水利工程安全监测的意义范文

水利工程安全监测的意义篇1

关键词:水电站 水工管理 大坝监测 水库调度 水工建筑物 防汛

1、前言

沙坡头水利枢纽是国家实施西部大开发的一项标志性工程,也是宁夏自治区“十五”期间开工建设并建成发挥效益的一项重点水利工程,工程建成后为宁夏农业灌溉、电力供应、洪水控制及社会稳定等多方面起到了积极的推动作用。在工程稳定运行发挥效益的同时,作为水电站运行的水工管理者应该从如何实现电站安全运行的长治久安出发,不断摸索和完善水电站的运行管理方式。结合沙坡头水利枢纽水力发电厂自投运至今的水工管理经验,从大坝安全监测、水库调度、防洪防凌、水工建筑物维护四个主要管理职能浅析水工管理工作在水电厂的运用。

2、工程概况

沙坡头水利枢纽位于宁夏回族自治区中卫县境内,该工程是以灌溉、发电为主的综合利用工程,总库容0.26亿m3,总装机容量120.3MW,设计灌溉面积87.7万亩。工程属二等大（2）型工程,主要建筑物按3级建筑物设计,次要建筑物按4级设计。设计洪水标准为50年一遇,校核洪水标准为500年一遇,相应洪峰流量分别为6550m3/s、7480m3/s。并按2级建筑物下限洪水标准进行复核。正常蓄水位为1240.5m,汛期运行水位为1240.5m,死水位选择为1236.5m,校核洪水位为1240.8m。

3、大坝安全监测管理

3.1 大坝安全监测系统介绍

大坝安全监测是通过仪器观测和巡视检查对沙坡头大坝的主体结构、坝基基础、两岸边坡、相关设施以及周围环境所作的测量及观察。通过各种观测手段,以及时取得反映坝体、坝基和岸坡性态变化以及环境对大坝作用的各种数据,并通过对数据的整理、分析,形成立体、形象的图形资料、文字资料,以查找大坝的安全隐患并及时采取措施,保证大坝的安全运行。其目的在于:

(1)监视工程安全。通过安全监测可以及时获取坝体运行的第一手资料,评价沙坡头水利枢纽大坝的安全状况,实现对工程的在线、实时安全监控。

(2)服务工程效益。通过安全监测,可以及时了解和掌握枢纽大坝的工作性态、异常迹象,制定工程的运行计划和维护措施,为充分发挥工程经济效益提供技术服务。

(3)检验设计和施工。通过安全监测,可以认识枢纽工程监测效应量的变化规律,对基本理论、设计方法、计算参数等作出验证,对施工措施、材料性能、工程质量等作出验证。

3.2 大坝安全监测数据采集

3.2.1 自动化数据采集

参照《大坝安全监测自动化技术规范》,沙坡头水利枢纽的监测系统主要包括变形监测、渗流渗压监测、应力应变监测、环境量监测等。接入自动化系统的仪器共19类,合计安装埋设372支仪器,结合采集系统和数据管理系统形成沙坡头安全监测的管理网络。系统内的全部仪器均采用“自动控制方式”进行定时监测。目前各类仪器的测量频次设为1天/次,每日完成的数据采集量近500个。

3.2.2 人工数据采集

沙坡头水利枢纽大坝安全监测目前依靠人工进行数据采集的主要有四个部分:

(1)坝顶沉降量。通过定期的一等精密水准测量获得坝顶垂直沉降变化数据;

(2)坝基排水量。通过定期人工测量获得坝基渗漏排水量数据;

(3)坝基扬压力。通过人工观测灌浆廊道内的扬压力表获取坝基扬压力数据,并与自动化数据进行比对;

(4)人工仪表测量。对部分未接入自动化系统的仪器进行人工测量取值,并与自动化数据进行比对,复核数据准确性。

3.3 大坝安全监测数据分析

(1)日数据分析。检查当日监测数据,对比历史数据了解当日数据走势、规律,从而判断数据的真伪、仪器的完好。

(2)月数据分析。整理当月监测数据,进行统一计算,根据计算结果绘制变化过程图、变化柱状图,并对比历史数据,分析各个监测项目、监测部位的全月变化性态是否符合历史同期变化规律。

(3)监测数据采集、汇总、分析等一系列工作的成果最终是以《大坝安全监测报告》的形式呈现。《监测报告》是将分析结论通过文字、表格、图形等直观的表现手段对大坝的实时运行性态进行描述,阐述坝体各个部位的运动规律、坝体各类仪器的运行状况、坝体各种参数的异常表现,并提出坝体各类缺陷的维护建议。

4、水库调度管理

4.1 水库调度工作介绍

水库调度是枢纽大坝工程管理的主要环节之一。其内容包括:拟定水库调度方式、编制水库调度计划,参照水库每年库容情况与预计的天然来水情况,有计划地合理控制枢纽在各个时期的蓄水和放水过程。其意义在于:在确保大坝及主要建筑物安全、上下游沿岸建筑物安全、满足规定的综合利用要求的原则下,经济用水,充分发挥水电站的防洪、灌溉、发电、兴利的目的,最大限度满足枢纽运行指标。

4.2 水情测报工作

水情测报、水文预报工作是水库调度的数据收集整理阶段,也是基础工作。通过与上下游水文、气象部门的紧密联系,完成水调基础数据的采集工作,并实现了与梯级电站的信息互动,与电网调度中心的水情互通。

