現(xiàn)代電子技術(shù)在大壩安全管理中的作用

付丹華 劉愛蓮

（1.河海大學(xué)公共管理學(xué)院 江蘇南京 210024；（2.南京瑞迪高新技術(shù)有限公司 江蘇南京 210024）

現(xiàn)代電子技術(shù)是一項(xiàng)應(yīng)用于各行各業(yè)的高端科學(xué)技術(shù)，在大壩安全管理中，有著各種各樣的管理事項(xiàng)，繁瑣龐大的管理事由需要得到一定的技術(shù)化管理才能增加管理科學(xué)性，現(xiàn)代電子技術(shù)在大壩安全管理中的作用體現(xiàn)在監(jiān)控、檔案資料整理、險(xiǎn)情預(yù)告、汛情通訊等方方面面。

1 水庫大壩安全管理的基本內(nèi)容

大壩安全管理監(jiān)控指的是通過一些特定的觀測儀器以及相關(guān)設(shè)備，對于大壩主體以及相關(guān)建筑進(jìn)行各個方面的監(jiān)控檢查工作等。比如對大壩垂直和水平位移、大壩壩體出現(xiàn)裂縫的問題、水體對于大壩造成的浸潤線、水體滲流量、大壩的變形進(jìn)度、預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)、溫度變化、大壩水體的滲流量、以及壩體伸縮縫等因素的觀測和監(jiān)控以外，還要加強(qiáng)一些諸如抗震、滑坡等項(xiàng)目的管理監(jiān)測等，經(jīng)過這些安全管理項(xiàng)目的檢測，可以及時獲取大壩相關(guān)的安全信息數(shù)據(jù)等，便于為大壩下一步的安全管理提供參考，進(jìn)而方便進(jìn)行安全管理的決策。由于大壩的工作條件十分復(fù)雜，大壩壩體以及壩體基底時時刻刻承受著水流等的侵蝕，大壩的安全管理狀態(tài)是出于動態(tài)中的，難以進(jìn)行定期檢測，只有利用現(xiàn)代電子技術(shù)進(jìn)行即時的監(jiān)控管理和信息傳達(dá)，才能保證大壩的狀態(tài)處于安全性質(zhì)。再加上當(dāng)初進(jìn)行大壩施工時，可能因?yàn)樵O(shè)計(jì)方案以及施工人員的不注意，會造成大壩的某些缺陷,這些缺陷經(jīng)過一段時間的運(yùn)行，加上外界的水流侵蝕、凍融風(fēng)化等各種作用，就會使得大壩的本體以及大壩基底出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況，進(jìn)而造成大壩安全問題，隨時可能發(fā)生嚴(yán)重的安全問題。只有利用利用現(xiàn)代電子技術(shù)進(jìn)行即時的監(jiān)控管理和信息傳達(dá)，在大壩的安全狀態(tài)出現(xiàn)異常的時候進(jìn)行及時的發(fā)現(xiàn)和處理，才能確保大壩的安全管理。大壩的安全管理關(guān)系到大壩工程的安危以及大壩的經(jīng)濟(jì)效益，還關(guān)系到人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，所以大壩的安全管理是非常重要的。

2 大壩安全管理監(jiān)測要因大壩類型的不同進(jìn)行靈活分類

在現(xiàn)實(shí)的大壩安全管理工作中，大壩發(fā)生事故具有多種原因，安全管理中出現(xiàn)的問題、出現(xiàn)問題的部位、問題的輕重緩急以及相關(guān)問題的原因等都會因?yàn)椴煌髩蔚姆N類而顯得不同，這就需要大壩安全管理人員明晰一個問題：大壩安全管理監(jiān)測要因大壩類型的不同進(jìn)行靈活分類。在進(jìn)行大壩安全管理的現(xiàn)代電子技術(shù)的應(yīng)用設(shè)計(jì)時，技術(shù)管理人員應(yīng)該按照自己所管理的大壩的型號、當(dāng)?shù)氐木唧w地址特征、水文條件、氣候特性以及大壩的結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行技術(shù)布局和管理。將上述條件進(jìn)行一一觀測，然后再對相關(guān)的安全管理項(xiàng)目進(jìn)行觀測和管理，布置一些電子科技設(shè)備，同時對整體的管理電子系統(tǒng)進(jìn)行整合和規(guī)劃。

