淺析水利樞紐建筑物安全監(jiān)測管理

尹文雄

（中國水利水電第八工程局有限公司科研設(shè)計(jì)院　湖南省長沙市　410000）

1　大型水利樞紐建筑物安全監(jiān)測管理模式

大型水利樞紐建筑物規(guī)模巨大，建設(shè)期長，在工程建設(shè)不同時(shí)期，建筑物分別處于施工、擋水或初期運(yùn)行等不同的階段。安全監(jiān)測工作是實(shí)時(shí)監(jiān)測工程安全的必要手段，根據(jù)上述工程建設(shè)特點(diǎn)，樞紐各建筑物先分別形成安全監(jiān)測子站或子系統(tǒng)，隨著工程完建，各建筑物監(jiān)測子系統(tǒng)即成為整個(gè)樞紐安全監(jiān)測系統(tǒng)的有機(jī)組成部分。

大型水利樞紐安全監(jiān)測技術(shù)涉及到巖土力學(xué)、變形測量、建筑材料、水力學(xué)、結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)、地質(zhì)地震等諸多專業(yè)；監(jiān)測對象包括巖土高邊坡、大壩建筑物、大型地下洞室、機(jī)組蝸殼流道、閘（閥）門、船閘輸水系統(tǒng)等各種類型；監(jiān)測內(nèi)容包括變形、滲流滲壓、應(yīng)力應(yīng)變、溫度、水位、水質(zhì)、振動(dòng)等。

為適應(yīng)以上工程安全監(jiān)測的特點(diǎn)，自大型水利樞紐建設(shè)之初，建設(shè)單位因組建支具備專業(yè)背景的專業(yè)化管理與監(jiān)理隊(duì)伍——安全監(jiān)測中心，對水利安全監(jiān)測工程實(shí)施進(jìn)行專業(yè)化管理與監(jiān)理，并聘請有豐富資料分析經(jīng)驗(yàn)的高級專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行資料分析和評價(jià)工作。

安全監(jiān)測中心的主要職能是對樞紐工程的安全監(jiān)測工作進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃并負(fù)責(zé)組織實(shí)施，承擔(dān)安全監(jiān)測項(xiàng)目的專業(yè)監(jiān)理工作，對安全監(jiān)測工作的質(zhì)量和進(jìn)度實(shí)施全過程監(jiān)督和控制，并負(fù)責(zé)監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理和對建筑物安全狀況進(jìn)行分析評價(jià)。安全監(jiān)測工程的所有監(jiān)測儀器的埋設(shè)和觀測工作均進(jìn)行獨(dú)立招標(biāo)或者委托安全監(jiān)測專業(yè)隊(duì)伍實(shí)施。實(shí)施單位負(fù)責(zé)完成本合同儀器設(shè)備的采購、檢驗(yàn)率定、安裝埋設(shè)、數(shù)據(jù)的采集、資料整編及綜合分析、現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)施維護(hù)保養(yǎng)、觀測儀表的維護(hù)保養(yǎng)與檢驗(yàn)、巡視檢查、資料歸檔和驗(yàn)收等工作內(nèi)容。

2　重要的技術(shù)支持

水利樞紐安全監(jiān)測成果是評價(jià)工程建設(shè)質(zhì)量和運(yùn)行狀態(tài)的重要資料，歷次質(zhì)量檢查和工程投入運(yùn)行前安全鑒定及驗(yàn)收時(shí)，均提供了詳實(shí)可靠的監(jiān)測成果，對工程安全性態(tài)作出及時(shí)的專業(yè)評價(jià)，并就專家組提出的建議、問題和重點(diǎn)項(xiàng)目、關(guān)鍵斷面進(jìn)行加密監(jiān)測和跟蹤，為專家組對工程進(jìn)行安全評估提供持續(xù)有效的數(shù)據(jù)支持。監(jiān)測資料均提交設(shè)計(jì)單位進(jìn)行反饋分析，與原設(shè)計(jì)計(jì)算成果進(jìn)行對照驗(yàn)證，不僅評價(jià)了工程運(yùn)行安全性狀，而且為類似工程設(shè)計(jì)提供了參考。