沙坡头水电厂水情测报的主要内容有:计算前日的水位、出入库流量发电量、单位耗水率、溢（泄）水量等数据,预测当日来水情况。并在每日9时前,将各类水情信息报送至电调、防汛办等水行政部门。同时,在每月1日前按规定表格填写本枢纽上月水库运行资料、下月水库运行计划报电调、防汛办。

4.3 水库调度工作

(1)根据水文气象预报和历史资料分析,编制下一年度水库调度运用计划,并报电调、各级防办。

(2)水调人员每月25日前,应制定出下月来水预计、发电量预测,并安排水库调度计划（含水量预报修正及水库运行方式）。

(3)每年1月,按规定表格填写本枢纽水库上年度水库运行资料报防办、电调及各级水行政主管部门。

(4)在遇特殊水情、较大洪水时,及时编制临时调度方案调整水库运行方式,保证大坝安全。

(5)在日常水库调度工作中逐步建立水库调度技术档案、不断积累水库运行资料,对水库调度方式不断完善和优化。

4.4 水库调度的防洪意义

水库调度工作对于确保水电站安全,充分发挥防洪、兴利、生态等综合效益,实现水资源的合理配置和可持续利用,促进经济社会可持续发展具有十分重要的意义。在遇上游发生洪水时,可以通过科学合理的调度采用滞洪、蓄洪等方法来存洪水、削减洪峰、改变天然洪水过程,以达到下游河道允许泄量及枢纽允许泄量的要求,从而保证下游群众、财产、农田的安全,保证枢纽本身安全。水库调度工作要正确权衡防洪与兴利的关系,当防洪与发电存在矛盾时,发电必须无条件服从防洪。

4.5 水库调度的发电意义

通过合理的水库调度,可以在保证工程安全的前提下,提高天然径流利用率,增大枢纽发电效率,确保电网安全运行。同时水库调度可以起到库容补偿、水文补偿的作用,在不增加任何外力的条件下,获得显著的经济效益。根据中外专家实际论证:中长期发电优化调度可增加发电量2.0%～5.5%,短期发电优化调度可增加发电量1.5%～5.0%。对于沙坡头水利枢纽这种日调节的径流式电站,意义尤其显著:

(1)遇较大洪水时,通过增大机组负荷预降库水位后持续保持高水位运行状态,不仅在洪峰到来前预留出了足够的拦洪库容,同时又提高了机组发电效益。

(2)通过精确的水文预报,合理安排机组检修时间。根据机组运行情况,将检修工作尽可能安排在上游来水较少的时间段内,有效避免了在上游来水充沛时段,枢纽因机组检修而导致过水能力降低,造成的不必要弃水。

(3)在上游来水超出枢纽发电过水能力时,利用多余来水开启排沙孔进行清淤拉沙等多种手段的水库调度方式,有效减少了弃水、提高了水资源利用率、增加了机组发电效益。

5、水工建筑物维护

5.1 水工建筑物维护工作介绍

水工建筑物受力情况复杂,同时受到各种自然因素、环境条件的影响,因此其工作状况随时都在变化,各种相互作用的力经常会出现重新组合、重新作用的现象,导致坝体、坝基的变形。为保证大坝、泄洪闸、主副厂房及各类辅助建筑物安全运行,必须对上述水工建筑物进行经常性的检查、维护。

5.2 水工建筑物巡视

水电站建筑物缺陷、变形普遍具有隐蔽性、渐变性,初期的表现并不是非常明显,只有随着时间的推移才会逐渐显露出来。但是对建筑物维护工作来说,最好的方式就是在初期将隐患消除,这就突出了“水工建筑物巡视工作”的重要性,水工巡视人员必须有高度的责任心,能够认真仔细,一丝不苟的对大坝的每个部位进行排查。

巡视工作必须严格按照规范规定的频次进行,必须做到“两无、两随、三固定”（无缺查部位、无漏查部位,随时巡视、随时记录,人员固定、仪器固定、频次固定）,任何情况下不得中断观测。在水库放空、水位骤变、最大水位、高温低温、地震暴雨等特殊环境条件下,还需增加巡视频次。

巡视结果建立巡视台账,及时更新已发现缺陷的变化情况,及时描述新发现缺陷的详细信息。便于在日后进行维护工作时,能够准确分析缺陷成因、准确定位缺陷部位、准确制定处理办法。

5.3 水工建筑物维护

水工建筑物维护工作的原则是“经常巡视、养重于修,小坏小修、随坏随修”,尽可能的避免严重损坏后的大修工作。同时根据维修性质、工程大小,水工建筑物维护工作又分为“日常维修”、“专项大修”和“抢修”。

5.3.1 日常维修

根据日常巡视工作检查发现的问题所进行的日常保养、局部修复。沙坡头水利枢纽存在的日常修复项目主要有:坝体裂缝处理、坝体渗漏水处理、厂房建筑修补等。

5.3.2 专项大修

投资大、工程量大、处理难度大、技术复杂的较大缺陷,经报上级主管部门批准后,委托专业施工单位进行的维护施工。专项大修期间,水工管理人员负有方案审批、施工管理、竣工验收等责任。

5.3.3 抢修

当建筑物、设施发生了影响枢纽电站安全运行的紧急故障时,紧急采取的维护、修复措施。

6、防汛、防凌

6.1 汛前工作

(1)编制“防汛（凌）预案”、“汛（凌）期水库调度运用计划”、“洪水预报警报系统”;

(2)汛前各类水工建筑物检查、泄水设施运行工况检查;

(3)防汛（凌）物资仓库建设;

