水庫(kù)大壩安全自動(dòng)化監(jiān)測(cè)問(wèn)題和改進(jìn)路徑

羅錦豐

(深圳市東江水源工程管理處,廣東 深圳 518000)

0 前 言

將安全自動(dòng)化監(jiān)測(cè)設(shè)備應(yīng)用于水庫(kù)大壩中,通過(guò)使用現(xiàn)代化、智能化安全自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)手段,對(duì)大壩運(yùn)行狀況實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)性監(jiān)控,克服了以往檢測(cè)過(guò)程中受限較多的難題,同時(shí)這種模式還解放了人力資源,安全性有所保證,整體檢測(cè)的效率得以提升,是當(dāng)前各地區(qū)水庫(kù)大壩應(yīng)該重視運(yùn)用的,有助于提升水庫(kù)大壩監(jiān)督管理的整體效率。

1 水庫(kù)大壩安全自動(dòng)化監(jiān)測(cè)重要性

推動(dòng)水庫(kù)大壩實(shí)現(xiàn)安全自動(dòng)化監(jiān)測(cè),有效的提高了水庫(kù)大壩的觀測(cè)精度,在傳統(tǒng)人工監(jiān)控模式之下,如果蜂鳴器并不穩(wěn)定,且工作人員本身技能相對(duì)受限,測(cè)量技術(shù)手段較低,很難對(duì)水庫(kù)大壩做出準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè),而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)之后,監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)智能化與自動(dòng)化操作,能夠把獲得的數(shù)據(jù)以數(shù)字形式傳遞至系統(tǒng)終端,減少了傳統(tǒng)測(cè)量模式諸多外界影響因素干擾,對(duì)水庫(kù)大壩監(jiān)督的精確度得到有效的提高。所以說(shuō)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng),有效的彌補(bǔ)了傳統(tǒng)水庫(kù)大壩監(jiān)測(cè)中不足之處,對(duì)于促進(jìn)水庫(kù)大壩安全運(yùn)行是十分必要的[1]。

2 水庫(kù)大壩安全自動(dòng)化監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀——以松子坑水庫(kù)為例

2.1 松子坑水庫(kù)概況

松子坑水庫(kù)是深圳市東江水源工程管理處下設(shè)的一個(gè)基層管理所,位于深圳坪山區(qū)龍?zhí)锝值?為深圳東江水源工程的中型調(diào)蓄水庫(kù),水庫(kù)由一期和二期工程組成。水庫(kù)一期包括一座主壩(1#壩)和15座副壩共16條壩組成,以及4條輸水管,其中1～15#壩壩型為當(dāng)?shù)仫L(fēng)化料均質(zhì)壩加土工膜防滲,16#壩為混凝土壩;輸水管型式為壩下壓力埋管。二期包括一座主壩(1#壩)和3座副壩共4條壩組成?？倝伍L(zhǎng)4.04km,最高壩36.8m,壩寬6m;正常蓄水位66m,總庫(kù)容4157萬(wàn)m3,主要功能是調(diào)蓄、供水和防洪。松子坑水庫(kù)承擔(dān)著向坑梓水廠、大工業(yè)區(qū)水廠供水任務(wù)以及向獺湖水廠應(yīng)急供水,工程運(yùn)行工況良好,在當(dāng)?shù)匕l(fā)揮了重要的作用。

2.2 水庫(kù)大壩安全自動(dòng)化監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代化、自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生,與此同時(shí)在對(duì)水庫(kù)大壩進(jìn)行監(jiān)督管理時(shí),也充分運(yùn)用了這些先進(jìn)的技術(shù)手段。松子坑水庫(kù)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng),主要包括氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)GNSS大壩位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、環(huán)庫(kù)光纖通信系統(tǒng)、會(huì)商系統(tǒng)和大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等構(gòu)成。于2015年建設(shè)了閘門自控系統(tǒng),包括1#壩啟閉塔、11#壩啟閉塔、12#壩啟閉塔、13#壩啟閉塔、二期啟閉塔。并安裝了視頻監(jiān)控系統(tǒng),在2015年進(jìn)行新增和改造,到目前為止共計(jì)51個(gè)。當(dāng)下已經(jīng)構(gòu)建了相對(duì)完善的大壩監(jiān)測(cè)系統(tǒng),能夠全面掌握大壩運(yùn)行狀況,對(duì)提升水庫(kù)大壩的穩(wěn)定運(yùn)行非常關(guān)鍵。

