論述水庫監(jiān)測(cè)設(shè)施的日常運(yùn)行及其管理

王敏潔

(修水縣竹坪鄉(xiāng)人民政府,江西 九江 332400)

0 引 言

水庫監(jiān)測(cè)設(shè)施能否安全穩(wěn)定的運(yùn)行,直接關(guān)系到監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和真實(shí)性,對(duì)修水縣社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康的發(fā)展有非常重要的意義。修水縣水庫眾多,很多水庫建設(shè)時(shí)間早,監(jiān)測(cè)設(shè)施隨著使用年限的增加,已經(jīng)出現(xiàn)了不同程度的損壞,甚至監(jiān)測(cè)設(shè)施已經(jīng)無法正常獲取水庫運(yùn)行的實(shí)時(shí)情況,無法為水庫的有效運(yùn)維提供可靠的數(shù)據(jù)支撐,影響到水庫運(yùn)行的安全性?；诖?開展水庫監(jiān)測(cè)設(shè)施日常運(yùn)行及其管理的分析研究就顯得尤為必要。

1 工程概述

修水縣是個(gè)比較典型的山區(qū)縣,以山為主,素有“八山半水一分田,半分道路和莊園”的說法。境內(nèi)四周群山環(huán)繞,從四周向中心依次是中山、低山、丘陵和河谷地形。中、低山占總面積的65%,高丘占總面積的20.5%,低丘占總面積的13.5%,河谷階地僅占總面積的1%。全縣地勢(shì)西高東低,向東北傾斜,略如碗狀。修河是境內(nèi)主要水系,修河及其11條支流,流貫全境。修河發(fā)源于幕阜山東麓,上游又稱渣津水,匯合司前水,大橋水,東港水,東津水,山口水,北岸水,杭口水,奉鄉(xiāng)水,安溪水,三都水等,蜿蜒曲折,呈樹枝狀分布,向中心河谷輻合。在曾家橋起稱修河,向東北出境,流經(jīng)武寧、永修,在吳城匯合贛江后注入鄱陽湖。西部汩羅水,發(fā)源于黃龍,經(jīng)水源、大橋和湖南平江,注入洞庭湖。

2 水庫大壩安全監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀

修水縣已有74座小型水庫,大壩管理目前普遍存在健康安全監(jiān)測(cè)設(shè)施還不夠全面、雨水情數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、上報(bào)不能及時(shí)、管理不輕松、無自動(dòng)化的數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析機(jī)制。修水縣2022年度基本實(shí)施完成了74座小型水庫雨水情和視頻監(jiān)控設(shè)施建設(shè),已按要求完成了對(duì)74座小型水庫的安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的上報(bào)。目前已有74座小型水庫中20座為小(1)型水庫,其余54座為小(2)型水庫。其中有11座小型水庫建設(shè)完成了自動(dòng)表面監(jiān)測(cè)設(shè)施,共計(jì)布設(shè)了44個(gè)全自動(dòng)GNSS監(jiān)測(cè)點(diǎn)。63座小型水庫現(xiàn)已建設(shè)完成了滲流壓力監(jiān)測(cè)設(shè)施,共計(jì)布設(shè)了302根測(cè)壓管,302支滲壓計(jì)。

3 運(yùn)行技術(shù)要求

對(duì)水庫監(jiān)測(cè)設(shè)施而言,其運(yùn)行穩(wěn)定性,直接關(guān)系到水庫運(yùn)行中各項(xiàng)數(shù)據(jù)檢測(cè)的準(zhǔn)確性和有效性,監(jiān)測(cè)設(shè)施監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)錄入到省級(jí)監(jiān)測(cè)平臺(tái)。監(jiān)測(cè)設(shè)施在自動(dòng)化運(yùn)行監(jiān)測(cè)中,需要以某一個(gè)水庫為監(jiān)測(cè)單元,并通過專用的數(shù)據(jù)傳輸單元,快速、及時(shí)傳輸?shù)绞〖?jí)監(jiān)測(cè)平臺(tái)之上。如果采取了人工觀測(cè)的方法,需由專人負(fù)責(zé)將監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)上傳到省級(jí)監(jiān)測(cè)平臺(tái)之上。為保證水庫監(jiān)測(cè)設(shè)施運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性、持續(xù)性,需要明確水庫監(jiān)測(cè)設(shè)施運(yùn)行的技術(shù)要求,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

3.1 日常巡視檢查

水庫監(jiān)測(cè)設(shè)施的日常巡視檢查工作,應(yīng)由專業(yè)的水庫安全人員全權(quán)負(fù)責(zé),結(jié)合每座水庫的特點(diǎn),以及監(jiān)測(cè)設(shè)施的功能及使用情況,選擇合適巡查頻次、方法以及巡查內(nèi)容,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)水庫監(jiān)測(cè)設(shè)施存在的問題,及時(shí)進(jìn)行有針對(duì)性的處理。

3.2 滲流壓力觀測(cè)