根據(jù)不同的大壩類型，要有不同的大壩觀測項(xiàng)目。

在進(jìn)行土壩、土石混合壩等的安全管理檢測的時候，一般要首先明晰一點(diǎn)：該種大壩發(fā)生安全事故的原因主要是流水對壩體造成的滲透破壞以及壩坡的穩(wěn)定性受到損害等，具體的表現(xiàn)為壩體滲漏、大壩基層出現(xiàn)滲漏、塌陷的坑基、壩體出現(xiàn)流土滑坡等問題。所以在大壩的安全管理方面，要側(cè)重于對大壩垂直和水平位移、大壩壩體出現(xiàn)裂縫的問題、水體對于大壩造成的浸潤線、水體滲流量等項(xiàng)目的觀測和監(jiān)控等。

在進(jìn)行混凝土壩、圬工壩等的安全管理檢測的時候，也要首先明確，該種大壩發(fā)生安全事故的原因主要是大壩主體、大壩基底的內(nèi)部應(yīng)力等在設(shè)計(jì)的時候沒有做好相關(guān)數(shù)據(jù)工作，超出了初始設(shè)計(jì)所能夠承受的限度，具體的表現(xiàn)為壩體出現(xiàn)裂縫、壩體位移量過大以及壩體出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象等。為此，在大壩的安全管理方面，要側(cè)重于對大壩的變形進(jìn)度、預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)、溫度變化、大壩水體的滲流量、以及壩體伸縮縫等因素的觀測和監(jiān)控等。

3 現(xiàn)代電子技術(shù)在大壩安全管理中的運(yùn)用

3.1 數(shù)據(jù)庫技術(shù)在大壩安全管理中的技術(shù)應(yīng)用

數(shù)據(jù)融合技術(shù)在大壩安全管理中的應(yīng)用。

數(shù)據(jù)融合技術(shù)是基于上文中提到的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步分析管理的技術(shù)。上文提到，在大壩周圍安裝攝像頭以及麥克風(fēng)等等，都是進(jìn)行有效數(shù)據(jù)采集的有利工具。被經(jīng)過攝像頭和麥克風(fēng)等工具采集到的數(shù)據(jù)可以被進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為容易被管理系統(tǒng)所識別的訊號。這些信號會被大壩安全管理中的傳感器進(jìn)行監(jiān)管，然后經(jīng)過初步的篩選，將這些信號進(jìn)行進(jìn)一步的分析和融合，進(jìn)一步將傳感器、麥克風(fēng)、攝像頭等設(shè)備收集到的有關(guān)安全方面的信息進(jìn)行細(xì)致的分析和提取，將其中對于安全管理有關(guān)的信息進(jìn)行提取分析推理和運(yùn)用，然后將這下消息與之前已經(jīng)經(jīng)歷過的安全管理事故或者相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，經(jīng)過這樣的步驟，就能夠基本上看出，傳達(dá)的信息到底是是能不能夠?yàn)榇髩蔚陌踩芾碓斐赏{的。