3　管理經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

3.1　完善的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

堅(jiān)決貫徹國家關(guān)于工程安全和運(yùn)行安全管理的各項(xiàng)法律法規(guī)，嚴(yán)格執(zhí)行國家及行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和設(shè)計(jì)文件。為了指導(dǎo)工程運(yùn)行安全監(jiān)測工作，安全監(jiān)測中心應(yīng)研究制訂各階段運(yùn)行的主要監(jiān)測技術(shù)要求，安全監(jiān)測工作規(guī)程、試驗(yàn)蓄水安全監(jiān)測實(shí)施手冊、監(jiān)測指標(biāo)等文件依據(jù)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，這些技術(shù)文件將對指導(dǎo)現(xiàn)場安全監(jiān)測工作發(fā)揮重要作用。

3.2　統(tǒng)一的工作原則

為了保障安全監(jiān)測工作的有序開展，安全監(jiān)測中心應(yīng)根據(jù)工作規(guī)程和監(jiān)測手冊制定全面的安全監(jiān)測監(jiān)控計(jì)劃，確定五個(gè)統(tǒng)一的工作原則，即“統(tǒng)一管理、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一基準(zhǔn)、統(tǒng)一時(shí)間、統(tǒng)一分析”以確保工作標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)基準(zhǔn)、對比分析的一致性。

3.3　嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

為保證監(jiān)測點(diǎn)精度，避免系統(tǒng)誤差的影響，在觀測過程中做到“四無”（無缺測、無漏測、無不符精度、無違時(shí)）“四隨時(shí)”（隨時(shí)觀測、隨時(shí)記錄、隨時(shí)計(jì)算、隨時(shí)校核）和“四固定”（觀測人員固定、觀測儀器固定、觀測測次固定、觀測時(shí)間固定）。對測次沒有達(dá)到合同規(guī)定或殘缺、不合要求的數(shù)據(jù)，要求及時(shí)補(bǔ)測并重新整理后再次上報(bào)，直到合格為止。數(shù)據(jù)入庫前異常的測值數(shù)據(jù)，要求實(shí)施單位應(yīng)加密觀測，在排除系統(tǒng)和人為誤差的情況下，并進(jìn)行初步分析后，再重新報(bào)安全監(jiān)測中心確認(rèn)。監(jiān)測中心監(jiān)理工程師對觀測單元工程質(zhì)量進(jìn)行評定和簽證。信息專業(yè)監(jiān)理工程師嚴(yán)格開展數(shù)據(jù)校核工作，每月對監(jiān)測實(shí)施單位報(bào)送的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)核后提出監(jiān)測數(shù)據(jù)審核意見單，由監(jiān)測實(shí)施單位反饋，溝通后按審核意見重新提交，作為觀測單元質(zhì)量認(rèn)證工作的依據(jù)。

3.4　快速的反應(yīng)能力

為保證及時(shí)提供安全監(jiān)測成果，既要快速量化地了解敏感部位的工作性態(tài)，又要宏觀、全面地掌握整個(gè)工程的運(yùn)行性狀，安全監(jiān)測中心因以“全面監(jiān)控、重點(diǎn)突出、測巡結(jié)合”作為安全監(jiān)測工作的一般原則。從影響工程的安全度出發(fā)，安全監(jiān)測設(shè)計(jì)單位和安全監(jiān)測中心可綜合考慮地質(zhì)條件、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、長期運(yùn)行方式等方面，按照關(guān)鍵、重要、一般三個(gè)層次選擇監(jiān)測部位（斷面），既突出“關(guān)鍵”部位的重點(diǎn)，又兼顧“重要、一般”部位，形成監(jiān)控全部建筑物的監(jiān)測系統(tǒng)。

有條件的水利工程因更加重視現(xiàn)場巡視工作，制定了詳細(xì)的巡檢程序和手簿。巡視手簿（檢查程序）包括檢查人員、檢查內(nèi)容、檢查方法、攜帶工具、檢查路線等，詳盡且便于操作。