3 導(dǎo)致水庫(kù)大壩安全自動(dòng)化監(jiān)測(cè)出現(xiàn)問(wèn)題的原因

目前一些水庫(kù)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)中還存在一定的問(wèn)題,如監(jiān)測(cè)工作不到位、對(duì)于水庫(kù)中存在的一些問(wèn)題監(jiān)測(cè)仍然不到位、設(shè)備維修工作不及時(shí),這些問(wèn)題都直接干擾了水庫(kù)大壩的安全穩(wěn)定性,對(duì)水庫(kù)大壩的安全性產(chǎn)生了不利的影響,是管理部門以及工作人員要重視做好完善的。

3.1 監(jiān)測(cè)資料應(yīng)用存在的問(wèn)題

水庫(kù)大壩借助于安全自動(dòng)化監(jiān)測(cè)時(shí),收集數(shù)據(jù)、資料信息的能力得到改善,改變了傳統(tǒng)人工獲取水庫(kù)大壩運(yùn)行數(shù)據(jù)容易產(chǎn)生遺漏和誤差的現(xiàn)象,是當(dāng)下以及未來(lái)都應(yīng)該重視使用的方法。例如在松子坑水庫(kù)中,就高效的利用的自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化監(jiān)測(cè),推動(dòng)了水庫(kù)數(shù)據(jù)分析能力,對(duì)整個(gè)水庫(kù)的穩(wěn)定運(yùn)行發(fā)展起到了非常重要的作用。但是由于當(dāng)下技術(shù)手段的發(fā)展水平限制,對(duì)于大壩局部散浸以及滲水較大的地方,數(shù)據(jù)搜集不全面,沒(méi)有辦法開展全面的數(shù)據(jù)分析與判斷,在一定程度上就影響了水庫(kù)大壩的穩(wěn)定性,還需要在以后的發(fā)展中做出彌補(bǔ)和調(diào)整,從而保證水庫(kù)大壩的平穩(wěn)發(fā)展。

3.2 監(jiān)測(cè)儀器情況

在進(jìn)行水庫(kù)大壩安全自動(dòng)化監(jiān)測(cè)中,監(jiān)測(cè)設(shè)備是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)控的重要基礎(chǔ)條件,但是在使用的過(guò)程中還需要對(duì)監(jiān)測(cè)設(shè)備做好定期的檢查與維修,對(duì)于一些出現(xiàn)問(wèn)題的自動(dòng)化監(jiān)督設(shè)備,要及時(shí)做好檢修,避免監(jiān)測(cè)儀器出現(xiàn)故障,影響監(jiān)測(cè)精確,還有些大壩雖然安裝了自動(dòng)化檢測(cè)設(shè)備,但是工作人員疏于對(duì)檢測(cè)設(shè)備的日常維護(hù)與檢修,導(dǎo)致一些檢測(cè)設(shè)備出現(xiàn)故障問(wèn)題,影響監(jiān)測(cè)功能的發(fā)揮。這些情況都會(huì)在很大程度上降低水庫(kù)大壩監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的收集與使用。不利于工作人員及時(shí)準(zhǔn)確地收集到大壩運(yùn)行中關(guān)鍵數(shù)據(jù),增加了整個(gè)水庫(kù)大壩的風(fēng)險(xiǎn)性,還需要水庫(kù)能及時(shí)做好自動(dòng)化系統(tǒng)的管理,提高利用效率。

