水库大坝安全监测

现代物业・新建设 2012年第11卷第4期

浅议水库大坝安全监测

董世伟

（东江水源工程管理处，广东 深圳 518000）

摘 要：改革开放以来，我国水电事业得到空前的发展。本文首先对水库大坝安全监测的现状以及其作用作了简单介绍，其次重点论述了大坝安全监测的技术手段，提出一些可行的方法。最后提出了对大坝安全监测的一些建议，并展望大坝监测的未来发展，以期推进我国水库大坝安监工作新的发展。关键词：水库大坝；安全监测；检测仪

中图分类号：TV697.2+9 文献标识码：A 　文章编号：1671-80（2012）04-0080-02

1 引言

大坝是水库最主要也是最重要的水工建筑物，它的安全性直接影响着水库设计效益的发挥，同时也关系下游人民群众的生命财产安全、社会经济建设和生态环境等。因此，必须高度重视水库大坝的安全监测，使之安全运行。我国是世界上水库最多的国家，我国水库大坝通常设置有一定数量的监测设施。但是相比较国外先进技术的迅速发展，我全监测的现状、方法及发展趋势等如何，是否可以满足日趋严苛的发展需求呢？

3 大坝安全监测的作用

大坝安全监测是了解大坝及其安全状况的有效工程管理方式，也是发挥工程效用的前提和重要一环。大体积建筑物的水库大坝，由于坝区水文、地质等条件的不稳定性和复杂性，以及温度等外荷载作用，大坝的实际工作状况以及长久荷载作用带来的变异情况都是未知的。加强大坝安全控制与监测研究，对保证大坝安全以及对其设计、施工、运行提供决策依据等方面都起着极大的作用。具体表现为：（1）有利于大坝设计的反馈，帮助大坝施工运行，最终推进理论的发展；（2）有利于发现新的变化规律及其成因机制，以保证大坝安全性；（3）有利于提高大坝运行的综合效益。通过对大坝安全监测及其数据分析能及时发现症结，并在客观数据实事的基础上采取相应方法以增加大坝的安全性和延长使用时间，提高大坝运行的整体效益。

2 大坝安全监测的现状

我国的水库大坝安全监测工作大致可以概括为以下三个阶段。第一阶段即原型观测阶段，是从上世纪50年代到上世纪70年代，此阶段主要以人工观测为主。第二阶段是自上世纪80年代到上世纪90年代初，此阶段以集中遥测为主要监测方法。在这个时期里，大坝监测仪器的研制取得极大的发展，我国自行研制的如TS位移计、垂直水平位移计等在混凝土面板坝及高土石坝等安全监测中有着很重要的作用。第三阶段即自上世纪90年代至今的快速发展阶段。该阶段主要特点有：各种数据采集系统及检测仪器不断完善；大坝安全监测自动化系统迅猛发展；大坝监测技术逐步接近国际先进水准。经过这么多年的摸索与研发，目前我国大坝安全监测系统自动化技术趋于成熟，并随着网络、通讯技术的发展而日趋完善。但是，通过对我国各地所有水库大坝安全监测工作状态的分析可以看出，各省、各水库的安监工作发展极不平衡，只有小部分已实现监测自动化，而大多数仍处于初级水平。虽然我国水库大坝的安全监测工作整体上发展较快，但发展的步调很不一致。现在的当务之急是要尽快实现绝大部分水库大坝的高水平安全监测。

– 80 – 4 大坝安全监测的手段

4.1 仪器监测及人工巡视检查

仪器检测通常在几个典型的断面进行，因此带有一定的局限性，有些异常现象未必能够测查到。人工巡视检查包括日常巡视检查、特别巡视检查和年度巡视检查（比如冰冻期、汛前汛后等等）。实践证明，必须将这两种方法同时运用才可以更好地保证大坝的安全性。因为大坝的复杂性及目前仪器检测的发展水平，仪器监测仅能做到“点监测”，所以应将各种监测手段及方法结合起来，使之多样化，将定量和定性监测结合在一起，发挥每一根光纤的作用，更加立体和全方位地对大坝性态进行监测，以期更准确高效地反馈大坝的工作状态。

