浅析大坝安全管理措施

摘要：本文作者分析了大坝安全事故的原因，并从设计、施工、日常养护方面进行了简要论述，并着重介绍如何做好坝体的安全监控。

关键词：大坝安全；管理措施

中图分类号：TV698.2+37 文献标识码：A 文章编号：

我国水库大坝管理中存在着很多不足，也遗留下来了很多安全问题，直接关系着公共安全，面临着新的挑战。随着经济和社会的发展，社会对水库的安全保障提出了更高的要求。水利管理部门应完善水库大坝的设施和管理，加强管理监督，制定有效的应急方案，加快病险水库大坝的加固改造，全面根治安全问题，只有这样才能够保证水库大坝正常生产运行，为社会发展做出应有的贡献。

1 大坝安全事故原因

专家对1000余座发生了事故的大坝进行了分析研究，总结出30％的大坝是因为泄洪设备老化、设计水位较低造成的；27％是因为地质条件造成基础不稳造成的；20％是因为坝体出现渗漏造成坝体不稳形成的；11％则是由于大坝本身的老化以及建筑材料在物理化学作用下变质造成的；12％是由于其他原因造成。

按照大坝安全产生的原因，可以归结为以下3类：1)设计、施工以及坝体的老化等要素引发的安全事故及自然因素造成的；2)坝体缺乏及时的养护，或者维修效果不好；3)坝体的监控力度做的不到位。

2 避免安全事故的有效措施

2.1 设计阶段

水库大坝承受水体的压力，同时，还要承受水体的风浪压力、地震带来的动水压力，冬天有时候还需要承受冰压力，出现渗漏时，还有渗漏带来的水压力，水进入坝体内部或者地基中厚，非常容易产生侵蚀并造成渗透破坏。高速下的水体还会对坝体造成震动的影响。可以说，坝体所承受的作用力是非常之多的。而这些作用力也很难用某种计算方法就能计算出来，因此，在进行设计时，必须根据规范，同时结合实践经验，做好坝体的尺寸、外形、构造等设计，另外，在对于某些设计无法拿捏准确时，可以采用试验或者数值模拟的办法，不断验证工程的可靠性，不断提高大坝设计水平。

2.2 施工阶段

工程施工质量的好坏直接决定着工程的质量，因此，必须加强对大坝整个施工阶段质量控制管理。但是，坝体的施工本身就是一件难度很大的事情。在在河床上修建水库大坝，必须做好导流工作，防止大坝基坑或者施工机械设备被突来的洪水淹没。此外，在整个施工期间，还必须保持河道水运的畅通，需要进行超深的基坑开挖以及非常复杂的地基处理。此外，如此浩大的工程还必须考虑到工程的进度。所有这些都预示着，大坝的安全施工，难度是很大的。这必定要求施工企业具备相对的技术水平，施工方法得当，认真按照设计图纸以及施工组织方案来进行，遇到技术问题需要进行技术研讨，有效确保工程的优良质量。

2.3 养护和修理阶段

加强对坝体的日常维护，是大坝能够长期安全有效运行的一项非常重要的工作。大坝通常表面看起来没什么问题，但实际上则可能存在一些细微病害，养护人员必须时刻保持清醒头脑，提高警惕，真正做到“防微杜渐”，发现问题及时采取有效措施，切实做好日常检查、养护、维修工作。

3 做好坝体的安全监控

3.1 监测控目的

为了更好的了解坝体的基本性能状态，同时有效确保工程的安全，减少工程投资，建成后的水电站的正常运行，以保证大坝下游人民的生命财产安全，必须做好坝体的监测工作。

3.2 监控范围

水电站是运行过程中，整个大坝受到很多作用的影响，主要有水压力、坝基的扬压力、坝体的温度变化产生的力、坝体建筑材料以及坝基周围岩体的相关物理化学性能变化所带来的作用力，这些力会让坝体产生产生不同方面的位移。此外，坝体内外的各种机械设备的运行、周围的爆破施工都会影响到坝体的稳定。因此，监测的范围应根据坝体、坝基、坝肩、坝址、枢纽布置、坝高、库容、投资及失事后果等进行确定，根据具体情况由坝体、坝基推广到库区及梯级水库大坝，大坝安全监测的时间应从设计时开始直至运行治理，大坝安全监测的内容不仅是坝体结构及地质状况，还应包括辅助机电设备及泄洪消能建筑物等。