(4)防汛组织机构建设。

6.2 汛中工作

(1)在上下游水文、气象部门的配合下,做好近期来水情况预测,编制水库调度方案,同时严格落实汛（凌）期水情值班工作;

(2)泄水建筑物巡视检查、泄水设备试运行;

(3)上下游库区凌汛巡视检查;

(4)根据汛（凌）情,及时编制《防汛（凌）简报》报送相关管理单位;

(5)遇超标准洪水,或特殊水情、沙情,依据实时水情、工程状况及防汛（凌）调度运用计划,编制《水库临时调度方案》控制洪水,及时向主管部门、上下游水行政部门汇报,并启动相对应的“预报警报系统”。

6.3 汛后工作

(1)编制《防汛（凌）工作总结》,总结防汛（凌）经验;

(2)汛（凌）期内的水务计算、统计（洪峰流量、泄洪水量、流凌状况、封河开河状况等）;

(3)对汛期内出现隐患的工程部位、设施及时消缺。

7、结语

(1)学习力是联系竞争力、创新力的桥梁和纽带。沙坡头水利枢纽大坝安全监测系统尽管目前监测项目较完整,但随着科学技术的不断发展,新的监测方法、新的监测手段、新的监测软件陆续投入到了实际工程活动中,水工管理工作不但要加强加强硬件、软件设备的建设,更要不断学习先进的技术知识,吸收先进的管理理念。结合技术抓管理、结合管理搞技术。

(2)从水工管理工作的职能方面看,涉及水工建筑物、水文测报、安全监测等多个专业领域,故此,要实现水工管理工作的高效化、科学化、专业化,就需要从各个专业进行人才补充,方能打造高效的管理团队。

水利工程安全监测的意义篇2

加大责任追究力度。无论是各级领导及监测人员的安全责任书的执行，还是职工违章操作的处理，都要同经济利益挂钩，建立严格的安全考核奖惩制度，对失职和违规者进行责任追究。可以采取安全生产风险抵押办法，或实行领导年薪与结构工资总额挂钩考核制度，严格实施落实。并列入晋升考核范围，对失职和违规者不仅不得提拔晋升，还要进行严肃处理，以增强各级领导及安全监测工作者的责任感。除此之外，还应以安全专业述职或事故责任检讨性的述职形式，进行事故案例的点评分析，通过谈自身的体会和教训，达到现身说法，教育大家，促进安全的目的。

安全监测制度的创新升级

随着煤矿的转型发展，对安全管理的要求日益提高，各种安全管理制度也在不断升级。同时，对制度落实的自觉程度、认真程度、严谨程度的要求也在相应提高，企业安全监测工作也必须站在新的高度，进行必要的创新和提升。

1.更新安全知识，提高安全能力。煤业在快速发展，工艺技术在进步，安全制度在创新。煤矿安全仅有安全意识还不够，还必须学会安全、掌握安全的方法，提高安全的能力和本领。煤矿安全教育也必须上一个台阶，有必要根据科技的进步，完善和创新相应的安全管理制度。并搭建多种宣传教育平台进行学习宣传。可以通过举办专业讲座、专题培训等形式组织学习；也可以通过专栏、板报及漫画等丰富多彩的形式，实现安全生产制度、职责、劳动防护和应急措施等安全知识的宣传与普及；还可以通过安全知识竞赛、演讲、问卷调查等活动，赋予安全知识学习以趣味和娱乐意义，寓安全教育于潜移默化之中，使安全教育制度化、经常化，在提高职工安全意识的同时提升安全能力。

2.创新规章制度，实现本质安全。本质安全是实质的、真正意义上的安全。随着这一理念的广泛传播，相继延伸出本质安全型矿井、本质安全型矿工等新型概念，对于有效促进安全生产具有十分重要的意义。以本质安全型矿工为例，包括本质安全型管理者和本质安全型操作者，要求其具备自我防护的能力与安全智慧及技能，无论作业环境和条件如何，都能自觉规范操作行为，做到不违章违规，保证自身安全。因对本质安全型矿工素质要求较高，进而衍生了人员的准入制度。就是为进入煤矿的工作人员设置必要的条件和门槛。无论对安全监测管理人员、专业技术干部，还是不同工种的一般工人的文化学历、健康程度、实践经历、培训情况等准入条件都要明确规定和限制，从源头上消除隐患，做好人员安全准入的有效监测。此外，为适应生产设施装备的本质安全化要求所制定的设备招标进矿，入井时对其性能、安全标志、合格证的检查制度，以及矿井在用设备的监测检验制度。对于及时消除隐患，保障设备安全运行无事故都具有重要作用和意义。

3.在要害部位重点建立安全监测制度。高瓦斯、水患、火灾是煤矿常见的易发事故和隐患，也是煤矿安全监测的要害和关键。为有效防止事故发生，必须变被动应急为主动预防，建立要害部位的重点监测制度。明确责任、专人监控、领导下井、关键环节和重点区域跟班巡查等监测制度的执行是一个方面，但不能简单局限和满足于隐患的监控和处理。以瓦斯治理为例，对于有重大瓦斯、水害隐患的矿井还应主动出击，组织专家进行会诊，并进行“一通三防”和瓦斯抽采达标评价，为瓦斯治理方案的合理制定和通风的科学设计提供基础；同时严格瓦斯的等级鉴定制度，健全完善必要的实验设施，为瓦斯抽采达标的评价以及瓦斯治理规划的形成创造条件。还有矿井水灾监测前期的区域水文地质情况、地面水流情况及疏水能力、最高洪水位规律的调研制度的制定与执行。这些制度的升级与创新，有利于科学应对，有效防范，在降低安全风险方面发挥着重要作用。