4.2 内部安全监测

大坝内部安全监测是水利枢纽建设中之关键工程，它

董世伟：浅议水库大坝安全监测

涉及到工程实施、运行管理及施工的全过程，如果其中任何环节有闪失，将导致全部工作的失败。鉴于大坝安全监测工作的重要性及复杂性，在水利建设监理中应进行大坝安全监测的建设监理。根据安全监测工作的特质，大坝安全监测的建设监理分为建设监理监测及建设监理。大坝安全监测监理工程师须具备丰富的安全监测设计及仪器埋设现场工作经验，其工作内容是：（1）在设计阶段，根据各建筑的相关试验及计算材料，组织设计人员提出设计要求，并选出监测设计方案，同时审核监测设计及监测经费预算。（2）在施工招标阶段，要协助评审监测招投标书，并提出决算意见，审核仪器埋设队伍的资格，协助承建和建设单位签订承包合同，确定建设单位所选的分包单位。（3）在施工阶段，监督仪器埋设的质量、检查仪器埋设的进度，验收工程，同时应督促承建单位履行合同、组织设计、审查工程结算等等。此阶段在整个安全监测过程中尤其重要，应将重点置于仪器埋设施工阶段。

4.3 大地测量方法

大地测量方法主要针对建筑物及地基的变形进行观测，目的为观测垂直与水平位移，掌控变化规律，研究有无滑坡、裂缝及倾覆等趋势。表面位移观测包括两大类：（1）在建筑物内、外表面埋设或安装若干仪器来观测结构物各部位的位移。（2）用高精度的光学仪器测量建筑物表面标点出位置及高程的变化。

的水平。应根据相关文件的统一规格,结合我国当前实际情况与需要并借鉴国外先进技术来进行观测仪的生产、研制。

5.2 大坝安全监测展望

纵观我国当今大坝安全监测现状，可以发现计算机技术、传感器技术、通信技术在大坝安全监测仪器、观测技术等方面的运用均有了长足的发展，比如渗流热监测、管线传感和“4S”等技术的运用。大坝安全监测的发展趋势可以概括为以下几点：（1）高自动化的观测仪器层出不穷，监测手段更加先进和高效。（2）大坝的安全性、可靠性与不确定性等问题的分析及研究不断展开，并成为热点。（3）更加强调观测仪器和人工安监与控制的结合与互补。（4）数据处理逐步发展成为在线时处理和控制。（5）从单项目、单测点的分析评价向多项目、多测点的综合评价发展。（6）观测范围进一步扩大，除了对建筑物的监测之外，还向地基岸及其他更为复杂的地域发展，同时在一定程度上与流域水文监测相结合。

6 结语

大坝的安全作用及重要性早已不言而喻，针对大坝安全监控的各种措施正在快速发展中。统观我国水库大坝安全监测的现状及趋势，建立资源丰富、面向社会开放的全国及地方性水库大坝监测信息共用平台，是水库大坝安监发展的必然趋势，这就要求我国水库大坝研究者与建设者应根据我国国情，因地制宜地科学借鉴外国先进技术经验，开发出适合我国的水库大坝安全监测与控制系统，以提高我国大坝的安全管理水准。

5 大坝安全监测建议以及展望

5.1 大坝安全监测建议

大坝安全监测工作是发挥工程效益的前提，是水利管理工作中一个至关重要的环节。想要完成这项艰巨的任务，必须从经费、规划、技术力量等方面加强。因此提出以下一些建议：（1）加强观测人员的技术培训。当前观测人员持续更新，亟待提高业务技术水平，各级水利管理部门可以通过多渠道多层次来进行技术培训。为此，各级单位要抓紧培训工作，以适应当前实际情况。（2）通过多种途径解决补设观测设施经费问题。新建工程的监测设施预算占主体建筑物总投资的1%～3%；除了列入基建的出险加固的水库需列进工程概算外，对观测设施的更新和完善，监管单位可以从水费收入里进行安排解决。（3）有目标、有步骤地分批分期改造、补设及完善观测设施。各级主管部门应将制订补设、改造及完善大坝安全监测的近期及长远（年度）实施计划，落实责任。主管部门应加强监督检查，并进行年终考核。（4）从设计、基建、教学及科研等方面采取措施，进一步加强大坝安监工作。可以在大专院校开设大坝安全监测专业课程或者建立科系。（5）定期开展大坝安全鉴定工作。各级水利主管部门可以对大中型水库大坝展开安全鉴定工作，以保安全运行。（6）建立大坝安全监测仪器的研制体系，提升仪器制造

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