探究水利水電工程中的大壩工程安全監(jiān)測控制

強(qiáng)發(fā)赟

（合肥工業(yè)大學(xué)設(shè)計院（集團(tuán)）有限公司，安徽 合肥 230009）

0 引言

大壩工程安全監(jiān)測工作旨在排除會對大壩工程造成影響的隱患因子，保障水利水電工程的質(zhì)量，作為大壩工程中重要的內(nèi)容，安全監(jiān)測技術(shù)至關(guān)重要。雖然我國水利工程中大壩安全工程監(jiān)測技術(shù)已經(jīng)在一定程度上實現(xiàn)了突破，但距離發(fā)達(dá)國家還有一定差距，所以相關(guān)部門要進(jìn)一步完善大壩安全監(jiān)測工作，針對現(xiàn)存的問題，制定行之有效的改革措施，提高大壩工程建設(shè)質(zhì)量，從而提高水利工程的整體質(zhì)量，推動我國水利工程的快速發(fā)展。

1 關(guān)于大壩工程及其安全監(jiān)測工作概述

1.1 大壩工程

大壩是水利水電工程運(yùn)行中的樞紐，在水利工程中大壩的主要職能是防洪、蓄水、供水和發(fā)電，通過抬高河流的水位，形成具有調(diào)節(jié)作用的水庫，通常分為混凝土壩和土石壩兩種類型，都是由不同類型的水工建筑物組成，如擋水建筑物、泄水建筑物、進(jìn)水建筑物、輸水建筑物等通用性水工建筑物及水電站建筑物、渠系建筑物、過壩設(shè)施等專用水工建筑物，要根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件和水利水電工程的規(guī)模進(jìn)行合理的選擇。大壩工程施工工序復(fù)雜，對施工場地的要求較高，施工時需要格外注意周圍的環(huán)境，由于大壩工程的外部環(huán)境復(fù)雜，因此其安全監(jiān)測就顯得尤為重要。

1.2 大壩工程的安全監(jiān)測

大壩安全監(jiān)測通常是通過儀器監(jiān)測或者巡視檢查對大壩工程的整體結(jié)構(gòu)以及周圍的環(huán)境進(jìn)行測量或者觀察，排除不利因素的影響，確保大壩工程的施工質(zhì)量及使用質(zhì)量[1]。大壩工程容易受內(nèi)部的施工技術(shù)和外部環(huán)境條件的影響，通常影響大壩工程質(zhì)量的外部環(huán)境包括水溫、水壓；內(nèi)部施工條件包括所使用的機(jī)械設(shè)備、水工建筑材料、施工工藝等，這些都會對水利水電工程質(zhì)量造成直接的影響。大壩工程安全監(jiān)測就是依據(jù)這些內(nèi)部條件與外部環(huán)境的干擾作為依據(jù)，制定的監(jiān)測流程，大部分的大壩工程安全監(jiān)測都是以溫度變化和應(yīng)力變化作為參考，通過對比發(fā)現(xiàn)安全隱患，并采取有效的措施避免災(zāi)害的發(fā)生。如今科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，各種監(jiān)測儀器應(yīng)運(yùn)而生，安全監(jiān)測技術(shù)手段也在不斷的更新，其監(jiān)測的安全性也得到了一定程度的保障。

2 大壩安全監(jiān)測主要的監(jiān)測控制方式

2.1 日常的安全巡視

安全巡視是大壩安全監(jiān)測基本的監(jiān)測方式，由于大壩在水利水電工程中的重要性，其安全監(jiān)測工作也尤為重要，因此日常的安全巡視工作是不可或缺的工作環(huán)節(jié)。安全巡視工作主要針對大壩的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行巡視和安全檢查，檢查大壩是否出現(xiàn)變形、裂痕、滲水等質(zhì)量問題，并且在巡查過程中清理大壩周圍的污染物，避免污染物進(jìn)入大壩的泄洪通道中，導(dǎo)致泄洪功能效率的降低，影響水利水電工程的正常運(yùn)行。另外，大壩內(nèi)部的電氣設(shè)備也需要定期的維修和監(jiān)測，確保其能夠正常的供電，不影響水利水電工程的安全運(yùn)行[2]。