安全监测的信息化建设

将计算机管理同安全监测紧密结合，实现煤矿安全监测信息化，全面提升煤炭企业的安全系数，是具有深刻现实意义的科技创新。煤矿安全监测的信息化建设速度必须加快。

1.大幅度提升装备水平。目前，我国的煤矿信息化建设有较大的距离。除部分重点国有煤矿外，大部分煤矿信息技术应用上投入不足，信息化基础设施、装备和安全生产管理技术手段落后，信息覆盖面不广，远不能适应现代化生产的需要。煤矿应积极加大投入力度，推进数字化矿井建设工作。利用自动控制技术、信息采集处理技术、网络技术以及现代化通信技术，对煤矿进行全方位改造。通过煤矿生产一系列流程信息的采集和控制，建立全过程数字化管控平台，增强矿井安全生产保障能力。同时建设并完善危险源动态监控与安全状态评估系统、重特大安全隐患动态管理系统等等，全面提升煤炭行业安全管理信息化水平。

2.强化相关的设备维护措施。信息化建设并非一劳永逸，安全信息监测系统在使用的过程中也会出现各种问题，还有大量的后续维护工作。据悉，有的煤矿因为瓦斯报警、监测系统损坏后维护工作滞后，未能很快修复，导致瓦斯爆炸事故的发生。可见安全信息系统日常维护的重要性。各煤矿应在人力、技术、管理方面建立相应的维护制度，确保系统的正常运作，及时排除险情，充分发挥安全信息系统应有的功能和作用。

3.培养复合型人才队伍。煤矿安全监测信息化建设的作用在于通过信息技术拉动企业安全管理机制的创新，实现安全监测的适应性发展。这就需要大批既懂管理、又懂数字化操作的复合型人才。为适应这一需求，煤矿必须培养一支信息化队伍。在加强业务练兵的同时进行信息技术的培训。可以采用不同形式结合工作实践，对各种安全监管人员进行计算机操作培训，也可以组织前往先进厂矿实地参观学习考察，扩大视野，丰富见识，扩大知识面，努力做到既会用、又会修的多面手，为煤矿安全监测信息化建设与发展提供强有力的人力保障。

水利工程安全监测的意义篇3

Abstract： Taking Changhu reservoir dam as an example， based on the operation requirement and environment of the dam， safety monitoring is carried out， in order to ensure stable operation of the dam through real time monitoring of the operation state.

关键词： 长葫水库大坝；安全监测；技术措施

Key words： Changhu reservoir dam；safety monitoring；technical measures

中图分类号：TV698.1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）21-0023-03

0 引言

水库大坝投资规模巨大，结构、边界条件及运行环境比较复杂，并且大坝工程在设计、施工和运行维护方面不仅对对技术措施要求严格，并且存在诸多可能威胁大坝安全运行不确定性因素，必须采取必要安全监测手段来确保大坝稳定运行。

本文将以长葫水库大坝为例，针对上述问题，提出一套规范合理的安全监测技术措施，通过实时掌握大坝运行状态来保证其稳定运行。

1 水库大坝安全监测的重要意义

1.1 水库大坝的特殊性

水库大坝是一种特殊建筑物，其特殊性主要表现在三个方面：①投资及效益的巨大和失事后造成灾难的严重性；②结构、边界条件及运行环境的复杂性；③设计、施工、运行维护的经验性、不确定性和涉及内容的广泛性。其特殊性充分说明了要准确了解大坝工作动态，只有通过大坝安全监测来实现，同时也说明了大坝安全监测的重要性。

1.2 影响大坝安全的因素

影响大坝安全的因素很多，据国际大坝会议“关于水坝和水库恶化”小组委员会记录的1100座大坝失事实例，从1950年至1975年大坝失事的概率和成因分析中得出大坝失事的频率和成因分别为：30%是由于设计洪水位偏低和泄洪设备失灵引起洪水漫顶而失事；27%是由于地质条件复杂，基础失稳和意外结构事故；20%是由于地下渗漏引起扬压力过高、渗流量增大、渗透坡降过大引起；11%是由于大坝老化、建筑材料变质（开裂、侵蚀和风化）以及施工质量等原因；12%是不同的特有原因所致。

通过以上数据，可以作如下分析：大坝失事的原因很多、涉及范围也很广，但大致可以分成三类。第一类是由设计、施工和自然因素引起，一旦大坝建成就已确定了的，如设计洪水位偏低、混凝土标号过低、未考虑地震荷载等；第二类是设计、施工中的不完善在运行中得不到改正，或者说随着时间的推移和运行管理的不力使设计、施工中的隐患发展为破坏；第三类是在运行、管理过程中逐步形成的，如冲刷、浸蚀、混凝土或浆砌条石的老化、金属结构的锈蚀、水库调度措施不得力而大坝漫顶等。

本文现从影响大坝安全运行的因素入手，提出一套规范有效的大坝安全监测流程及技术措施，以确保大坝工程效益达到预期要求。

2 长葫水库大坝概况

2.1 水库大坝概况

长沙坝、葫芦口水库位于内江市威远县境内，建于上世纪70年代，由四川省水利电力设计院设计。大坝建成后，四川省长葫灌区管理局一直对大坝进行了定期的变形外部、内部监测，较为全面地掌握了工程的安全运行状况。目前，大坝安全监测已越来越规范，我国已先后颁布了《差阻式仪器标准及监测仪器系列型谱》、《水电站大坝安全检查实施细则》、《混凝大坝安全监测技术规范》、《水库大坝安全管理条例》、《土石坝安全监测技术规范》等，为开展水库大坝安全监测提供了技术标准和政策依据。

