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大坝安全监测的内涵及扩展

  
评论: 更新日期:2010年11月02日


  3.4大坝安全监测的网络化、智能化、效益化
  在过去的许多年中,人们总是将观测资料交由专职单位去分析,这样做要花费大量的时间,不利于及时有效地掌握大坝性态和进行最优的运行调度。同时,一般单位的资料分析总是在建立数学模型(特别是统计模型)的基础上,缺乏与具体大坝的联系及与设计标准(稳定、强度)的比较,也不利于监测技术的提高。近期,一些单位在专家系统、人工智能及决策支持系统开发中,直接将监测资料(如库水位、温度、应力、扬压力等)与设计标准(稳定、强度)对照起来用于坝体强度及稳定校核是一种很好的思路。但是,目前的大坝安全监测自动化水平多数还停留在部分监测项目数据的自动采集上,难以满足实际需要。事实上单凭监控指标来判别大坝安全是不完善的,因为目前的监控指标主要依靠经验和理论计算确定。前者人为因素大,后者由于计算理论、数学模型和边界条件的假定,误差也较大,实际应用也值得商榷。如对于土石坝,当上游库水位骤降时测压管水位不会超过监控指标,但此时上游坝体有可能失稳。我国自1987年开始的水电站大坝安全定期检查(鉴定),是对大坝结构性态和安全状况的全面检查和评价,已得到广大科技人员认可,实践证明是有效的。它就是根据设计复核、坝基隐患、坝体稳定、泄洪消能、库区淤积及近坝库岸滑坡等方面对大坝安全进行评价。因此,大坝安全评估软件应与大坝安全定检内容相适应,应用专家系统和决策支持系统将大坝安全定检的成功经验和监测资料分析的有效方法结合起来,在此基础上实现与大坝监测数据采集系统、闸门监控系统、水库自动调度系统、水雨情测报系统的有机结合,将大坝安全作为约束条件,效益的最大化作为目标函数才能适应用户和时代的需要。
  最近,国家防总在建立全国防汛决策支持系统中将大坝安全监测(工情监测)作为整个系统的一个部分,从而突出水库运行以效益为中心,大坝安全是约束条件的观点。另一方面,在大坝失事或事故中,洪水漫顶占了相当大的比例。试想:如果大坝某些性态异常或闸门起闭机损坏,而又不知近期洪水情况,如何在洪水到来时确保大坝安全?同时,运行也会影响大坝安全,如陈村大坝105m高程裂缝的出现及发展与不正确的运行方式有关;碧口大坝1995年也因泥沙淤积在较短的时间内将排沙洞口淤堵,威胁了电站安全。故为充分发挥水库效益,确保大坝安全,必须尽可能将流域水情、梯级水库调度情况及洪水预报、大坝安全监测和本水库运行调度结合起来。
  另一方面,目前自动监测系统的数据采集软件均有巡测和选测功能,为适应“无人值班,少人值守”的要求,设置自动进行巡测、在线诊断、自动报警是对系统的必然要求。由于许多测值超差均由于自动化系统本身引起,故笔者建议在数据采集软件中应增如下功能:即当某测值或其变化速率超过正常范围时,系统应立即对该测点进行多次重复测量或自动加密测次,以方便系统维护和资料分析。
  随着信息化的推广,大坝安全监测应主动适应时代要求,走向网络化、智能化,采用网络数据库、INTERNET/INTRANET技术,建立全国的大坝安全监测信息网是时代的要求。

  4 结语
  通过以上分析可知,大坝安全监测实际上是一种管理,包括信息采集、处理、结论的得出、措施的制定、信息的反馈,其根本目的是为了工程效益。综合起来可以得出如下几点:
  (1)大坝安全监测范围空间上应包括梯级水库;时间上应从设计开始。大坝安全监测内容应包括与大坝安全有关的泄洪及机电设备;
  (2)大坝安全监测应与气象、水情、洪水预报及水库调度结合起来,使之成为水库运行调度决策支持系统的一部分,真正为工程效益的最大化服务;
  (3)大坝安全监测应将大坝安全评估与设计标准、设计参数(如安全系数,可靠度指标)等指标结合起来,充分利用大坝安全定检的成功经验和方法,从而易于理解、掌握和应用;
  (4)大坝安全监测应充分利用科技进步,走向即时化、智能化、网络化。
  总之,大坝安全监测就是利用一切手段,确保大坝以较少的投入来保证长期、稳定、安全的运行,实现效益的最大化。
  
  参考文献

  
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  [4]SDJ33689,混凝土大坝安全监测技术规范[S].
  [5]SL6094.土石坝安全监测技术规范[S].
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