2.2 安全監(jiān)測數(shù)據(jù)控制

一般情況下，大壩安全監(jiān)測的信息數(shù)據(jù)主要有環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)、大壩壩體監(jiān)測數(shù)據(jù)以及一些其他的基本數(shù)據(jù)信息等，所涉及的信息數(shù)據(jù)量較大，人工整理比較繁瑣，因此可以引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)手段，借助信息技術(shù)，通過建立信息數(shù)據(jù)庫管理平臺，實現(xiàn)對這些數(shù)據(jù)的自動化管理，既可以簡化管理人員的工作，降低工作人員的壓力，提高安全監(jiān)測的工作質(zhì)量，又可以提升信息數(shù)據(jù)的管理效率，確保安全監(jiān)測數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。

2.3 大壩溫度監(jiān)測

大壩的裂縫問題通常是由溫度變化引起的，由于大壩的施工原料大部分都是混凝土，混凝土結(jié)構(gòu)易吸熱，使得大壩內(nèi)部的熱量無法進(jìn)行揮發(fā)，隨著外界自然環(huán)境的變化，大壩會出現(xiàn)因溫差過大而造成的大壩裂縫現(xiàn)象，如果發(fā)現(xiàn)不及時，會對大壩的安全造成影響。

2.4 大壩應(yīng)力監(jiān)測

大壩的應(yīng)力壩體在外力和自重作用下形成的內(nèi)部應(yīng)力，應(yīng)力監(jiān)測是在壩內(nèi)埋設(shè)土壓力計，根據(jù)對大壩自身應(yīng)力的計算，掌握大壩的應(yīng)變量，將大壩安全監(jiān)測數(shù)據(jù)控制在安全應(yīng)變量內(nèi)，就可以避免大壩出現(xiàn)變形、沉降的情況，確保大壩運(yùn)行的安全性。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和大壩結(jié)構(gòu)的變化，大壩應(yīng)力監(jiān)測用到的設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生，現(xiàn)階段常用的設(shè)備包括平衡式壓力計、鋼弦式土壓力計、電阻應(yīng)變式土壓力計，以及差動電阻式土壓力計等，在選擇時要根據(jù)大壩的實際情況，結(jié)合壓力計的使用功能妥善選擇，從而確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。

3 大壩安全監(jiān)測控制措施

水利水電工程能夠促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展，在大壩的建設(shè)過程中，涉及的內(nèi)容廣泛復(fù)雜，需要施工團(tuán)隊將每個施工細(xì)節(jié)都落實到位，提高大壩施工的安全性，避免為施工過程或日后的使用留下安全隱患，因此在安全監(jiān)測中，要結(jié)合長期的建設(shè)經(jīng)驗，選擇科學(xué)的監(jiān)測手段，克服惡劣的施工條件，全面提高水利水電工程的安全性，降低安全事故的發(fā)生幾率。

3.1 做好大壩外部的安全監(jiān)測工作

外部監(jiān)測大體上來說就是對大壩的外部結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)測，旨在監(jiān)測大壩是否存在沉降現(xiàn)象。由于大壩工程施工條件復(fù)雜，外部環(huán)境會對大壩造成影響，通過監(jiān)測大壩的外形，排除外力因素的影響造成的沉降問題，確保大壩外部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。隨著科技的發(fā)展，信息技術(shù)的出現(xiàn)為各個行業(yè)都帶來了便利，大壩外部的安全監(jiān)測也可以應(yīng)用信息技術(shù)，提高監(jiān)測的精確度，如利用全站儀，配合GPS系統(tǒng)對大壩的外部結(jié)構(gòu)進(jìn)行準(zhǔn)確的監(jiān)測，使水利水電工程中的大壩安全監(jiān)測也逐漸實現(xiàn)無人操作，提高外部監(jiān)測所用到的各種儀器設(shè)備的精確度，進(jìn)而準(zhǔn)確監(jiān)測出大壩是否存在變形、沉降的風(fēng)險，保障大壩的安全性。