3.3 安全監(jiān)測(cè)意識(shí)不足

水庫(kù)大壩的安全監(jiān)測(cè)不僅僅依靠自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng),需要工作人員及時(shí)做好定期監(jiān)測(cè)工作,分析監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中收集到的各種數(shù)據(jù),在數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)之上,合理制定管理措施,避免出現(xiàn)大壩運(yùn)行異常情況,這就需要在水庫(kù)大壩運(yùn)行過(guò)程中,工作人員樹立起防患于未然的觀念意識(shí)形態(tài),在水庫(kù)大壩實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化檢測(cè)設(shè)備監(jiān)督監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)上,科學(xué)高效分析數(shù)據(jù),從而加強(qiáng)工作人員對(duì)水庫(kù)大壩的監(jiān)督與管理工作。就當(dāng)下一些水庫(kù)大壩監(jiān)測(cè)工作情況來(lái)看,雖然實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化,但是卻輕視人工監(jiān)測(cè)工作,如果只依賴監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)督管理,在一定程度上就會(huì)就會(huì)影響水庫(kù)安全工作的落實(shí),不利于水庫(kù)大壩安全運(yùn)行[2]。

3.4 監(jiān)測(cè)工作不系統(tǒng)

水庫(kù)大壩應(yīng)該是一個(gè)完善的監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)水庫(kù)大壩全方位的監(jiān)督與管理,促進(jìn)水庫(kù)的正常運(yùn)轉(zhuǎn),所以該系統(tǒng)中要包括水庫(kù)大壩的管理、維護(hù)、使用、收集數(shù)據(jù)等各項(xiàng)工作。但是當(dāng)前一些設(shè)計(jì)單位,在設(shè)計(jì)的過(guò)程中,主要將設(shè)計(jì)的工作放在除險(xiǎn)加固方面,造成設(shè)計(jì)的監(jiān)測(cè)方案,針對(duì)性不強(qiáng),投入使用中時(shí),沒(méi)有充分展現(xiàn)出監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功效性,對(duì)水庫(kù)大壩運(yùn)行中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)搜集的不夠全面,影響了工作人員分析決策。由此可見在制定監(jiān)測(cè)系統(tǒng)時(shí),還要重視做好監(jiān)控工作的系統(tǒng)性。

4 完善大壩安全自動(dòng)化監(jiān)測(cè)解決措施

為了進(jìn)一步完善大壩自動(dòng)化監(jiān)測(cè)的效率,水庫(kù)管理部門要及時(shí)做好各方面彌補(bǔ)工作,對(duì)于自動(dòng)化監(jiān)測(cè)中存在的不足之處,要及時(shí)做好技術(shù)上的彌補(bǔ),同時(shí)管理人員要能夠充分利用好各種監(jiān)測(cè)儀器和手段,加強(qiáng)對(duì)各種數(shù)據(jù)的搜集與監(jiān)督,并及時(shí)做好分析工作,從而確保各種監(jiān)督工作的順利完成。

4.1 完善監(jiān)測(cè)資料收集與分析工作

為確保水庫(kù)大壩實(shí)現(xiàn)安全高效的運(yùn)轉(zhuǎn),就需要加強(qiáng)對(duì)水庫(kù)大壩各項(xiàng)數(shù)據(jù)的收集與分析工作,在完善檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)備基礎(chǔ)上,同時(shí)還要制定健全的水工檢測(cè)數(shù)據(jù)管理體系,形成檢測(cè)技術(shù)優(yōu)勢(shì)。在開展數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)時(shí),能夠全面的監(jiān)測(cè)、收集到水庫(kù)大壩中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù),并形成系統(tǒng)性、整體性的水庫(kù)大壩監(jiān)控資料。工作人員要根據(jù)獲得的數(shù)據(jù)資料及時(shí)開展分析工作,研判水庫(kù)運(yùn)行狀態(tài),對(duì)于出現(xiàn)問(wèn)題的環(huán)節(jié)要及時(shí)采取措施進(jìn)行補(bǔ)救,提升整個(gè)水庫(kù)大壩運(yùn)行的效率,保障其安全運(yùn)行。同時(shí)科研工作人員還應(yīng)該結(jié)合水庫(kù)大壩實(shí)際運(yùn)行發(fā)展情況,設(shè)計(jì)監(jiān)測(cè)功能更加健全的檢測(cè)儀器,高效掌握局部滲水較大的問(wèn)題,通過(guò)科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新工作,提高對(duì)水庫(kù)運(yùn)行情況的監(jiān)督與管理,這樣才能逐步提升整個(gè)水庫(kù)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

4.2 使用自動(dòng)化、智能化監(jiān)測(cè)儀器系統(tǒng)