2.2 影响长葫水库大坝的安全因素

在上世纪70年代，由于历史原因，葫芦口水库、长沙坝水库在建坝后一直存在着一定的安全隐患。

2.2.1 1997年对葫芦口水库大坝进行了安全鉴定，鉴定为“一类坝”，但也存在一些不安全因素

①消力池二坝下游未作护坦，长期冲刷已经形成较大冲坑，已危及二坝的安全。

②大坝左岸滑坡体滑移仍在继续，由于历史资金原因，排水系统尚未完善，且已建成的排水系统老化损坏严重。

③帷幕后C19、C6、C8 扬压孔三孔渗压系数都超出了设计值，一直在密切监测中。

2.2.2 2003年对长沙坝水库大坝进行了安全鉴定，鉴定为“三类坝”病险水库，存在的病险隐患有：

①坝体裂缝及左右坝体不对称变形仍在活动。

②右坝肩绕坝渗漏流量较大。

③消力池冲坑深度和宽度逐渐增大。

④冲砂底孔无法正常开启。

⑤左坝肩危岩体活动加大。

⑥坝高不满足GB50201-94标准，差0.52m。

⑦拱座部分岩体抗滑稳定安全系数不满足规范要求。

3 长葫水库大坝安全监测总体思路

在四川省长葫灌区管理局工程科的领导下，测量队每年分别对长沙坝水库大坝、葫芦口水库大坝进行校测、年测，所测的原始资料为两库大坝的安全运行、库岸滑坡体稳定情况提供了有力依据。

此外，四川省长葫灌区管理局还针对长沙坝水库大坝除险加固施工期，重点对长委设计参数进行复核，对坝体防渗面板的混泥土、帷幕固结灌浆等施工质量进行监督，确保了大坝的安全运行。同时在大坝蓄水前，对坝体的各个监测点进行了初次变形监测，为以后长沙坝水库大坝的安全运行分析提供了初始值。

总之，通过对影响大坝安全因素及结合长葫水库大坝实际情况的了解，得知大坝安全监测的目的重在于评价长葫水库大坝安全状况。本文认为，大坝安全监测的浅层意义是为了准确掌握大坝动态，深层意义则是为了更好地发挥长葫水利工程效益、节约工程投资。

4 长葫水库大坝安全监测技术措施

通过以上分析可知，影响大坝安全的因素很多、时间跨度大（从设计施工到运行管理），因此在确保工程安全的前提下，更好地发挥工程的效益，长葫水库大坝安全监测显得十分的重要。

4.1 长葫水库大坝安全监测内容

根据规范要求，四川省长葫灌区管理局定期对长葫水库大坝进行安全监测，其内容包括：水库坝体、坝基、坝肩，以及葫芦口水库大坝左坝肩滑坡体和大坝安全有直接关系的建筑物和设备。

4.2 监测手段

4.2.1 长沙坝水库大坝安全监测

①大坝水平位移监测。采用视准线法及前方交会法监测，共设有13个监测点。

②大坝垂直位移监测。采用水准测量监测，共设9个监测点。

③坝体裂缝、坝肩渗漏监测。长沙坝水库除险加固工程后采用了先进的振弦传感设施监测。

④左坝肩危岩监测。采用前方交会法监测，共设有6个监测点。

4.2.2 葫芦口水库大坝安全监测

①扬压力监测。共设监测孔19 个，主要监测坝基泥化夹层、帷幕后扬压力。

②垂直位移监测。采用水准测量监测，设有24个监测点。

③水平位移监测。设有视准线、前方交会法、正垂线、倒垂线、引张线五种监测组成水平位移监测工作系统，共31个测点。

④大坝沉陷缝监测。设有8 只三向刀口式测缝计，监测5条沉陷缝。5条沉陷缝共对大坝坝体水平错动和垂直错动进行监测。

⑤葫芦口大坝左岸滑坡体。

1）每月由葫芦口水库分四次监测滑坡体挡土墙的水平、垂直位移。

2）每年4 月和8 月由长葫局外部变形测量队对滑坡体挡土墙进行垂直、水平位移监测，并对滑坡体内所有监测点采用前方交会法进行水平位移监测。

此外，长葫水库的大坝安全监测除了包括了对大坝、大坝有关的泄洪建筑物、机电设备的监测及有机地与气象、水情、洪水预报、水库调度结合起来对大坝进行监测外，笔者还认为在发生大的地质灾害后（如大地震、库区大面积滑坡导致水库水位严重雍高等），应立即启动长葫水库大坝安全管理应急预案，迅速地对大坝及其附属设施、滑坡体进行加密监测，收集原始资料，进行分析，确保长葫水库大坝的安全运行。

通过长期地对大坝、滑坡体等的安全监测，有效地确保了长葫水库大坝的安全运行。目前，在我们的大坝变形外部监测仪器里，威尔特经纬仪T3、水准仪N3已运行了二十多年，逐渐老化，目前威尔特公司（徕卡公司）早已停止生产了这两种高精度的变形监测仪器，已不利于今后的监测。同时由于当时技术条件限制，正倒垂线监测设施设计比较粗糙，监测精度达不到要求，故笔者建议应该重新购置新型的徕卡TCA2003型经纬仪（采取多测边，少测角的监测方法）及拓普康DL-111C电子水准仪进行变形外部监测，购置ZBY-2A数显垂线坐标仪对正倒垂线进行监测以达到其精度要求。

