)控性等進(jìn)行改進(jìn)，是一個(gè)重要的發(fā)展方向。（2）應(yīng)用智能傳感器，這是一種講傳感器與微型計(jì)算機(jī)集成在一起的裝置，使其具有感知本能外，還具有認(rèn)知能力，即能同時(shí)測(cè)量多重物理量和化學(xué)量，比如測(cè)量液體溫度、流速、壓力和密度；還具有自補(bǔ)償和計(jì)算功能，自檢、自校、自診功能及消息存貯和傳輸功能。（3）安全報(bào)警的措施。為避免產(chǎn)生安全災(zāi)害和減少損失，在進(jìn)行了各種觀測(cè)及資料分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行安全報(bào)警非常重要。建議開(kāi)展報(bào)警系統(tǒng)研究，對(duì)報(bào)警準(zhǔn)則、分級(jí)、設(shè)備及方法等提出一套切實(shí)可行的技術(shù)方案，制定安全報(bào)警的規(guī)程、規(guī)范。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，水工建筑中的水庫(kù)大壩具有體量大、建設(shè)和使用周期長(zhǎng)特征。水工建筑中水庫(kù)大壩的安全觀測(cè)貫穿于水工建筑中水庫(kù)大壩施工、運(yùn)行和維護(hù)的整個(gè)過(guò)程。隨著科技的進(jìn)步發(fā)展，安全觀測(cè)新技術(shù)將被推廣應(yīng)用，水工建筑中水庫(kù)大壩觀測(cè)自動(dòng)化必將會(huì)在實(shí)用化的基礎(chǔ)上朝著功能更強(qiáng)大、性能更可靠、測(cè)量更準(zhǔn)確和維護(hù)更方便的智能化方向發(fā)展，從而保障水工建筑中水庫(kù)大壩的安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]張亞川.水電站大壩溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用研究[D].長(zhǎng)安大學(xué)，2012