為切實(shí)保障具有周期性特點(diǎn)的長期監(jiān)測和在特殊工況下的加密觀測，在水利工程現(xiàn)場因長期駐守一支專業(yè)高效的安全監(jiān)測隊(duì)伍，配備了充分資源，保證了應(yīng)急能力。并能根據(jù)歷史數(shù)據(jù)資料分析，研究提出在運(yùn)行異?；蛘咛厥夤r下應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的斷面和監(jiān)控指標(biāo)以及具體明確的預(yù)警值，使得在工程發(fā)生異常情況、遭遇洪水或地震蓄水等事件等重點(diǎn)工作中，都能高效、準(zhǔn)確、全面地提供各種監(jiān)測成果，對工程安全性作出及時(shí)的專業(yè)評價(jià)。

3.5　及時(shí)可靠的資料分析和反饋

3.5.1監(jiān)測資料分析

安全監(jiān)測資料的整理與分析是安全監(jiān)測的關(guān)鍵工作，在確保采集的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠的基礎(chǔ)上，由專業(yè)人員及專家組成資料分析團(tuán)隊(duì)對監(jiān)測資料進(jìn)行及時(shí)分析。

安全監(jiān)測中心是樞紐工程安全監(jiān)測數(shù)據(jù)的唯一歸口管理單位，監(jiān)測中心制定統(tǒng)一的信息標(biāo)準(zhǔn)格式，各監(jiān)測實(shí)施單位完整規(guī)范且無遺漏的向安全監(jiān)測中心提供全部監(jiān)測資料。與樞紐工程監(jiān)測有關(guān)的具有保存價(jià)值的所有埋設(shè)儀器的原始數(shù)據(jù)、觀測數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)監(jiān)理數(shù)據(jù)、試驗(yàn)科研數(shù)據(jù)、地質(zhì)、水文資料數(shù)據(jù)以及其它與相關(guān)數(shù)據(jù)及技術(shù)資料，經(jīng)監(jiān)測中心專業(yè)人員檢查合格后進(jìn)入監(jiān)測數(shù)據(jù)庫。

由安全監(jiān)測中心專業(yè)人員及專家組成的資料分析團(tuán)隊(duì)對監(jiān)測資料進(jìn)行分析，并編寫監(jiān)測簡報(bào)、月報(bào)、動(dòng)態(tài)、年報(bào)以及專題分析報(bào)告和綜合分析報(bào)告。分析工作做到“分析及時(shí)、依據(jù)可靠、反映全面、取點(diǎn)突出、技術(shù)先進(jìn)、講求實(shí)效”安全監(jiān)測資料分析成果為工程安全運(yùn)行提供了重要依據(jù)和技術(shù)支持。

3.5.2監(jiān)測信息反饋

建設(shè)單位負(fù)責(zé)對來自安全監(jiān)測中心的重要安全監(jiān)測信息的對外發(fā)布。安全監(jiān)測中心負(fù)責(zé)管理數(shù)據(jù)采集、常規(guī)性資料整理整編和資料分析和評價(jià)，向上級主管部門報(bào)告重要安全監(jiān)測資訊。

監(jiān)測成果實(shí)行簡報(bào)和不定期專題報(bào)告的報(bào)送制度。當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí)進(jìn)行專項(xiàng)分析并及時(shí)作專題報(bào)告，報(bào)送上級部門及設(shè)計(jì)和運(yùn)行單位。蓄水期水位到達(dá)（或最接近）正常蓄水位后，進(jìn)行全面資料分析，編發(fā)專題報(bào)告。年度工作結(jié)束后，一般于次年第一季度完成上一年度安全監(jiān)測資料分析報(bào)告。

3.6　周密嚴(yán)格的巡視檢查

大壩巡視檢查具有全面性、及時(shí)性和直觀性等特點(diǎn)，是大壩儀器監(jiān)測及其自動(dòng)化所不能代替的。水利樞紐應(yīng)貫徹大壩儀器監(jiān)測和巡視檢查相結(jié)合的原則，嚴(yán)格規(guī)范大壩巡檢工作，努力提高巡檢人員的素質(zhì)，對巡檢中發(fā)現(xiàn)的問題結(jié)合觀測成果及時(shí)做出準(zhǔn)確判斷。

