自動化技術(shù)在水庫大壩安全管理中的運用

姜濤

水庫是維持社會穩(wěn)定與經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施，具有防洪、發(fā)電、養(yǎng)魚及灌溉等多種功能。而大壩是水庫的基礎(chǔ)安全保障，因此，水庫管理人員必須要對水庫大壩進行嚴(yán)格的安全管理，才能達到促進社會可持續(xù)健康發(fā)展的目的。

一、水庫大壩安全管理工作的難點

1、管理任務(wù)量大

安全管理工作需要實時關(guān)注水庫大壩的運行情況，避免由于壩體使用壽命的問題而出現(xiàn)裂縫、坍塌等情況。同時，也需要關(guān)注于人為的施工建設(shè)活動是否對大壩的穩(wěn)定性造成了不良影響。在這里還有一些自然因素的問題，尤其是河流豐水期以及暴雨問題等等，都需要由專業(yè)的管理人員及時到現(xiàn)場進行水庫大壩的安全管理工作。管理人員需要意識到，在新時期的管理工作任務(wù)不斷增加的情況下，如果一味使用傳統(tǒng)的人工管理方式，就容易出現(xiàn)安全隱患問題。

2、缺乏全面的管理機制

水庫管理站在實際開展水庫大壩的安全管理工作時，還存在有缺乏全面的管理機制的問題。無法對員工的工作行為形成有效的約束，相應(yīng)的工作流程不規(guī)范，經(jīng)常出現(xiàn)重復(fù)管理或者管理漏洞的問題。且對相應(yīng)的專業(yè)機械設(shè)備管理不到位，員工的操作水平有待進一步提升，這些都是目前我國大部分地區(qū)在開展水庫大壩安全管理工作當(dāng)中存在的問題，需要相關(guān)管理人員引起重視，并積極研究相應(yīng)的解決方法。

二、水庫大壩自動化安全管理技術(shù)的具體運用方法及流程

1、監(jiān)測結(jié)構(gòu)體系的設(shè)置

（1）大壩滲流問題

在滲流管理工作當(dāng)中，管理人員需要制定科學(xué)的工作方案，意識到滲流問題的危險性，規(guī)范工作流程。由于水庫大壩的面積相對較大，因此，人工管理的效率比較低。而自動化技術(shù)的主要應(yīng)用方法就是通過在基礎(chǔ)廊道布置壓力觀測孔，并對不同壩段設(shè)置相應(yīng)監(jiān)測點的方式進行管理。在這個環(huán)節(jié)，還應(yīng)當(dāng)安裝相應(yīng)的檢測裝置，一旦相應(yīng)的水壓發(fā)生變化，就可以通過專業(yè)的裝置反饋信號，在第一時間通知管理人員進行處理，將滲流危險問題降到最低。在這個過程中，管理人員應(yīng)當(dāng)在了解大壩排水溝的集水情況后設(shè)置滲流量觀測點，確?？倽B流量與分區(qū)流量均處于監(jiān)測范圍。

（2）結(jié)構(gòu)變形問題

變形問題是影響大壩防洪功能有效發(fā)揮的關(guān)鍵所在，因此，對于結(jié)構(gòu)變形的管理工作是整個安全管理工作的重點環(huán)節(jié)。針對這個問題，管理人員想要使用自動化技術(shù)建立健全的監(jiān)管結(jié)構(gòu)體系，首先就需要對變形問題進行分類，然后設(shè)置不同的技術(shù)管理層進行分別管理。一般來說，變形監(jiān)測包括垂直位移與水平位移兩個方面。在監(jiān)測水平位移時，應(yīng)確保監(jiān)測點在3個以上。針對于監(jiān)測點具體位置的設(shè)置工作還需要結(jié)合實際情況來分析。比如，如果大壩是土石壩，則在壩后部及壩頂設(shè)置觀測點，測點之間的間距為30m-50m;如為砼結(jié)構(gòu)大壩，則沿壩高處合理設(shè)置3個以上的監(jiān)測點即可。這還需要相關(guān)管理人員利用信息技術(shù)手段整理相關(guān)資料，對不同材料的大壩監(jiān)測時的相關(guān)注意事項進行分析和研究，確保水庫大壩安全管理工作的順利開展。

