长距离输水工程安全监测系统的几个问题的讨论

摘要：本文主要从引供水工程安全监测的基本特点、设计方面应注意的问题、质量监督管理应注意的问题、运行维护应注意的问题几个方面探讨了长距离输水工程安全监测系统设计与实现。

关键字：长距离输水；工程；安全监测；问题；

中图分类号： TV672 文献标识码：A

随着国民经济的发展，中国的水资源分布不平衡状况日渐突出，为此，各地陆续兴建了一系列对当地社会经济有重要影响的长距离引供水工程。为保证这些工程的安全可靠运行，其安全监测工作也越来越引起相关部门的重视。为缓解日益紧张的生产和生活用水压力，近年来从国家到地方相继投资建设了大量引水、供水工程。

一、引供水工程安全监测的基本特点

与大坝等水工建筑物的安全监测相比，长距离引供水工程的安全监测有着不同的特点和要求。

（一）监测要求不同。引供水工程安全监测的对象多为隧洞、渡槽、渠道进出水口等，与大坝等水工建筑物不同的是，它们的运行工况变化较快，对测量的及时性要求较高，沿线的压力、水位、位移测量和传输必须在较短的时间内完成。

（二）监测项目和监测重点不同。引供水工程除需要对通过地质条件薄弱地段的结构物应力、应变及渗压、变形进行必要的测量外，一般还需要监测沿线的水位、流量、水质参数。不同的引供水工程关注的监测重点也不同。

（三）引供水工程多分布于远离闹市区的野外，测点分散，点多面广，交通不便，不利于测点设备的维护，而且，要保证工程沿线所有监测站都采用稳定的220 V交流供电也有难度。由于测站分布广，通信距离远，保障自动化系统通信畅通非常重要。

二、设计方面应注意的问题

鉴于引供水工程的安全监测目前尚无专门的规范可循，设计阶段一般采用混凝土坝监测规范和土石坝监测规范作为依据，以监控工程安全为主，并遵循“实用、可靠、先进、经济”的设计原则。结合引供水工程的特点，从工程实施与运行管理方面考虑，设计阶段还必须对设备选型、测点优化、测站布设与防雷设计、通信方式及供电可靠性等方面给予充分的重视。

（一）设备选型

引供水工程单个测站内往往需要引入不同测量原理的传感器，但仪器的数量相对较少，多数仅为1支或2支，造成测量单元的容量浪费很大。

（二）通信方式的选择

对引供水工程而言，监测站之间常常相距很远，甚至可达数十千米，采用光纤通信是一种很好的选择。采用光纤作为传输介质能有效避免雷电、浪涌、电磁干扰等对传输线路的影响。

（三）测站的防雷设计

水电站水工建筑物附近都建有完善的防雷接地网，位于大坝坝上或坝内的测站往往处于其保护范围内，发生频繁雷击事故的概率不大。而引供水工程的测站多处于野外，因雷击而影响设备正常运行的事故多次发生，个别测站投入运行后，由于受雷击影响而不得不补做防雷接地设施。

（四）良好的安装埋设质量是工程成功的前提

埋设安装是工程施工的重要环节，除需严格按照规范规定的技术要求实施外，以下细节也应给予足够的重视：

1、测点位置的放样。对位于隧洞内薄弱地带的监测断面放样定位时，应详细了解设计思路，并根据隧洞开挖后的地质描述，决定拟安装的断面是否与实际相符。

2、电缆的保护。实际统计表明，电缆破坏是造成引供水监测仪器损坏的最主要原因，因此必须加强电缆保护工作。除在施工过程中加强防护外，对于在衬砌内牵引的电缆，还应及时在衬砌表面作出标记，防止其他土建施工单位由于不了解情况而损坏电缆。

3、测量工作。由于引供水工程安全监测断面分散，在仪器已安装而自动化系统未安装前，为保证足够的测量频次，应准备充分的测量人员和测量设备，以防止在系统安装高峰期出现漏测或停测。

三、质量监督管理应注意的问题

引供水工程安全监测工作现场往往位于多个土建施工标段内，涉及的监理单位较多，工程的质量管理往往也由多家监理负责。与土建工程和机电工程的质量控制关键节点相比，安全监测的质量管理有明显不同，以下工作应给予充分重视：

（一）安全监测仪器基本属于安装后不可更换的隐蔽设备，对于重点部位和重点观测断面，应加强放样后的核查工作，防止仪器埋设位置出现失误。

（二）重视仪器埋设初期的资料核查。引供水工程安全监测工作现场施工干扰大，仪器埋设初期最易造成损坏，加强仪器埋设初期的资料核查，可督促仪器埋设单位及时检查仪器工况，发现问题也有可能采取必要的补救措施。

（三）指导施工单位进行合理的单元工程、分部工程划分。由于安全监测点多面广，又有各种类型传感器、测量设备、不同功能要求的软件等，工程划分存在一定的难度，也给以后的质量评定工作及工程验收造成不利影响。

四、运行维护应注意的问题

引供水工程安全监测工作涉及到水工、结构、传感器、通信、自动化等多个学科，对运行管理人员的要求较高，运行管理单位除应抓好技术人员的培训工作外，以下工作也应提前纳入考虑范畴：

（一）监控模型和监控指标的研究。离开监控模型和监控指标，整个自动化监控系统只能停留在监测水平上，而得到合理、实用的监控模型，将监控指标用于安全评判和预报，需要考虑多方面的因素，技术难度大，应结合工程具体情况提前开展专门研究。

（二）特殊情况下安全监测的替代方案研究。在通信及电源中断，特别是在地震、洪水等极端自然灾害出现时，如何保证及时获得监测数据？有必要开展各种特殊情况下的应急预案研究。

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