水庫大壩安全觀測與管理的相關(guān)探究

張明正

青海省水利水電科學(xué)研究院有限公司 青海西寧 810000

1 水庫大壩安全觀測意義

水庫大壩的運(yùn)行情況直接影響水利工程項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益，因此應(yīng)該及時(shí)對水庫大壩實(shí)施安全觀測，保證水庫大壩管理工作的有效性。由于水庫大壩屬于大型的水利工程項(xiàng)目，受地理?xiàng)l件、水文條件、天氣、水壓等因素的影響較大，如果這些因素發(fā)生一絲一毫的變化，都會對水庫大壩的運(yùn)行產(chǎn)生較大的影響。因此，應(yīng)該對水庫大壩工程及時(shí)開展安全觀測，才能保證工程后續(xù)的使用和維護(hù)作業(yè)，觀測的指標(biāo)是后續(xù)管理工作開展的標(biāo)準(zhǔn)。如今較為常見的觀測措施就是在大壩中放置安全觀測儀器，用以獲取大壩該位置的變形、滲漏、應(yīng)力應(yīng)變等數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)會通過計(jì)算機(jī)技術(shù)接收和分析處理，相關(guān)人員探索處理過的數(shù)據(jù)規(guī)律，將其作為評判大壩狀態(tài)的依據(jù)，分析和了解大壩當(dāng)前位置的安全系數(shù)。通常水庫大壩的安全觀測是存在于工作人員的日常工作當(dāng)中的，同時(shí)還應(yīng)對大壩做好日常維護(hù)和巡視檢查工作，對其中關(guān)鍵和重要的設(shè)施或設(shè)備定期檢查并校正其系數(shù)，構(gòu)建檢測技術(shù)檔案管理體系，定期對大壩運(yùn)行狀態(tài)生成報(bào)告。這樣不但能夠充分保證大壩的安全平穩(wěn)運(yùn)行，一方面還能促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展，另一方面也能支撐和保障社會的可持續(xù)發(fā)展[1]。

2 水庫大壩安全觀測

2.1 安全觀測方法

如今使用較多且較為可靠的安全觀測方法有兩種，一種是人工巡視觀測法，另一種是設(shè)備觀測法。人工巡視觀測法即由人員對大壩的運(yùn)行狀態(tài)定期觀測，該方法主要包含日常巡視觀測、年度巡視觀測、汛前觀測、冰凍期觀測，具體方法是管理人員在觀測時(shí)深入大壩開展深度觀測，對普通部位進(jìn)行常規(guī)檢查，對關(guān)鍵部位進(jìn)行重點(diǎn)檢查，保證排除整個(gè)大壩的安全隱患。設(shè)備觀測法就是上文提到的使用觀測設(shè)備對大壩的關(guān)鍵位置進(jìn)行觀測，該方法的觀測精準(zhǔn)度較高，但是只能觀測大壩的關(guān)鍵部位，不能對大壩的整體運(yùn)行情況進(jìn)行觀測，觀測不全面，容易產(chǎn)生忽視的安全問題。兩種方式目前來說都不完善，因此應(yīng)該人工觀測與設(shè)備觀測結(jié)合，彌補(bǔ)兩種觀測方式容易忽視的部分，增加觀測的全面性和深入性，盡可能多的消除大壩的安全隱患，提升大壩運(yùn)行的安全和穩(wěn)定。

2.2 安全觀測范圍

基于水庫大壩的整體考量數(shù)據(jù)指標(biāo)，并不能對大壩的全部位置都實(shí)施安全觀測，在觀測前確定安全觀測的范圍，能夠保證和提升觀測數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，提高安全觀測的質(zhì)量。水庫大壩的安全觀測范圍主要包括壩基、壩體、壩肩、設(shè)備以及對大壩運(yùn)行安全存在影響的近壩區(qū)岸坡建筑物等內(nèi)容。從其他方面考量大壩安全觀測的范圍時(shí)可以從空間角度和時(shí)間角度，從空間角度應(yīng)該對梯級水庫進(jìn)行觀測；從時(shí)間上應(yīng)從設(shè)計(jì)階段到日常運(yùn)營階段，直至大壩報(bào)廢，對與大壩安全相關(guān)的泄洪設(shè)備和機(jī)電設(shè)備進(jìn)行觀測。

2.3 安全觀測針對性

如今科技愈發(fā)發(fā)達(dá)，大壩事故因設(shè)計(jì)問題或者施工質(zhì)量問題而引起的事故越來越少，排除水位過高而引起的漫頂，大壩基礎(chǔ)惡化造成的事故則更多更大。由于壩基和壩區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，難以在安全觀測時(shí)達(dá)到較高的準(zhǔn)確率。壩基出現(xiàn)問題主要來源于較高水位的壓力，其惡化速度還與壩區(qū)地質(zhì)、施工質(zhì)量、荷載作用力等因素相關(guān)。