2、相關(guān)設(shè)備的安裝及應(yīng)用

自動化技術(shù)之所以能夠發(fā)揮出良好的安全管理效果，就是由于水庫管理站加大資金技術(shù)投入引進了計算機軟硬件設(shè)備以及相應(yīng)的感應(yīng)控制設(shè)備。具體包括有：監(jiān)控設(shè)備;對大壩周圍環(huán)境進行監(jiān)控，可以通過影像信息避免有人為因素導(dǎo)致大壩的安全防護能力下降的問題。水庫的水位監(jiān)測設(shè)備;可以實時對水庫的水位變化數(shù)據(jù)進行收集和整理，并將數(shù)據(jù)信息反饋到核心計算機系統(tǒng)的當(dāng)中。垂直及水平位移傳感裝置;在對砼結(jié)構(gòu)大壩進行監(jiān)測時，通常可以采用電機式或電容式裝置。同時，基于科技信息技術(shù)的發(fā)展進步，我國目前在水庫大壩的自動化安全管理工作當(dāng)中，開始使用自動全站儀設(shè)備，全站儀能夠?qū)崿F(xiàn)實時自動采集變形數(shù)據(jù)的功能，且測量精度較高。

三、自動化技術(shù)的運用注意事項及發(fā)展前景

1、運用時的注意事項

水庫管理站在應(yīng)用自動化技術(shù)的過程中，必須要保證相關(guān)管理人員具備操作自動化技術(shù)的工作能力。這還需要水庫管理站定期對員工進行培訓(xùn)教育工作，同時，還應(yīng)當(dāng)對員工進行安全教育工作，通過建立相應(yīng)的監(jiān)督管理機制，規(guī)范員工的工作行為，避免由于工作上的疏忽而引發(fā)安全問題。

在實際建立自動化安全管理工作結(jié)構(gòu)體系時，管理站內(nèi)部各部門應(yīng)當(dāng)分工明確，及時將工作數(shù)據(jù)上傳到網(wǎng)絡(luò)平臺上。并應(yīng)當(dāng)不斷總結(jié)個人工作經(jīng)驗，利用信息技術(shù)手段與其他地區(qū)進行溝通交流。還應(yīng)保證具備創(chuàng)新意識，從而有效優(yōu)化自動化安全管理工作的流程。由于自動化技術(shù)的基本操作流程就是實時接收感應(yīng)設(shè)備傳遞回來的信號，因此管理人員還需要定期對相關(guān)感應(yīng)設(shè)備的運行狀態(tài)進行檢查。

2、技術(shù)發(fā)展前景分析

從自動化技術(shù)的實際應(yīng)用效果來看，可以減輕工作壓力，降低水庫大壩安全管理工作的操作難度。同時，能夠保證安全及質(zhì)量監(jiān)管工作的及時性和準(zhǔn)確性。還可以自動記錄相關(guān)數(shù)據(jù)信息，為水庫管理站后續(xù)的安全管理工作提供數(shù)據(jù)支持。自動化技術(shù)的主要研究方向就是向?qū)崟r化、智能化和可操作的方向發(fā)展。此外，自動化傳感器開發(fā)技術(shù)，水庫安全管理信息自動化采集與遠程調(diào)控技術(shù)，安全管理自動化評價技術(shù)也是今后發(fā)展和研究的重點。

自動化技術(shù)在水庫大壩安全管理工作中的有效運用主要是依靠于先進的計算機設(shè)備及相應(yīng)的感應(yīng)裝置。因此是實際操作中應(yīng)當(dāng)建立相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)安全管理結(jié)構(gòu)體系，關(guān)注于大壩滲流問題以及壩體結(jié)構(gòu)變形的問題，并應(yīng)當(dāng)結(jié)合安全管理工作的實際發(fā)展現(xiàn)狀，不斷創(chuàng)新自動化技術(shù)的操作方法，真正達到安全管理工作的目標(biāo)。

（作者單位：164000黑龍江省北安市先鋒水庫管理站）