赵莎 周长荣
河北经贸大学 河北省石家庄 05000
摘要：水库工程是人类和水作斗争的工具，肩负着兴水利、除水害的重任。然而，大坝的溃决，不仅会使工程本身遭到巨大的损毁，更加严重的还会给下游地区人民的生命财产和经济建设造成灾害。大量工程实践表明，绝大多数水工建筑物发生破坏之前，是有预兆的，即使建筑物存在某些缺陷，只要认真细致检查观测与分析，及时发现工程缺陷并采取有效措施，就能把事故消灭在萌芽状态，从而确保大坝的安全运用。为了确保大坝处于稳定的运行状态，就需要定期对大坝进行安全监测，将工程措施与非工程措施相结合，加强大坝安全监测，努力提高科学管理水平，确保水库安全运用，使其发挥工程综合效益。
关键词：大坝安全监测；大坝运行管理；重要性
1、大坝安全监测对其运行管理的重要性
水库大坝安全监测工作是水库大坝安全管理工作的耳目，也是一项极为重要的基础工作。大坝作为水利工程建筑物，建成后，在运行过程中要承受十分复杂的荷载，并且还会受到各种因素影响，非常容易发生安全隐患。并且水工建筑物的工程量大、施工条件困难，在工程的勘测、规划、设计和施工中难免有不符合客观状况之处。即使建筑物的安全度较高，但在长期运行中，由于工作条件的改变，运行状态也会随时发生改变。正常的变化对建筑物的安全影响不大，但异常变化若不及时发现和采取措施，将导致工程的破坏。通过仪器观测和巡视检查，可判定建筑物在各种运用情况下的安全程度，及时发现工程隐患，以便采取相应措施，确保水库安全。另外，还可以通过构建安全监测系统，连续实时跟踪大坝的运行状况，降低大坝的安全风险，更好的保证大坝的运行安全。
2、大坝安全监测的项目
根据大坝安全监测是通过各种仪器设备对正在施工和投入运用的水工建筑物进行正常的系统观察和测量，监测类型主要有变形观测、渗透观测、水流形态观测、压力（应力、温度）监测、水文气象观测等四大类。其中，变形和渗流监测直观可靠，可基本反映在各种荷载作用下的大坝安全性态，因而成为最为重要的监测项目。另外，对于大坝内部性态进行监测也十分重要，其监测成果可以用来反馈和检验设计方法、评价施工质量。（1）变形监测。变形监测包括坝的表面变形（竖向位移、水平位移）、内部变形（分层竖向位移、水平位移）、裂缝及接缝、混凝土面板变形及岸坡位移等观测。（2）渗流监测。渗流观测包括坝体渗流压力（浸润线）、坝基渗流压力、绕坝渗流、渗流量（流量、水质、透明度、化学分析、温度）等观测。（3）压力（应力）监测。压力监测包括孔隙水压力、土压力（应力）、接触土压力（如土和堆石等与混凝土、岩面或建筑物接触面上的土压力）、混凝土面板应力（混凝土应变、钢筋应力和温度）等观测。（4）水文气象监测。水文气象监测包括水位、降水量、水温、气温、泥沙、波浪、冰冻、流量、蒸发量等。大坝安全监测是为了解大坝运行状态及发展趋势，是保证大坝安全运行的重要措施，也是检验设计成果、检查施工质量和认识大坝各种参量变化规律的有效手段。
3、监测资料分析方法
很多水库大坝都安装埋设了监测仪器，用于监测水库大坝的运行状态，甚至建立自动化监测系统，以此对建筑物进行安全监控。但从技术上和实际应用分析，只埋设监测仪器或者建立自动化监测系统，如不及时对监测资料进行整理分析，则不一定能实现及时的安全监控。监测资料分析方法包括比较法、作图法、特征值统计法、数学模型法四种。下面主要对数学模型法进行阐述。