進(jìn)一步為大壩的安全管理提供參考。

另外需要注意的是，經(jīng)過這些技術(shù)搜集到的信息要進(jìn)行及時的勘察，同時，電子信息技術(shù)數(shù)據(jù)庫中的原有對比信息要做好備份和更新，這樣才能夠及時根據(jù)形態(tài)做出決策反應(yīng)，不至于落后于事實(shí)太久。一般來說，單純的依靠現(xiàn)代電子技術(shù)中的攝像技術(shù)以及信息提取技術(shù)比較落伍了，因?yàn)闈u漸的隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的系統(tǒng)變得越來越精密，這些基礎(chǔ)的設(shè)備已經(jīng)不能滿足安全管理的要求，甚至可能因?yàn)槭占瘮?shù)據(jù)的不確定，造成決策方面的失誤，加大大壩安全管理的負(fù)擔(dān)。由此可見，大壩安全管理中的現(xiàn)代電子技術(shù)研究人員可以利用更多更精密的儀器對大壩安全進(jìn)行管理，從大壩的修建、大壩潮涌量的增減等方面加強(qiáng)現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用，加強(qiáng)管理的精密程度，利用信息融合技術(shù)將這些信息進(jìn)行統(tǒng)一整合融合，經(jīng)過一系列的發(fā)展和運(yùn)用，就能夠提高大壩安全管理中的管理精準(zhǔn)程度，減少因?yàn)樾畔㈠e誤帶來的決策失誤等等。

現(xiàn)代電子技術(shù)解決了在大壩管理中的人員管理的種種不足，為大壩管理提供了更先進(jìn)的管理方式。

3.2 監(jiān)控技術(shù)在大壩安全管理中的作用

上文提到，相關(guān)的技術(shù)人員除了要對大壩垂直和水平位移、大壩壩體出現(xiàn)裂縫的問題、水體對于大壩造成的浸潤線、水體滲流量、大壩的變形進(jìn)度、預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)、溫度變化、大壩水體的滲流量、以及壩體伸縮縫等因素的觀測和監(jiān)控以外，還要加強(qiáng)一些諸如抗震、滑坡等項(xiàng)目的管理監(jiān)測等，如果沒有經(jīng)過檢測和控制，大壩本身潛在的缺陷經(jīng)過一段時間的運(yùn)行，加上外界的水流侵蝕、凍融風(fēng)化等各種作用，就會使得大壩的本體以及大壩基底出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況，進(jìn)而造成大壩安全問題，隨時可能發(fā)生嚴(yán)重的安全問題。大壩安全管理部門的險(xiǎn)情預(yù)告都是由上面提到的數(shù)據(jù)采集技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的。在大壩周圍安裝攝像頭以及麥克風(fēng)等等，都是進(jìn)行有效數(shù)據(jù)采集的有利工具。被經(jīng)過攝像頭和麥克風(fēng)等工具采集到的數(shù)據(jù)可以被進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為容易被管理系統(tǒng)所識別的訊號。那么這些信號會被大壩安全管理中的傳感器進(jìn)行監(jiān)管，然后經(jīng)過初步的篩選，將這些信號進(jìn)行進(jìn)一步的分析和融合，進(jìn)一步將傳感器、麥克風(fēng)、攝像頭等設(shè)備收集到的有關(guān)安全方面的信息進(jìn)行細(xì)致的分析和提取，將其中對于安全管理有關(guān)的信息進(jìn)行提取分析推理和運(yùn)用，然后將這下消息與之前已經(jīng)經(jīng)歷過的安全管理事故或者相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，遙測站的主要功能是自動收集大壩附近的雨量水位等相關(guān)數(shù)據(jù)的變化情況，具有實(shí)時性、自動性、以及不間斷性和高準(zhǔn)確性。

4 結(jié)語

在大壩安全管理中，存在著各種各樣需要進(jìn)行規(guī)劃管理規(guī)劃的事項(xiàng)，只有將現(xiàn)代電子技術(shù)完美運(yùn)用于大壩安全管理中，才能使得這些繁瑣龐大的事項(xiàng)變得簡單易行，無論是在大壩安全管理中的監(jiān)控方面還是在大壩險(xiǎn)情預(yù)告、通訊等方面，電子信息技術(shù)都在其中發(fā)揮了重要作用。文章已經(jīng)就現(xiàn)代電子技術(shù)在大壩安全管理中的作用進(jìn)行了詳細(xì)分析，只有找出大壩安全管理中存在的問題，繼續(xù)加強(qiáng)現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展，才能改進(jìn)大壩的安全管理。

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