想要保障水庫(kù)大壩實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的運(yùn)行,還必須要重視監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的選擇和使用,在文章中研究的水庫(kù)大壩安全自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng),是現(xiàn)代化監(jiān)測(cè)設(shè)備,具有較高的監(jiān)測(cè)性能,具體配置如見表1,完善的監(jiān)測(cè)儀器保障了采集信息的全面性,能夠?qū)⑺畮?kù)大壩中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)及時(shí)收入到系統(tǒng)中,并傳回至系統(tǒng)終端,工作人員直接使用就可以,便捷性以及效率性都得到了保障[3]。

表1 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具體配置

4.3 提升安全監(jiān)測(cè)意識(shí)

安全監(jiān)測(cè)意識(shí)十分關(guān)鍵,目前各地區(qū)水庫(kù)大壩中,已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)的配備,通過(guò)各種檢測(cè)儀器的監(jiān)督與管理,確保了各種信息以及數(shù)據(jù)的搜集,轉(zhuǎn)變了以往監(jiān)測(cè)工作由人工完成的現(xiàn)狀,這樣就有效了克服了采集數(shù)據(jù)以及分析信息的效率遲緩的問(wèn)題,保證了安全運(yùn)行的效率性。與此同時(shí),除了自動(dòng)化監(jiān)測(cè)儀器之外,還應(yīng)該重視做好人工監(jiān)測(cè),工作人員要定期做好管理工作,第一時(shí)間掌握各種監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),并做好分析,全面掌握水庫(kù)運(yùn)行狀態(tài)。同時(shí)通過(guò)必要的監(jiān)督管理活動(dòng),還能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)各種監(jiān)測(cè)儀器中出現(xiàn)的問(wèn)題,并做好調(diào)整,保證儀器的穩(wěn)定運(yùn)行。與此同時(shí)對(duì)于一些設(shè)備過(guò)于老舊的,也要及時(shí)進(jìn)行更新?lián)Q代,保證在本區(qū)域內(nèi)安裝的監(jiān)控設(shè)備具有良好的監(jiān)測(cè)功能。在工作人員不斷做好系統(tǒng)日常維護(hù)工作與管理工作的情況下,能夠保障設(shè)備發(fā)揮出最大功效[4-6]。

4.4 推進(jìn)安全監(jiān)測(cè)工作系統(tǒng)化

安全監(jiān)測(cè)工作要形成系統(tǒng)的、連貫的運(yùn)行管理方案,持續(xù)的發(fā)揮出整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)的作用,將監(jiān)測(cè)工作貫穿于水庫(kù)大壩運(yùn)行發(fā)展的各個(gè)環(huán)節(jié)中,這樣才能夠發(fā)揮出安全檢測(cè)系統(tǒng)最大效用。這就需要工作人員對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行、發(fā)展的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行后想的設(shè)計(jì),從檢測(cè)系統(tǒng)的引進(jìn)與設(shè)計(jì)、到設(shè)備安裝、在到系統(tǒng)使用、后續(xù)維護(hù)等各項(xiàng)工作,都需要做好系統(tǒng)化設(shè)計(jì),使監(jiān)測(cè)工作更加系統(tǒng)化,要保證及時(shí)性,避免重要數(shù)據(jù)的遺漏等。通過(guò)推進(jìn)監(jiān)測(cè)工作系統(tǒng)化,提升檢測(cè)效率[7-8]。

5 結(jié) 論

綜上所述,文章對(duì)水庫(kù)大壩安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化技術(shù)重要性、影響自動(dòng)化監(jiān)測(cè)的原因以及如何提升監(jiān)測(cè)效率等方面進(jìn)行了全面的論述,目前在自動(dòng)化、智能化推動(dòng)之下,提升了水庫(kù)大壩運(yùn)行的安全性,采集數(shù)據(jù)的全面性得到改善,但是在運(yùn)行中還有不足之處,如工作人員意識(shí)不足,系統(tǒng)性不強(qiáng)等問(wèn)題,對(duì)此,文章認(rèn)為工作人員要端正態(tài)度,更新設(shè)備,重視管理工作,加強(qiáng)數(shù)據(jù)分析能力等,這對(duì)于穩(wěn)定水庫(kù)大壩運(yùn)行有著重要的意義。