3.2 做好大壩內(nèi)部的安全監(jiān)測工作

大壩內(nèi)部監(jiān)測同等重要，內(nèi)部監(jiān)測的開展主要圍繞大壩的內(nèi)部情況進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測大壩內(nèi)部是否存在滲漏、裂縫、變形的情況，但傳統(tǒng)的內(nèi)部監(jiān)測方式是由人工帶著測量儀進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測過程中會影響大壩的正常施工，對施工進(jìn)度造成影響，為了改變這一狀況，近年來開始應(yīng)用活動測量儀，其優(yōu)點是可以根據(jù)大壩的施工進(jìn)程，進(jìn)行科學(xué)的內(nèi)部監(jiān)測，在監(jiān)測過程中不會影響大壩的正常施工。因此，在進(jìn)行大壩的內(nèi)部監(jiān)測時，相關(guān)的監(jiān)測部門應(yīng)該重點應(yīng)用和推廣活動測量儀，避免大壩內(nèi)部出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，降低大壩發(fā)生安全風(fēng)險的因素[3]。

3.3 提高安全監(jiān)測設(shè)備的應(yīng)用頻率

安全監(jiān)測設(shè)備是現(xiàn)階段大壩安全監(jiān)測工作主要采用的方式，利用專業(yè)的儀器設(shè)備對大壩的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)測，具體分析監(jiān)測數(shù)據(jù)后，確保大壩的安全性在控制范圍內(nèi)。但就目前大部分水利水電工程的安全監(jiān)測而來，由于資金的限制，安全設(shè)備應(yīng)用率較低，另外所用的儀器設(shè)備質(zhì)量也不能得到保證，致使安全監(jiān)測的精確度難以提高。因此相關(guān)的安全監(jiān)測部門，應(yīng)該提高大壩工程安全監(jiān)測設(shè)備的應(yīng)用，在進(jìn)行設(shè)備的安裝時，應(yīng)選擇質(zhì)量好、監(jiān)測數(shù)據(jù)精準(zhǔn)的儀器，進(jìn)一步提高水利水電工程中大壩工程安全監(jiān)測的控制水平，將安全監(jiān)測設(shè)備安裝在大壩最恰當(dāng)?shù)奈恢?，這樣才能充分發(fā)揮儀器設(shè)備的作用，提高大壩運(yùn)行時的安全性。

3.4 提升大壩工程安全監(jiān)測工作人員的綜合素養(yǎng)

監(jiān)測人員是大壩工程安全監(jiān)測工作的執(zhí)行者，其工作素養(yǎng)會直接影響安全監(jiān)測工作的有效性，雖然現(xiàn)階段大部分的監(jiān)測工作已經(jīng)實現(xiàn)了自動化管理，但是監(jiān)測人員的工作素養(yǎng)仍然重要。在監(jiān)測工作中，除了儀器設(shè)備所監(jiān)測的數(shù)據(jù)信息外，還有需要進(jìn)行人工信息采集的工作環(huán)節(jié)，然后結(jié)合監(jiān)測人員的具體分析，得出精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)一步提高大壩工程的安全性。因此，監(jiān)測人員要不斷提升自身的綜合素養(yǎng)，在確保監(jiān)測工作專業(yè)的基礎(chǔ)上，強(qiáng)化自身的責(zé)任意識，端正監(jiān)測人員的工作態(tài)度，讓他們能夠在實際的工作中一絲不茍，高度重視數(shù)據(jù)信息的精準(zhǔn)性，并對監(jiān)測人員進(jìn)行定期的技能培訓(xùn)，全面提升監(jiān)測人員的綜合素養(yǎng)，使監(jiān)測人員在日常的監(jiān)測工作中能夠時刻保持積極的工作態(tài)度和工作熱情，在這個基礎(chǔ)上落實大壩工程安全監(jiān)測人員的獎懲制度，使安全監(jiān)測人員能夠保持高度的警惕性，做好自身的本職工作，確保大壩安全監(jiān)測工作的有效開展。