数学模型法是建立描述效应量与原因量之间的数学模型，确定它们之间的定量关系，以检验或预测工程的观测效应量是否合理、异常和超限。观测所得的数据不是孤立现象的反映，而是与结构、荷载等因素相关。但测值的变化与相关因素的变化并不能建立两者变量之间的确定关系。观测成果分析的任务就是找出这些关系的规律性，这就要用到数理统计的方法。回归分析是一种处理变量间相关关系的数学方法，是建立模型的一种主要手段。因为所要分析的观测数据之间不存在确定性关系，应用回归分析，就可以对大量的观测数据去伪存真、去粗取精、由此及彼、由表及里进行分析研究，从而得出反映事物内部规律的东西。对于变形量，在选择回归因子时，应先尽可能地考虑到影响大坝变形的各种因素，在根据结构、大坝地质、变形原因、受力特点和监测重点，综合模型试验、有限元计算的资料，选出最有代表性的因子，应能简易且可行地取值，并且不致发生中断现象。
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4、加强大坝安全监测，保证大坝运行安全
4.1加强水库大坝安全监测系统建设
充分提高安装埋设水库大坝安全监测设施的重要性和必要性的认识，高度重视水库大坝安全监测作业。对于新建或加固改造的水库工程，大坝安全监测系统要做到与主体工程同时设计、同时施工、同步运行；对于已建成的水库，应结合水库功能、规模、作用等方面，量体裁衣编制水库大坝安全监测设施建造（或更新改造）规划，尽快及时建立水库大坝安全监测体系。与此同时，各级水利主管部门要将其制订的改造、补换以及完善水库大坝的安全监测目标和实施计划真正落实到实处，并对其加强监督管理。
4.2定期进行大坝安全鉴定
大坝运行达到规范规定的年限，或者实施了特别检查之后，都应当对水库枢纽的主要建筑物（大坝、泄洪及输水设施、运行监测所需的房院等）进行全面的安全鉴定，以期掌握工程的安全现状，确定相应的运行调度措施，分析工程病害及隐患类型、部位及严重程度，为有针对性的除险加固提供可靠的决策依据。
4.3强调做好小型水库安全监测工作
在当前水库安全监测工作中，主要采用的是大坝渗透观测技术和人工巡查技术。在针对大坝渗透观测时，需要通过巡视检查和渗流量观测来及时发现安全隐患，并进行处理。在巡查过程中，要时刻留意异常现象，并及时找出渗水点，采取有效措施加以处理，确保大坝的安全。在雨季要加大人工巡查的力度，通过对坝体、坝肩和周边地质情况进行观测，及时将观测到的情况向上级反馈，并通过分析来及时发现隐患，保证大坝运行的安全。在当前水库安全监测工作中，小型水库是安全监测的薄弱地带，这也使小型水库安全问题突出。针对于这种情况，需要通过加大对小型水库观测设备的设置力度，并针对实际需要来设置相应的安全监测项目，以此来提高小型水库运行的安全。
4.4提高水库管理人员专业技能
随着社会的发展，科技的不断进步，新技术、新材料在工程管理中不断出现，水库安全管理工作逐渐变得规范化、信息化、自动化，大坝安全管理也需要一直政治素质高、专业技能强的专业队伍。所以，要积极通过岗位培训与学历教育，将脱产学习与在职日常培训有机结合，将长期培训与短期轮训相结合，注重管理人员素质教育和技能培养，不断提高管理人员的专业素质和综合能力，逐步建立起适应新形势新要求的水库安全管理队伍，并为以后水库大坝科技化发展做好人才储备计划。
结论
大坝的安全直接关系到人民群众的生命财产安全。但作为水工建筑物，大坝从建成到使用，避免不了会发生老化。因此在大坝运行过程中要加强对其进行安全管理，通过加大对大坝运行状态的安全监测，及时发现大坝存在的安全隐患，并采取有效的措施及时进行处理，确保大坝运行的安全。当前科学技术发展速度较快，大坝安全监测技术水平也有了大幅度的提升，大坝安全监测效率和精度越来越高，而且大坝安全监测智能化水平也不断提升，这对大坝工程的安全运行奠定了良好的基础。
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论文作者:赵莎,周长荣
论文发表刊物:《防护工程》2018年第13期
论文发表时间:2018/9/25
标签：大坝论文; 水库论文; 工程论文; 建筑物论文; 位移论文; 应力论文; 措施论文; 《防护工程》2018年第13期论文;