目前自动监测系统也在广泛运用当中，自动监测系统的数据采集软件均有巡测和选测功能。在今后的监测系统的更换中，可以以“无人值班，少人值守”为基本要求，采用自动进行巡测、在线诊断、自动报警系统对大坝进行安全监测。在数据采集上系统应对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。

5 安全监测成果

5.1 高程监测

长葫水库大坝实测坝顶高程为628.50m，心墙高程为628.00m。

根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001），坝顶高程等于静水位与超高之和，应分别按以下运用情况计算，取其最大值：

①设计洪水位（P=3.33%）加正常运用的坝顶超高；

②校核洪水位（P=0.2%）加非常用的坝顶超高；

③正常蓄水位加正常运用的坝顶超高。

表1所示三种情况取大值，确定坝顶高程为628.51m，实测坝高程最低处628.5m，比复核坝顶高程低0.01m，根据《防洪标准》（GB50201――94），现状坝顶高程满足设计要求。

5.2 坝体安全监测

安全监测结果（如表2所示）显示，长葫水库大坝的水平位移和垂直位移都在可控范围内，坝体虽然有一些裂缝和沉陷缝，但条数较少，不足以对整个大坝造成安全威胁。所以从整体来看，整个水坝的安全性能是符合要求的。

6 结束语

长葫水库大坝的安全监测结果显示，该水坝的高程和安全性能都符合安全运行要求，也说明本文的安全监测技术措施准确到位。严格来讲，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。为此，本文还要对实际监测工作提出两点建议：

①长葫水库大坝安全监测应在地质灾害（如地震、库区大面积滑坡导致水库水位严重雍高等）发生后，迅速进行加密监测，确保大坝工程的安全状况。

②大坝安全监测应充分使用先进监测仪器设备进行监测，利用科技进步，走向即时化、智能化。

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，实现长葫灌区效益的最大化。

参考文献：

[1]方卫华，李燕辉.土石坝安全监测综述[J].四川水力发电， 2004（04）.

[2]周克明.大坝安全监测自动化系统的可靠性[J].四川水力发电，2004（04）.

水利工程安全监测的意义篇4

大坝安全监测是人们了解大坝运行性态和安全状况的有效手段。随着科学技术的发展、管理水平的提高及人们观念的转变，大坝安全监测的内涵也进一步加深。为此，笔者从分析影响大坝安全的因素入手，对大坝安全监测的若干问题进行探讨。

1影响大坝安全的因素

影响大坝安全的因素很多，据国际大坝会议“关于水坝和水库恶化”小组委员会记录的1100座大坝失事实例，从1950年至1975年大坝失事的概率和成因分析中得出大坝失事的频率和成因分别为：30%是由于设计洪水位偏低和泄洪设备失灵引起洪水漫顶而失事；27%是由于地质条件复杂，基础失稳和意外结构事故；20%是由于地下渗漏引起扬压力过高、渗流量增大、渗透坡降过大引起；11%是由于大坝老化、建筑材料变质(开裂、侵蚀和风化)以及施工质量等原因；12%是不同的特有原因所致。

通过上面的数值可以作如下分析：大坝失事的原因很多、涉及范围也很广，但大致可以分成3类。第一类是由设计、施工和自然因素引起，它没有一个从量变到质变的过程，而是一旦大坝建成就已确定了的，如设计洪水位偏低、混凝土标号过低、未考虑地震荷载等；第二类是在运行、管理过程中逐步形成的，有一个从量变到质变的发展过程，如冲刷、浸蚀、混凝土的老化、金属结构的锈蚀等；第三类是上述两种混合情况，即设计、施工中的不完善在运行中得不到改正，或者说随着时间的推移和运行管理的不力使设计、施工中的隐患发展为破坏。就目前而言，大坝安全监测主要是针对后两种情况。下面将从设计、施工、运行维护3个阶段来讨论，着重强调目前大坝安全监测容易忽视的一些方面。

1.1设计阶段

众所周知，在设计阶段，坝址的确定决定了地形、地质、地震发生频率及水文条件等；枢纽的总体布置、坝型及结构、材料选择和分区、水文资料的收集及洪水演算、地质勘探等都将影响大坝的安全。1980年6月19日，乌江渡水库泄洪水雾引起开关站出线相间短路跳闸、引出线烧断、工地停电，类似情况1980年6月23日在黄龙滩、1986年9月3日在白山等也曾发生。以上事故的发生引起工地停电和泄洪闸门不能开启的严重后果，均是由于整体布置不合理，对泄洪水雾飘移危害认识不够所致。喀什一级大坝位于高地震烈度区，粘土斜墙坝的抗震性能差，而设计又将防渗膜放在斜墙下游侧，形成潜在的最薄弱滑裂面，因而在1985年大地震时，迎水面滑落库中，其原因是坝体结构设计不合理。综上所述，大坝的许多安全隐患是由设计阶段留下的，特别是水文计算及地质勘探和处理两个方面，如纪村坝基红层问题，前期勘探工作不够是重要原因之一［2］。

1.2施工阶段

施工阶段能否贯彻设计意图、确保施工质量，特别是有效解决施工中发现的新问题是确保大坝安全的关键因素之一，如混凝土坝的温控措施、土石坝的碾压及防渗排水结构的施工、有关泄洪建筑物的机电安装等都将直接影响大坝的安全。喀什一级大坝在1982年施工中，其坝体及防渗墙都未进行碾压，致使密实度降低，在强震时容易液化和沉陷，这也是1985年地震时引起大坝整体破坏原因之一。

