論述水庫大壩安全監(jiān)測自動化技術

【摘要】水庫管理要想保證其安全，則必須對水庫大壩進行安全監(jiān)測。因為安全監(jiān)測的自動化不僅能使防洪蓄水的能力得到很大的提高，還能很好的控制水庫的安全及確保人身、財產(chǎn)的安全。本文對自動化監(jiān)測技術的主要內容及技術構成進行了詳細的闡述。

【關鍵詞】水庫大壩；安全監(jiān)測；自動化技術

1、大壩自動化安全監(jiān)測系統(tǒng)的特點及設計的原則

大壩自動化安全監(jiān)測的系統(tǒng)特點為監(jiān)測的環(huán)境比較惡劣、觀測的項目很多、測點的數(shù)量很廣、測點的范圍分布廣泛且不均勻及集中監(jiān)測等。在設計的過程中要遵循一定的原則，其原則主要為即實時、可靠、實用、先進、標準、通用及可擴充等原則。具體來講，由于大壩具有監(jiān)測面廣、監(jiān)測的數(shù)量多等諸多優(yōu)點，需要選用科學的網(wǎng)絡設備、先進軟件的接口及網(wǎng)絡的軟件技術，快速的進行傳輸及鏈接，實現(xiàn)大壩的實時性。大壩的監(jiān)測需要在斷電的情況下也能正常地保存數(shù)據(jù)，這就需要通過系統(tǒng)的備份及運行的日志來恢復系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，確保系統(tǒng)安全可靠。監(jiān)測資料的整理及分析應解決掉實際問題。在實際使用過程中，一定要選擇先進的技術達到國家先進的水平。系統(tǒng)要嚴格按照國家、國際及行業(yè)的相關標準及規(guī)定進行擴充及連接。自動化監(jiān)測系統(tǒng)需能滿足不同顧客的需求。為了更好地適應未來社會的發(fā)展變化，大壩自動化安全監(jiān)測系統(tǒng)應更加標準化及模塊化，以滿足系統(tǒng)不斷進行擴充的需求。

2、自動化監(jiān)測技術的主要內容

①對于大壩的變形監(jiān)測。大壩最重要的部分在于基礎結構，通過進行自動化監(jiān)測確保大壩的結構不存在變形等情況。主要是針對大壩水平、垂直兩個方面進行監(jiān)測，觀察大壩是否存在位移的情況，此方法是目前大壩最為常用的監(jiān)測手段。針對混凝土結構的大壩一般在多個地點設置監(jiān)測點，而位移觀測現(xiàn)在只針對高壩或重要的大壩，小型壩還未做出硬性規(guī)定。對土石結構的大壩，則需在壩頂設置水平監(jiān)測點，而后每隔三五十米設一個水平監(jiān)測點。

②對于大壩的滲流監(jiān)測。大壩的滲流監(jiān)測主要包括兩方面，即滲透壓力和滲流量，作為大壩安全監(jiān)測中非常重要的一項，滲流監(jiān)測一定要做到全天候，切實掌握滲透壓力和滲流量的詳細數(shù)據(jù)，確保大壩的安全運行。對混凝土壩在基礎廊道安裝壓力監(jiān)測孔，并在壩體的不同地段安置監(jiān)測點，而滲流量的監(jiān)測則要結合水庫排水溝集水的具體情況來定，并進行分區(qū)域監(jiān)測滲流量和總的滲流量。對于土石壩滲流量的監(jiān)測，主要是在壩底的集水處設置監(jiān)測點，還要對大壩的左右兩側各安置地下水監(jiān)測點，以監(jiān)測地下水的水位變化情況，從而分析出大壩滲流量的大小。

3、自動化安全監(jiān)測技術的構成

隨著自動化技術被逐漸的推廣，工作人員需要掌握其主要的技術構成和工作原理，目前所使用的自動化技術主要由水平、垂直位移傳感器、智能傳感器、地下水位監(jiān)測裝置、中央控制設備幾大部分組成

①水平、垂直位移傳感器。根據(jù)我國混凝土大壩的情況講，水平位移傳感器目前主要分為垂線和引線兩種，其主要的工作方式為兩種即電機式和電容式。電機式在進行監(jiān)測時比較慢，但對工作環(huán)境要求不苛刻，而且具有很好的可靠性；電容式在監(jiān)測時出結果比較快，但對工作環(huán)境要求很嚴格，若過長的線路易出現(xiàn)偏離，使得監(jiān)測結果不夠準確。同時，近幾年隨著科技的不斷發(fā)展，監(jiān)測工作中激光垂直監(jiān)測也陸續(xù)得到應用，雖然其應用效果較好，但由于成本造價及后期的保養(yǎng)維修費用較高，無法進行大范圍的推廣使用。采用電信號引線的方式來監(jiān)測位移的單位比較少，且效果甚微，還需不斷改進。如今，自動化技術以日趨成熟，越來越多的水庫開始重視自動化技術的應用，像高精度的自動化掃描儀的應用，實現(xiàn)對大壩的實時監(jiān)測，在結合遠程定位系統(tǒng)，擴大自動化監(jiān)測的范圍，確保大壩的正常運行。

②智能傳感器。隨著計算機技術的持續(xù)發(fā)展，在技術方面為智能傳感器的應用提供了堅強的保障，通過與計算機技術的有機結合，實現(xiàn)信息和感應技術的同步化，并且對監(jiān)測點的選擇上更加的科學合理，提高了監(jiān)測的效果和效率，并節(jié)省了大量的人力、物力去進行鋪設電纜的復雜工作。

③地下水位監(jiān)測裝置。在檢測水庫的地下水位時，目前使用最為廣泛的是進口的弦式滲壓計，其優(yōu)點是持久耐用，穩(wěn)定性高，不足之處是易受到大氣壓的影響，進而造成監(jiān)測數(shù)據(jù)的不準確。在具體的使用過程中，要輔助增設氣壓計，以保持滲壓計內部的干燥性，從而確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性。

④中央控制設備。其由后備電源、監(jiān)控裝置、顯示裝置、任務主機及其他的輔助設備構成。隨著計算機技術、網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展，對于水庫大壩以逐步形成以局域網(wǎng)形式的監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)，切實保證大壩的正常運行?？梢?，隨著工業(yè)控制計算機技術的應用，中央控制設備已逐漸的被計算機和自動化技術所取代，并且工業(yè)控制計算機具有適應環(huán)境能力強，穩(wěn)定性高的特點，使得自動化監(jiān)測可以持續(xù)進行，可靠性也得到提高，而且價格方面也具有優(yōu)勢，故而，得到越來越多的大壩及工程單位的認可和應用。

結語

本文指出了自動化監(jiān)測的內容，即對滲流進行監(jiān)測以及對變形進行監(jiān)測，分析了監(jiān)測技術的構成，即水平、垂直位移傳感器、智能傳感器、地下水位監(jiān)測裝置、中央控制設備等。通過對水庫大壩安全監(jiān)測自動化技術的深入研究，使我們更加明確了安全監(jiān)測的重要性，通過對自動化技術的使用，也提高了安全監(jiān)測的效率，值得推廣和學習。

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