3.6.1經(jīng)常性巡視檢查（日常巡視檢查）

安全監(jiān)測巡檢人員應(yīng)基本固定，并熟悉建筑物的施工和結(jié)構(gòu)情況。巡檢內(nèi)容、方法和頻次均以合同和安全監(jiān)測工作規(guī)程要求進(jìn)行，并及時(shí)進(jìn)行記錄，巡檢記錄由各實(shí)施單位每月報(bào)安全監(jiān)測中心，并經(jīng)安全監(jiān)測中心審核存檔（含電子版），在月報(bào)和年報(bào)中反映巡檢情況，出現(xiàn)異常情況及時(shí)報(bào)送安全監(jiān)測中心。巡檢宜覆蓋整個(gè)大壩區(qū)域。規(guī)定巡查頻次一般情況下為2次/周，當(dāng)庫水位上升或出現(xiàn)異常時(shí)，每1～2d巡視1次，并要求按規(guī)定作好相應(yīng)的巡視記錄。

3.6.2年度詳查

按照水電站大壩安全運(yùn)行管理規(guī)定，建設(shè)單位因根據(jù)年度運(yùn)行管理工作的實(shí)際情況，對照大壩運(yùn)行安全管理規(guī)定等法規(guī)文件，開展了各年度工作總結(jié)，并組織編制年度報(bào)告和年度總結(jié)，年度報(bào)告和年度總結(jié)包括水庫運(yùn)行情況、水工建筑物運(yùn)行情況、水工金結(jié)、機(jī)電設(shè)備運(yùn)行情況、工程邊坡和近壩庫岸穩(wěn)定、閘門及啟閉機(jī)運(yùn)行、監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行情況（儀器和設(shè)施維護(hù)、觀測質(zhì)量、安全監(jiān)測信息管理）、年度監(jiān)測資料整編分析汛前汛后及特殊工況檢查情況，并由運(yùn)行單位根據(jù)安全監(jiān)測成果填寫大壩水工建筑物評級表，按期向國家能源局大壩安全監(jiān)察中心每年呈報(bào)自查報(bào)告和年度詳查報(bào)告，接受大壩中心的監(jiān)督檢查。

3.6.3特殊情況下詳細(xì)檢查

每年汛期，開展防汛檢查和汛后總結(jié)工作。蓄水期安排加密監(jiān)測，并加強(qiáng)現(xiàn)場巡視檢查。

（1）汛前檢查

為做好每年度汛工作，汛前對監(jiān)測儀表進(jìn)行檢查與維護(hù)，保證人員到位，通訊設(shè)備完好，對大洪水、高水位、庫水位驟漲驟落、大暴風(fēng)雨、地震等特殊條件下的巡視檢查重點(diǎn)部位、監(jiān)測頻次和方法在度汛工作安排中落實(shí)。對存在的問題列出清單，督促整改。訊后及時(shí)開展度汛總結(jié)。

（2）特殊工況檢查

按照監(jiān)測工作規(guī)程，在樞紐遭遇洪水、地震等工況下，加強(qiáng)視檢查，必要日時(shí)開展加密監(jiān)測和全面巡視檢查，實(shí)時(shí)反饋監(jiān)測成果。

4　結(jié)語

安全監(jiān)測系統(tǒng)可有效保證對工程運(yùn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)控，安全監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行正常，監(jiān)測數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)反應(yīng)工程工作性態(tài)，監(jiān)測資料分析成果與工程運(yùn)行規(guī)律相符合，并能相互驗(yàn)證。樞紐安全監(jiān)測工作關(guān)乎樞紐工程長期運(yùn)行安全，樞紐運(yùn)行管理工作要堅(jiān)決貫徹執(zhí)行國家各項(xiàng)安全生產(chǎn)法律法規(guī)，規(guī)范細(xì)致地做好安全監(jiān)測工作。