1.3运行管理

运行管理涉及水库调度、大坝及附属机电设施检查、监测手段及资料分析方法、大坝安全状况评价等，其中每一环节都事关大坝的安全。。佛子岭大坝1969年发生的漫顶事故，其重要原因就是因为盲目追求灌溉效益，汛期不适当地抬高运行水位所致；陈村大坝出现的105m高程水平裂缝与大坝长期遭遇高温低水位运行工况有关［3］；佛子岭、磨子潭和沟后水库等在泄洪闸门开启的关键时刻都出现了电源中断这一严重问题，说明了备用电源及汛前检查有关泄洪设备(施)的重要性，更不用说对大坝进行全面的巡视检查、仪器监测和及时的资料分析了。这里还要强调的一点就是联合调度问题，在梯级水库调度中这一点显得特别重要，如石漫滩水库溃坝与上游的元门水库溃坝是密不可分的。

2大坝安全监测的目的和意义

众所周知，大坝安全监测有校核设计、改进施工和评价大坝安全状况的作用，且重在评价大坝安全。笔者认为，大坝安全监测的浅层意义是为了人们准确掌握大坝性态；深层意义则是为了更好地发挥工程效益、节约工程投资。大坝安全监测不仅是为了被监测坝的安全评估，还要有利于其他大坝包括待建坝的安全评估。

3大坝安全监测的新内涵

通过以上分析可知，影响大坝安全的因素很多(坝址选择、枢纽布置、坝体结构、材料特性、水库调度等)、时间跨度大(从设计施工到运行管理)；大坝安全监测的目的是为了在确保工程安全的前提下，更好地发挥工程效益。随着科技的发展、人们观念的变化，实现大坝安全监测的手段和目的都有了一定程度的变化，笔者认为可从如下几方面进行理解。

3.1监测范围和内容

规范［4］［5］规定“大坝安全监测范围，包括坝体、坝基、坝肩，以及对大坝安全有重大影响的近坝区岸坡和其它与大坝安全有直接关系的建筑物和设备”。众所周知，瓦依昂(Vajont)拱坝就是由于库区发生大滑坡引起了溃坝；1961年3月6日，我国柘溪水电厂首次蓄水时，在大坝上游右岸1.55km处也曾发生大滑坡；佐齐尔拱坝1978年12月份发现拱冠向上游移动的原因就是因为离坝1.5km的地方在比坝低320m处开挖了一条排放地下水的隧洞所致。可见，关系大坝安全的因素存在的范围大，包括的内容多，如泄洪设备及电源的可靠性、梯级水库的运行及大坝安全状况、下游冲刷及上游淤积、周边范围内大的施工特别是地下施工爆破等。

大坝安全监测的范围应根据坝址、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管理，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。

3.2大坝安全监测的针对性

大坝安全监测是针对具体大坝的具体时期作出的，一定要有鲜明的针对性。

(1)时间上的针对性。

由于大坝施工期、初次蓄水期和大坝老化期是大坝安全容易出现问题的时期，因此在前一个阶段监测的重点应是设计参数的复核和施工质量的检验，而后者则应是针对材料老化［7］和设计复核进行。

大坝的破坏机理研究至今还是一个薄弱环节，关键是原型破坏试验作不了，因此，加强对溃坝的分析是非常有必要的。这就要求大坝安全监测系统在关键时候能发挥作用，能得到关键数据；

(2)空间结构上的针对性。

针对具体的坝址、坝型和结构有针对性地加强监测，如针对面板堆石坝面板与趾板之间的防渗、碾压混凝土坝的层间结构、高强震地区均质土坝的液化、薄拱坝坝肩的稳定、破碎地基及深覆盖层上筑坝的基础处理及防渗、多泥沙河流的泥沙淤积、库岸高边坡的稳定等。由于总体布置不合理，泄洪水雾有可能引起跳闸等问题，应注意对雾化的监测和汛期对备用电源的检查等。再者，大坝监测应和大坝设计、施工和运行管理互相补充，特别是在设计中运用新结构、新方法、新材料，施工时发现新的地质构造和地质条件。运行遇到不利工况时，大坝安全监测理应成为检验设计、施工及运行效果的必要手段，从而为采取必要的工程措施以确保大坝安全创造条件。

3.3监测手段和方法

大坝安全监测包括巡视检查和仪器监测［4］，笔者认为巡视检查和仪器监测是分不开的。前者也要尽可能的利用当今的先进仪器和技术对大坝特别是隐患进行检查，以便作到早发现早处理，如土石坝的洞穴、暗缝、软弱夹层等很难通过简单的人工检查发现，因此，必须借用高密度电阻率法、中间梯度法、瞬态面波法等进行检查［6］，从而完成对其定位及严重程度的判定。人工巡查和仪器监测分不开的另一条原因是由于大坝的特殊性和目前仪器监测的水平所决定的。大坝边界条件和工作环境较为复杂，同时，由于材料的非线性(特别是土石坝)，从而使监测的难度增大；另一方面，目前仪器监测还只能作到“点(小范围)监测”，如测缝计只能发现通过测点的裂(接)缝开度的变化，而不能发现测点以外裂(接)缝开度的变化；变形(渗流)测点监测到的是坝体(基)综合反应，因而难以进行具体情况的原因分析。正是由于上述原因，监测手段和方法必须多样化，即将各种监测手段和方法［4］［5］结合起来，将定性和定量监测结合起来，如将传统的变形、渗流、应力应变及温度监测同面波法、彩色电视、超声波、CT、水质分析等结合起来。随着科技水平的发展，一种真正的“分布式测量系统”——光纤测量系统即将面世，水科院、国电公司成都院等单位已对此作了大量的研究，也曾在三峡作过试验。该系统将光纤既作为传感部件，又作为信号传输部件埋设于坝体中，使每一根光纤成为大坝的神经，感受大坝性态的变化并具体定位，从而使监测走向立体和全方位。