滲流壓力是反應(yīng)水庫大壩工程安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵,因此,需要定期對(duì)水庫大壩的滲流壓力進(jìn)行觀測(cè),以掌握水庫大壩運(yùn)行情況。修水縣水庫在滲流數(shù)據(jù)觀測(cè)中采用了測(cè)壓管中放置滲壓計(jì)的方法,可對(duì)滲流壓力進(jìn)行自動(dòng)采集,每天至少采集一次滲流壓力數(shù)據(jù)。沒有布設(shè)滲壓計(jì)的水庫,可進(jìn)行人工采集,在汛期每天要至少采集一次滲流壓力數(shù)據(jù),在非汛期每周采集一次即可[1]。

3.3 表面變形

表面變形監(jiān)測(cè)是水庫監(jiān)測(cè)的主要內(nèi)容,主要采用GNSS進(jìn)行自動(dòng)觀測(cè),監(jiān)測(cè)設(shè)施為北斗設(shè)備,但需要保證觀測(cè)精度能夠滿足相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的要求。觀測(cè)設(shè)施要埋設(shè)到安裝天線的強(qiáng)制對(duì)中底盤上,監(jiān)測(cè)設(shè)施之上需要有完善的保護(hù)裝置,以免發(fā)生人為破壞。針對(duì)那些缺乏GNSS設(shè)施的水庫,在進(jìn)行表面變形觀測(cè)中,可采取人工觀測(cè)的方法,但需要按照相關(guān)要求,明確觀測(cè)的次數(shù),以及觀測(cè)的方法。

3.4 自動(dòng)化采集

在水庫安全運(yùn)行自動(dòng)化觀測(cè)中,自動(dòng)化采集系統(tǒng)是必不可少的水庫監(jiān)測(cè)設(shè)施,主要是利用各種先進(jìn)的傳感器來自動(dòng)化采集。采集頻次可設(shè)定每天一次。采集到的各種數(shù)據(jù),要及時(shí)備份,但為節(jié)約備份空間,降低備份成本,要控制好備份周期,最長≤30d。每年年底需要將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,打印成紙質(zhì)文檔進(jìn)行歸類保存。每個(gè)自動(dòng)化采集點(diǎn)位,每年要至少進(jìn)行1次人工比對(duì)[2]。

3.5 監(jiān)測(cè)資料整理分析

水庫監(jiān)測(cè)設(shè)施運(yùn)行管理單位,需要定期對(duì)監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理編輯,每隔5a需要委托專業(yè)單位進(jìn)行資料整編分析,以便從大量的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中提取出有用有價(jià)值的數(shù)據(jù)來指導(dǎo)水庫大壩安全運(yùn)行。年度資料分析時(shí)間要選擇在次年汛期來臨之前完成,水庫監(jiān)測(cè)資料整理分析的結(jié)果,作為對(duì)水庫大壩工作狀態(tài)評(píng)估的依據(jù),并提出有針對(duì)性的指導(dǎo)意見,形成檢測(cè)資料分析報(bào)告[3]。

4 水庫監(jiān)測(cè)設(shè)施的有效管理

4.1 建立完善運(yùn)行管理制度

制度是管理的主要依據(jù),如果缺乏有效的制度支持,很多管理的措施、手段就無法落實(shí)到實(shí)處。水庫監(jiān)測(cè)設(shè)施涉及范圍廣、布置分散,為提升管理效果,必須建立起先進(jìn)完善的管理制度。

1)結(jié)合水庫監(jiān)測(cè)設(shè)施的特點(diǎn)和運(yùn)行要求,需要建立起一套有效的規(guī)章制度,明確每位運(yùn)維管理人員的職責(zé)、任務(wù)、權(quán)限等。以保證各項(xiàng)資料文檔的收集整理有專人負(fù)責(zé),系統(tǒng)硬件和軟件的管理、數(shù)據(jù)庫的維護(hù)有專人負(fù)責(zé)。

2)完善考核激勵(lì)措施。水庫監(jiān)測(cè)設(shè)施運(yùn)行管理表現(xiàn)優(yōu)異的人員進(jìn)行資金和物質(zhì)上的獎(jiǎng)勵(lì),對(duì)玩忽職守,弄虛作假的人員進(jìn)行處罰,以促使管理制度能夠落到實(shí)處,提升每位管理人員參與水庫監(jiān)測(cè)設(shè)施運(yùn)行維護(hù)的積極性。

3)要進(jìn)一步明確每個(gè)單位、每個(gè)管理部門在水庫監(jiān)測(cè)設(shè)施運(yùn)行維護(hù)管理中的作用和職責(zé),促使各部門相互配合,積極協(xié)調(diào),更好的完成水庫監(jiān)測(cè)設(shè)施運(yùn)行維護(hù)相關(guān)工作。

