摘要：水库大坝的作用就是蓄水、防洪，调节河水流量，大坝的质量关系到河流两岸和下有生活居民的生命财产安全，所以大坝的安全问题不容忽视。大坝维护人员要加强对大坝的安全监测工作，提高水坝加固技术方法，在大坝日常管理工作中，要优先考虑大坝安全问题。大坝安全监测自动化系统，可以精准的控制水库蓄水量，在水库的安全范围内，最大限能的蓄水。本文将对大坝安全监测自动化与除险加固技术进行分析。
关键词：水库大坝；安全监测自动化；除险加固技术
大坝的安全问题，除了施工质量不过关外，主要的还有大坝安全监测技术落后、大坝监控人员失误、大坝监测结果误差较大等问题，导致大坝存在安全隐患，一旦发生突发情况，可能就会导致大坝溃堤。所以，当下大坝在前期设计时，就要提前做好监测工作设计。搭建一套安全系数较高的安全监测自动化系统，有了先进软件系统还要配合一套先进的除险加固技术，二者同时使用，并结合大坝自身实时状态，设计一套符合大坝监控系统。安全监测自动化系统优势在于能够全天实时监控大坝的各项安全问题，还能够对大坝进行除险加固技术完善。监测系统的安装可以对大坝整体项目进行归纳，通过不断完备大坝安全监测自动化系统，早日追赶上国外水利工程脚步。
一、安全监测自动化系统构成和组织
大坝建设投入巨大，所以为了保证大坝的安全性和使用能够长久，大坝在建设建设初期要进行项目分析，相关数据的收集分析研究，通过多方面数据汇总设计一套安全系数最高的大坝建设方案。
1.变形监测
水库大坝变形监测分为两方面：表面变形监测和防渗墙扰度监测。大坝在建设阶段这俩点就是最为主要的监测方式。在日常工作分析中，大坝表面变形标注要更改成综合位移标注，综合位移标注还要同还要具备水平和竖向两个方向位移。在监测大坝水平位移变形时候经常使用俩种方式，第一种就是真空激光准直法，第二种是边角前方交会法。两种监测方式在实际工作中比较分析得出，这俩种监测方法都可以有效自动化监测，得到监测数据可以满足大坝监测要求。在项目观测的过程中，需要在大坝左、右岸坝肩进行基础稳定位置的选择，具体的测量方案可以如图 1 所示。通过对大坝变形观测状态的分析，发现其中共有 5 个断面，5 条视准线，其中共有 25 个综合位移标点，在坝长超过 500m的状态下，需要通过对相关规范要求的分析，增加中间项目的工作基准点，也就是在中间横断面综合位移点中进行工作基点的确定。而且，在观测采用边角前方交汇法中，通过两台测量机器人进行观测，并在观测的过程中进行数据校核以及严密数据的平差分析，在研究中，需要计算误差以及置信度，全面提高观测项目的精确度，并在研究的过程中保证水平位移观测项目满足观测的基本要求。
图1 安全监测系统测量方案
第二，应力应变监测。在混凝土防渗墙应力应变状况分析的过程中，需要通过对变形监测系统的分析，进行防渗墙的布设，通常情况下会布设两个防渗应力应变监测面，每个断面的上游及下游需要布设4支应变计，并将其分别放置在防渗墙底部，并在相应的位置进行无应力项目处理，保证监测防渗受力状况的稳定性。同时，在引水隧洞、泄洪隧洞口设计中需要采用粘贴钢板进行加固处理，保证钢板与混凝土结构的紧密结合，保证受力方向的一致性。同时，在闸墩粘贴钢板状况时，需要通过对弧形门支座两侧应力的分析，进行钢板应力的项目设计。
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2. 系统结构分析
在安全监测系统设计的过程中，通常会采用总线式、分层分布的优化设计方案，并在硬件以及软件系统运用中，采用模块化以及开放化的系统图结构。在水库大坝安全监测硬件设备中，其经常使用的是测量机器人和强制对中基座和计算机数据服务等方式。自动化监测系统主要包括了渗透渗压、应力应变以及挠度监测等。系统主要由硬件、软件组成，其中的硬件包括了计算机、服务器软件、现场测控单元(MCU)、前置机等系统。