（1）時(shí)間層面。時(shí)間因素對大壩運(yùn)行的安全性容易造成影響，主要體現(xiàn)在大壩施工期、初次蓄水期、大壩老化期出現(xiàn)問題的幾率較大，對此，在施工期的觀測重點(diǎn)應(yīng)該是設(shè)計(jì)參數(shù)和工程質(zhì)量；在老化期的觀測重點(diǎn)是復(fù)核材料老化速率。迄今為止，對于大壩的破壞機(jī)理研究進(jìn)展緩慢，原因在于無法做出原型破壞試驗(yàn)，由此應(yīng)該加強(qiáng)分析研究潰壩的成因和解決辦法，充分發(fā)揮出安全觀測的作用和價(jià)值，深入分析和研究相關(guān)數(shù)據(jù)，提升大壩運(yùn)行有效率。

（2）空間層面。在空間上應(yīng)該安全觀測具體的壩址、壩型和機(jī)構(gòu)，重點(diǎn)觀測關(guān)鍵部位的防滲、混凝土壩的結(jié)構(gòu)、高強(qiáng)震區(qū)及薄拱壩肩及基礎(chǔ)的防滲參數(shù)，關(guān)鍵觀測庫岸及高邊坡的穩(wěn)定性，這兩個(gè)位置直接關(guān)系到大壩的安全運(yùn)行。因?yàn)閴螀^(qū)庫岸如果滑坡不但會阻塞大壩，因滑坡出現(xiàn)的涌浪甚至?xí){到下游居民的生命財(cái)產(chǎn)安全，因此在開展大壩的安全觀測工作時(shí)應(yīng)當(dāng)將大壩基礎(chǔ)及岸坡作為重點(diǎn)觀測對象，加強(qiáng)觀測管理力度[2]。

3 加強(qiáng)水庫大壩安全觀測

（1）加強(qiáng)對新建大壩的安全觀測意識。各級水政管理部分應(yīng)該督促和指導(dǎo)水庫管理部門和相關(guān)單位提升對水庫大壩安全觀測的重視程度，加強(qiáng)對安全觀測設(shè)施的建設(shè)，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人應(yīng)組織參與各部門建設(shè)新建水庫大壩安全觀測設(shè)施，該設(shè)施應(yīng)與大壩工程同期設(shè)計(jì)、安裝、驗(yàn)收。

（2）加強(qiáng)日常水庫大壩安全觀測。水庫管理部門和相關(guān)人員應(yīng)該根據(jù)設(shè)備觀測項(xiàng)目以及工程實(shí)際情況，按照現(xiàn)行技術(shù)要求和規(guī)范，制定觀測規(guī)章以及巡視制度，創(chuàng)設(shè)觀測資料數(shù)據(jù)庫或者信息管理系統(tǒng)，定期更新完善觀測數(shù)據(jù)，定期對水庫大壩觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和匯總，保證數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性和完整性。

（3）加強(qiáng)小型水庫安全觀測。多數(shù)單位不重視小型水庫的安全觀測工作，嚴(yán)重影響水庫大壩的安全運(yùn)行。對此，小型水庫應(yīng)配備相關(guān)的水尺、量水堰等水位、滲漏量、渾濁度等指標(biāo)的觀測設(shè)備，還應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)匦⌒退畮斓恼鎸?shí)情況和實(shí)際需求增加相關(guān)觀測項(xiàng)目和相應(yīng)的設(shè)備。

4 加強(qiáng)水庫大壩管理

（1）管理重點(diǎn)。水庫大壩的管理體系包括看管、運(yùn)行、觀測、維護(hù)、安全鑒定、除險(xiǎn)加固等內(nèi)容，這些內(nèi)容對于管理工作以及水庫大壩運(yùn)行十分重要，因此在管理時(shí)應(yīng)重點(diǎn)作業(yè)。例如看管是日?？醋o(hù)水庫大壩，防止出現(xiàn)破壞大壩因素，保證大壩主體完整；運(yùn)行是保證大壩設(shè)施能夠協(xié)調(diào)統(tǒng)一運(yùn)行，不能發(fā)生沖突，保證其他設(shè)施作用的發(fā)揮。

（2）加強(qiáng)日常巡查和防洪調(diào)度。對于水庫大壩的管理工作應(yīng)該在日常工作中就重視巡視工作和防控調(diào)度工作，防止在大壩運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生一系列安全隱患。管理部門應(yīng)組織人員做好日常的巡視管理工作，將責(zé)任落實(shí)在個(gè)人頭上，細(xì)化工作內(nèi)容，及時(shí)消除潛在威脅，徹底解決存在問題，保證水庫大壩安全運(yùn)行。

5 結(jié)語

水庫大壩工程的合理安全建設(shè)和運(yùn)行對于社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要推動(dòng)作用，因此應(yīng)該在日常工作中做好并長期堅(jiān)持安全觀測和管理工作，避免產(chǎn)生危險(xiǎn)因素，及時(shí)排除安全隱患，徹底解決存在問題，保證水庫大壩安全運(yùn)行，最大化發(fā)揮水庫大壩效用。