3.3 监控方法

3.3.1 巡视检查。这种检查方式主要靠人去实行，工作人员必须定时的大坝以及相应的水工建筑物相关的区域进行检查，做到用眼睛看、用耳朵听、用手去摸等最为直观的方法，或者采用一些简单的工具来检查。通过巡视，我们可以检查到坝体混凝土、水工建筑表面的细微裂缝，检查是否出现了潮印、出碱、坍陷、渗水等现象，真正做到防范于未然；

3.3.2 仪器监测。在大坝外部和内部埋设专门仪器进行定点观测，如对沉陷、位移、水位、应力等观测。埋设专门的仪器进行观测可以获得比较精确的数据，可以了解到用直觉法观察不到的内容。实践证明，只要有完备的观测系统，进行持久的观测和认真的分析，即使设计、施工存在问题，也可能被发现而得到补救，避免发生大事故。然而，建筑物的局部损坏如裂缝、渗水、塌坑等不一定发生在埋设仪器的地方，而且定点观测的时间间隔一般较长。因此，为了及时发现建筑物的异常现象，监测手段和方法必须多样化，即将各种监测手段和方法结合起来，直至发展成为自动化、智能化。

4 大坝监控自动化和智能化

从上世纪的70年代开始，发达国家已经对大坝实行了无人看守安全管理，他们通过监测仪器，监测到各类数据，分析整合后及时给出坝体个性状态，这种个性状态是通过各种不同的参数来显示，每个参数有一个健康数值范围，如果监测数据超过了这个范围，系统就会发出警报信号。我国的坝体监测技术开始于上世纪的80年代，一些水电站实现了自动化管理，安全检测系统也逐渐得到完善，但整体而言，还存在一些问题，譬如安全检测系统稳定性和兼容性不是很好，采集数据精确度不高。随着科技的发展，计算机技术的不断发展，我国在吸取国外先进技术的同时，也作出了一些大胆的创新，在上世界90年代，安全检测取得了突破性的进步。目前，我国在大坝安全监测方面取得了长足的进步，自动化监测系统在稳定性、适应性、兼容性等方面都日趋完善，采用分布式采集方式、CANbus／RS-485总线、兼容差动电阻式、振弦式、电容、电感、电位器、变送器、激光准直等各种类型的传感器，可通过光纤、电话线、双绞屏蔽线以及微波通信进行数据传输，可同时进行人工观测。

目前，大坝安全监控技术在我国取得了高速发展，但还存在不少问题，为满足我国相继建设一些超大型的大坝，安全监控技术还需进一步加强。我国也必须加大这方面人力财力物力的投入，加快更为先进的安全监控技术的研究，以便为工程所采用。

5 结束语

大坝对于保障国家经济建设，有效改善人民生活水平，提高水资源的综合开发利用能力，有着非常重要的战略意义。可以说，大坝是极为重要的水工建筑。如果大坝出现安全事故，后果将是不堪设想的，最为直接的是给大坝下游人民带来灭顶之灾，其损失也大大超出了大坝本身的价值。因此，必须不断提高警惕，及时发现问题，防范于未然。如何做好坝体的安全管理，是大坝管理人员需要关注的问题。大坝设计期间，需要特别关注地质勘测以及相关的实验分析，精心做好设计；施工阶段一定要保证施工质量；建成后加强日常的养护和维修管理工作。最为重要的是为保障大坝的安全运行，需要时刻做好大坝的安全检测管理工作。

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