4.2 規(guī)范化制度化管理

要更加深入的學(xué)習(xí)水庫監(jiān)測(cè)設(shè)施運(yùn)行維護(hù)管理相關(guān)規(guī)章制度,在實(shí)際工作中能夠嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)來開展管理工作,依法維護(hù)每個(gè)單位的合法權(quán)益,并強(qiáng)化監(jiān)督檢查的工作力度,逐步建立起現(xiàn)代化、規(guī)范化的水庫監(jiān)測(cè)設(shè)施管理運(yùn)行新模式。本項(xiàng)目在日常運(yùn)行中,需要對(duì)水庫監(jiān)測(cè)設(shè)施數(shù)據(jù)的采集和運(yùn)維進(jìn)行系統(tǒng)培訓(xùn),既要培訓(xùn)系統(tǒng)的原理以及操作要點(diǎn),也要培訓(xùn)水庫監(jiān)測(cè)設(shè)施的應(yīng)用和現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的融合,逐步打造一支高水平、高專業(yè)性的 水庫監(jiān)測(cè)設(shè)施運(yùn)行維護(hù)管理隊(duì)伍,全面提升工作效率和業(yè)務(wù)管理水平。檢查滲壓計(jì)是否標(biāo)識(shí)清晰、外觀無損傷、電纜連接完好、濾頭未堵塞,以及滲壓計(jì)量程與測(cè)點(diǎn)實(shí)際承受的壓力是否相適應(yīng)。檢查差阻式滲壓計(jì)電阻比、電阻值及絕緣電阻是否合格,檢查振率式滲壓計(jì)頻率、頻率極差、及溫度極差是否合格。

4.3 加強(qiáng)自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用

檢查數(shù)據(jù)采集裝置的通信端口、供電電壓、防雷模塊和接地保護(hù)裝置有效性,并及時(shí)更換蓄電池、防雷模塊等易損易耗件。檢查數(shù)據(jù)采集和管理分析軟件各項(xiàng)功能,及時(shí)升級(jí)采集和管理分析軟件。自動(dòng)化系統(tǒng)通信、供電、防雷和接地保護(hù)等裝置設(shè)施應(yīng)及時(shí)檢查維護(hù),按要求檢查通信設(shè)施工作狀態(tài),無線通信設(shè)施應(yīng)測(cè)試無線信道,檢查供電設(shè)施工作狀態(tài)測(cè)試相關(guān)參數(shù)。檢查供電系統(tǒng)穩(wěn)壓電源、隔離變壓器、UPS 等[5]。檢查并保持太陽能板牢固、完整和清潔。檢查避雷設(shè)施可靠性,并測(cè)試接地電阻,必要時(shí)應(yīng)采取降阻處理措施,測(cè)試系統(tǒng)絕緣電阻,電阻值應(yīng)滿足相關(guān)要求。檢查位移觀測(cè)點(diǎn)(含工作基點(diǎn))基礎(chǔ)是否堅(jiān)固完整穩(wěn)定。觀測(cè)墩頂部的強(qiáng)制對(duì)中底盤完好,有無松動(dòng)傾斜等。檢查 GNSS 測(cè)點(diǎn)上空是否開闊、發(fā)射裝置是否穩(wěn)固,發(fā)射天線 15°角以上障礙物清理或其他異常時(shí)應(yīng)及時(shí)維護(hù)。測(cè)點(diǎn)保護(hù)措施可靠,無外來人員破壞。采用視準(zhǔn)線觀測(cè)時(shí),視準(zhǔn)線偏離障礙物1.0m以上。

4.4 定期升級(jí)改造

安全監(jiān)測(cè)運(yùn)行和管護(hù)單位應(yīng)定期對(duì)監(jiān)測(cè)設(shè)施進(jìn)行鑒定,鑒定周期為 5～10a/次,宜結(jié)合大壩安全鑒定進(jìn)行。監(jiān)測(cè)設(shè)施損壞時(shí)應(yīng)及時(shí)修復(fù)或更換,確保監(jiān)測(cè)成果連續(xù)可靠。對(duì)于無法恢復(fù)或恢復(fù)代價(jià)很大的,可申請(qǐng)停測(cè)或報(bào)廢,應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)評(píng)價(jià)鑒定,并獲得上級(jí)主管單位批復(fù),采取必要措施加以代替。

5 結(jié) 語

綜上所述,結(jié)合實(shí)際案例,分析了水庫監(jiān)測(cè)設(shè)施的日常運(yùn)行及管理,結(jié)果表明,水庫監(jiān)測(cè)設(shè)施運(yùn)行的有效性和穩(wěn)定性,直接關(guān)系到水庫運(yùn)維的成效。針對(duì)目前修水縣水庫監(jiān)測(cè)設(shè)施運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng),需要加強(qiáng)進(jìn)一步加強(qiáng)日常運(yùn)行監(jiān)測(cè)和維護(hù),并從建立完善運(yùn)行管理制度、規(guī)范化制度化管理、加強(qiáng)自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用、定期升級(jí)改造等方面同時(shí)入手,可提升水庫監(jiān)測(cè)設(shè)施運(yùn)行效果,延長使用壽命,為水庫運(yùn)維提供有效的參考數(shù)據(jù)。