二、水库大坝安全监测自动化与除险加固技术分析
1. 避雷装置的设计
在水库大坝系统设计的过程中，需要采用自动化的设备形式，由于大坝工程分布范围的广泛性，需要对雷电袭击系统进行充分性的考核。避雷设备装置的安放前期要进行实地调查，对调查结果进行分析研究，调查结果表明发生雷击侵害现象主要原因是发生雷击时候，电流会顺着电子设备电缆和电源线进入大坝内部，从而损坏大坝的安全监测自动化系统。所以在安装安全监测系统时，要建造一套有效的防雷、避雷防护设备或者对数据传输设备进行保护。例如，大坝内部数据传输系统，设备之间传输可以采取单端接地方法，避免在发生雷击时，造成数据传输中断。信号电缆与其用电系统中，要在其俩端增加防雷设备，再就加设避雷针装置，在发生雷击时，电流直接通过避雷针引线导入地下，不对大坝内部电子设备造成损坏。
2. 稳定落实除险加固技术中的制度内容
水库大坝安全监测自动化与除险加固技术投入使用，离不开政府部门的帮助。除险加固技术的设计，政府这部分起着决定性作用，政府要负起主要职能，筹集相关建设的资金，确保除险加固技术落地执行能够顺利完成。通过对水库大坝安全管理办法的分析，进行大坝安全工作的鉴定，并在省级水利行政工程管理之中，进行严格的项目审核。在水库大坝设计初期，就要考虑到安全监测自动化系统中对对基础部分的加固位置，对整体工程中各项需要检查的部分，要进行优化，各项管理手段要合理，以此来满足除险部分的审核通过，水库大坝相关负责部门要对除险加固工程进行提前审核，结合本工程项目资料，给主管部门上交详细财务报告。在水库大坝施工建设中，需要保证其工作项目设计的常态化，通过对各个工作项目环节的合理设计，实现安全监测自动化系统工作的稳定性，提升除险加固技术的整体效率，保证水库水坝工程优化的顺利开展。在大坝建设过程中，相关的监督检查部门要不定期对工程进行抽查，还要对工程工作内容进行指导工作，确保整体工程项目合理规范，确保大坝的设计符合国家要求和规范。
3. 合理控制大坝工程中的风险因素
水库大坝在设计建造过程中，要面临很对问题。但在建造设计时使用安全检测系统中的自动化设计功能，能够在短时间内发现除险加固问题，在总体安全系数研究中需要注意以下几点问题：一是大坝安全问题应当预防为主要手段，坚强大坝日常检查工作，制定一套合理的日常巡查方式和详细险情处理方式，通过上诉手段对发现的问题及时处理。二是，对大坝会出现的险情与处理方案进行分类，对出现的险情进行评估分级，制定详细科学的处理方案，加大安全自动监测系统使用性提高除险加固技术的使用次数。
结语：
水库大坝的安全关系到沿河俩岸居民人身财产安全，为了更好的保护水库安全，大坝安全监测自动化系统是一套高效可靠的监测系统，系统中的除险加固技术，大大提高了水库大坝安全性和稳定性。现如今水利系统工程建设中，对大坝使用情况要不断收集汇总，加大相关行业技术投入和自动化技术升级使用，在信息化技术高速发展的今天，要结合本专业知识设计一套监测模式合理的系统。自动化安全监测技术能够对水库大坝进行全方位安全监测还能对除险加固技术进行升级，最大限度的增加水库蓄水量。从而更好保证大坝安全和稳定。
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论文作者:林永松
论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期
论文发表时间:2019/5/14
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