水利工程大坝的安全监测技术与发展李毅男，胡全舟，郭志刚 （黄河勘测规划设计有限公司，河南 郑州 450003） 摘 要：大坝建设是水利工程中十分重要的部分，大坝对于民生建设有很大帮助，能够很好地造福于民，同时拉动我国经济的增长。因此，兴建大坝十分有意义，而在每一个工程建设中，最重要的部分就是安全问题，工程负责人应该把安全放在首要位置。因此文章针对水利工程大坝建设中的安全监测讨论了其重要性，然后对其现状内容进行了描述，最后探讨了其技术，展望了其发展，希望对有关部门有所帮助。 关键词：水利工程；大坝建设；安全监测；技术 随着社会的发展，各地都在兴建水利工程，水利工程对于百姓、国家的意义是巨大的。而在水利工程建设中大坝的建设是其中很重要的部分，但是随着工程建设的扩大，许多安全问题也暴露出来，如果不解决这些问题，那么将会对我国水利工程大坝建设不利，因此，文章中对水利工程大坝的安全监测技术和发展的探讨是十分有意义的，能够有效解决目前大坝建设中所暴露出的安全问题。希望，文章中的技术分析能够对大坝建设管理人员有启发。 1 水利工程大坝的安全监测的重要性大坝建设是一项十分复杂的工程，在工程建设中，可能会受到很多方面的影响，例如水位、降雨量、地质和温度等，除了这些自然因素外，大坝材料的选择以及人为的施工也会对大坝建设产生影响。如果一旦没有及时发现这些问题，很有可能造成大坝出现裂缝、渗漏等问题，导致大坝建设失败。因此，加强对水利工程大坝的安全监测十分重要，能够有效地发现和解决大坝建设中的安全隐患，避免大坝建设中出现安全问题，甚至出现严重的事故[1]，更好地保障人员的安全，让其真正造福于民。 2 水利工程大坝的安全监测现状概述水利工程大坝监测是近几十年才兴起的一门学科，它是随着水利工程大坝建设的发展而发展起来的，在20世纪70年代初，它被叫做大坝原型观测，具体操作方法为将观测的仪器置于大坝原型中，去监测一些数据以便得到大坝的安全现状，从而实现了对大坝的结构的监测。而在20世纪末才产生了安全监测这个词语，真正将安全监测应用到大坝的建设中来[2]。这时候的监测主要是对大坝的变形、渗漏、温度、应变能力等问题的监测，以便对大坝的安全现状进行分析，改善其中的问题，保障大坝建设的安全。而在如今，随着我国综合国力的增强，对于大坝的安全监测技术问题也有了很大的改善，引进了很多优良的技术和精密的仪器，这样一来，对大坝的安全监测能够有一个更好的把握。而在20世纪90年代，我国又引进了国外优良的大坝自动化管理技术，并将之与我国大坝建设结合，进行改善后应用到了我国的大坝安全监测中，更好地发展了我国的大坝安全监测技术，使得大坝建设的安全得到了更大的保障。 3 水利工程大坝的安全监测内容分析水利工程大坝安全监测的内容包括实时的安全监测以及日常的对大坝仪器现状进行日常的检查。 3.1 实时安全监测 通过实时的对大坝状况进行监测，可以得到大坝状况的一些数据，从而通过对这些数据的科学分析，可以得到大坝目前的安全情况，如此一来，能够及时地发现并处理大坝中可能的安全隐患。只有这样，才能够将安全问题及时扼杀在摇篮里，不会产生重大的大坝安全事故[3]。 3.2 日常仪器检查和巡视 日常的巡视以及对仪器的监测也是大坝安全监测的重要内容之一。将其结合起来能够起到很好的监测效果。仪器检查指的是按照相关规定，将仪器布置在大坝结构中，获得一些数据，通过对这些数据进行分析，判断大坝是否出现了安全问题。日常的监测是对大坝的渗漏等问题进行检查，需要每日安排人员对其进行检查。这样子的合理完善的安全检查能够有效发现大坝问题，及时解决问题，保障人员安全。 4 水利工程大坝的安全监测技术研究根据工作经验以及结合了大量的资料，目前的大坝安全监测技术包括两个方面：外部观测和内部观测。 4.1 外部观测 外部观测指的是对大坝的外观形状进行观测，判断其是否发生变形。