3.5 建立完善的安全監(jiān)測工作體系

完善的安全監(jiān)測工作體系可以使大壩的安全監(jiān)測工作的有效性得到保障，在完善的工作體系的約束下，工作人員的責(zé)任意識也會隨之增強(qiáng)，這樣大壩安全監(jiān)測工作才能有條不紊地進(jìn)行。首先，加強(qiáng)日常的安全巡視工作，及時發(fā)現(xiàn)影響大壩運(yùn)行的外部因素，避免其對大壩的運(yùn)行造成嚴(yán)重的影響，威脅周圍人的生命財產(chǎn)安全。其次，定期維護(hù)所用到的儀器設(shè)備，這樣在確保儀器設(shè)備能夠正常使用的基礎(chǔ)上，提高信息數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，為接下來其他工作的開展提供可靠的參考依據(jù)，有效的降低儀器設(shè)備損壞后的維修成本。最后，利用網(wǎng)絡(luò)平臺，建立數(shù)據(jù)存儲平臺，將各類數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)的分類儲存在這一平臺上，提高了信息數(shù)據(jù)的管理效率，進(jìn)而使大壩工程安全監(jiān)測工作順利開展[4]。

3.6 確保大壩工程的施工質(zhì)量

施工質(zhì)量關(guān)系到水利水電工程大壩的使用質(zhì)量，同時在施工中還影響施工人員的安全性，因此在水利水電工程中大壩工程的施工質(zhì)量也是安全管理中的內(nèi)容之一，要提高對施工質(zhì)量控制的重視。首先，施工材料的控制，大壩工程施工需要用到大量的鋼筋和水泥材料，在施工材料的購置方面要高度注意，考慮到大壩工程施工環(huán)境的特殊性，要嚴(yán)格按照施工材料的使用標(biāo)準(zhǔn)，不要一味的強(qiáng)調(diào)控制施工成本，確保施工質(zhì)量才是硬道理，此外在材料儲存過程中，為了避免降低材料的使用性能，需要在干燥的環(huán)境進(jìn)行儲存。其次，施工中的控制，確保大壩工程質(zhì)量光靠選擇高質(zhì)量、高性能的材料是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，施工中的施工細(xì)節(jié)也很重要，要選擇先進(jìn)的施工技術(shù)，確保施工細(xì)節(jié)到位，尤其是涉及到灌漿、填筑等工序，保證施工人員的操作水平，避免在施工中留下安全隱患問題。要控制好施工中的每個細(xì)節(jié)，盡可能的將水利水電工程中大壩安全監(jiān)測工作做的更加細(xì)致全面，確保水利水電大壩工程的安全，為水利水電工程順利施工提供可靠的保障。

4 結(jié)語

綜上所述，大壩作為水利水電工程中重要的組成部分，其安全監(jiān)測工作尤為重要，要提高對安全監(jiān)測的重視，引進(jìn)先進(jìn)的大壩工程安全監(jiān)測技術(shù)，相關(guān)的監(jiān)測部門要對現(xiàn)用的監(jiān)測流程進(jìn)行系統(tǒng)分析，借鑒先進(jìn)的安全監(jiān)測技術(shù)，找到現(xiàn)存的問題，采取有效的措施進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，確保大壩工程安全監(jiān)測工作的順利開展，提高安全監(jiān)測的有效性，為整個水利水電工程提供安全運(yùn)行的保障。