外部观测的方法有很多，主要如下：①大地测量法；②垂线测量法；③准直法；④静力水准法。而外部观测仪器就更多了，主要如下：①水准仪；②经纬仪；③测距仪；④全站仪；⑤垂线坐标仪；⑥引张线；⑦激光准直系统；⑧GPS；⑨雷达干涉技术。在这些技术中，较为古老的是经纬仪器测量等方法，而随着技术的发展，逐渐将先进的GPS测量等方法应用到了其中。新的技术的应用使得对大坝安全问题的监测变得更加的精准。有效的减少了大坝安全事故的发生[4]。 4.2 内部观测 水利大坝内部观测的内容包括很多方面，首先是对内部变形的监测，内部变形情况又包括垂直方向和水平方向发生的位移，在针对垂直位移上的测量时，可以使用水管式沉降仪等仪器进行监测。然而，传统的沉降仪对大坝的施工产生一定影响，并且其技术程度不够高，做不到全面覆盖，因此目前逐步被活动测量仪器所代替；其次是对大坝裂缝的监测，具体可用的仪器有差动电阻式仪器和振弦式仪器。两种仪器各有优缺点，然而，目前应用较多的是差动电阻式仪器，因为它的性能较好，但稳定性不如振弦式仪器好[5]。除了以上内容以外，内部观测还包括对应力应变、温度以及渗漏的观测等，在这里就不一一详叙了。做好内部安全观测的工作，能够减少大坝建设中安全事故的发生。 5 水利工程大坝的安全监测发展探析现如今，尽管大坝的安全监测系统已经逐渐趋于完善，然而，还是存在着许多问题。因此，需要相关部门加强对安全监测的重视，不断改善技术，将理论上优良的方案真正的投入到实践应用中去。例如，在新时代，技术人员要加强对信息的利用，通过信息技术建立模型，实现安全监测的非线性转变。在实际运作上，根据不同的大坝特点来合理地选择安全监测方案，让其更好地协助安全监测工作的进行。另外，在监测仪器的信号传输上，一般是用电缆进行传输，然而电缆传输有一些缺点，它不够稳定，容易收到电磁场等的干扰，使得监测数据出现问题，从而影响了相关人员对其数据的判断。为了改善这一点，首先可以针对仪器本身，探讨提高其抗干扰能力的技术；其次，根据实际情况进行选择，在不同情况下选择不同的仪器[6]；最后，可以针对传输电缆，对其外围加上合理的屏蔽层，以保证其不受其他因素影响。只要在以上方面进行不断研发和提高，我国的大坝安全监测系统一定能够发展地越来越好，减少更多的安全事故的发生，让大坝更好地造福于民。 6 结束语综上所述，目前水利工程大坝建设中确实存在着一定的安全问题，加强安全监测技术能够有效减小安全事故的发生率，而笔者在文章中提到的问题以及技术希望相关部门认真思考、努力改善，只有真正的将其落实，才能够对我国大坝建设产生有力的影响，更好地发展我国大坝建设。相信有了相关部门的重视，不久的将来，我国的大坝建设一定能够发展得越来越好，让大坝真正地造福于民。 参考文献： [1]江志红.大坝工程安全监测技术和设备应用[J].水利科技与经济,2014,(12):151-152. [2]韩笑,郑秀发.水利水电工程中的大坝工程安全监测控制浅析[J].工程建设与设计,2016,(18):90-91. [3]岳磊.水利工程大坝的安全监测技术与发展[J].工程技术研究,2016,(6):46. [4]李佳宇.水利工程大坝的安全监测技术与发展[J].河南水利与南水北调.2015,(4):12-13. [5]刘婵玉.水库大坝安全鉴定的细节问题与方法措施研究[J].南方农机,2015,46(7):55+57. [6]挪标.大坝防洪安全问题与风险因素的研究[J].工程技术研究,2017,(2):156-157. 中图分类号：TV 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2017）11-0179-02 作者简介：李毅男（1985-），男，硕士，工程师，研究方向：大坝安全监测。 |
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