目前，自动化系统还存在费用高、可靠性难以保证、监测项目不全、安装调试困难、实时化程度低等问题，笔者认为一种费用低、安装调试简单、易维护、可以进行大范围监测、实时性高的系统才是发展方向。同时，监测方法、监测量的变化(如由标量到矢量、由数值分析到图象分析)必将导致分析方法的变化。

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

［1］赵志仁.大坝安全监测的原理与应用［M］天津：天津科学技术出版社，1992

［2］邢林声.纪村混凝土坝基红层的恶化及其原因分析［J］.水利学报，1996，(9).

［3］邢林声，方榴声.陈村拱坝下游坝面105m高程附近水平裂缝的性态分析［J］.水力发电学报，1988，(4).

［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］.

［6］谢向文.黄河下游堤防隐患探测技术研究［J］.水利技术监督，2000，(4)：20-24.

水利工程安全监测的意义篇5

1、 深基坑工程施工的特点

深基坑工程作为施工，除了具备建筑工程的一般特点外，还具有相当鲜明的个性。

（1）每个深基坑工程都有具备相当深的个性。不仅体现在深基坑工程所涉及的工程地质与水文地质情况各不相同，还涉及到基坑周边环境要求的不同，而这些不同，直接涉及到维护结构支撑体系及施工方法的设计与施工方法的不同。

（2）工程综合性强。深基坑工程一般涉及到围护工程、降水工程、土方开挖与支撑工程、检测工程、结构工程这五大内容，工程涉及内容丰富，综合性强。

（3）基坑工程涉及的理论多样，计算方法不统一，且经验公式、经验系数多。由于在基础理论上的局限，各家设计单位、施工单位在计算与经验上的不同，必然会引发分歧，易造成遗漏。

（4）风险性高。发生事故影响面大，每个基坑工程均比一般工程具有较高的风险性，一旦发生险情，危害性较大，损失亦较大，且修复费用高。

2、 深基坑工程施工监测的意义

深基坑监测既是检验设计理论的正确性和发展设计理论的重要手段, 又是及时指导正确施工避免事故发生的必要措施。因此, 它在深基坑工程中的应用就显得尤为重要。

深基坑监测的意义有如下4点：

（1） 确保基坑、相邻设施和建筑物、以及施工区内工作人员的安全, 能先于事故的发生发现潜在的不安全因素, 发出早期警报, 以提供充足的时间采取预防措施和宽松的施工环境。

（2） 在施工安全性满足的前提下, 充分利用监测数据, 不断完善设计方案, 并根据修正的设计方案优化施工方案, 使深基坑工程处于最佳的工作状态, 并获得最佳经济效益。

（3）深基坑监测使得一些新技术和新方法的应用成为可能, 促进深基坑工程的技术革新。

（4）监测数据也是解决法律纠纷的有力证据, 从而有效地保护业主的权利。

3、深基坑工程中的准确性

目前深基坑监测较注重于基坑安全性的评价, 很少利用监测数据来优化设计和施工方案,以及预测深基坑工作状况的发展趋势。信息化施工法在深基坑工程中的应用, 不仅有助于提高深基坑工程安全性评价的可靠性和正确性, 而且对完善深基坑工程设计理论、优化设计方案和施工方案有着十分积极的意义。

（1）在深基坑施工过程中连续量测地面、支护结构及邻近建筑物的工作状况, 将观测数据迅速处理制成图表, 并与警戒值进行对比分析, 以对深基坑的整体工作状况和基坑周边环境作出安全性评价。进而根据评价的结果, 采取相应的措施。

（2）利用监测数据反分析验证设计假设和修正设计参数, 根据修正后的设计参数预测后续施工阶段深基坑的工作状况。

（3）根据预测结果, 对当前设计和施工方案的合理性进行评价, 进一步优化原设计方案和合理调整施工参数, 使深基坑工程处于最佳状态。

4、深基坑工程监测的收集、整理和数据分析

深基坑监测通常可分为以下三步: 监测数据的采集; 监测数据的整理; 监测数据的分析。

4.1监测数据的采集

在基坑开挖之前, 应对各监测点进行量测, 确定其基准值。在施工过程中, 量测频率可根据施工进度的快慢而定, 也可根据监测数据的发展趋势调整监测频率, 使监测数据能充分反映基坑的实际工作状况。

4.2监测数据的整理

大多数监测数据应绘制成与时间有关的曲线, 并标注与之对应的施工进度, 为基坑工作状况的客观评价奠定基础。前面论述给出的与时间有关的地面沉降、孔隙水压力变化曲线, 它有助于反映监测项目数据的大小、变化速率和随时间的发展趋势; 平面图和剖面图表明了测点所在位置, 有助于分析监测结果或观察现象与所监测区域之间空间的相互关系。

4.3监测数据的解释

对监测数据的解释和施工过程中潜在影响因素的分析, 必须最好由具有深基坑设计和施工经验的设计、施工和监理人员集体完成; 最重要的是要能识别监测数据或曲线的可靠性和真实性, 区分是受随机影响或人为影响的不合理数据, 还是真实反映深基坑工程实际状况的合理数据, 只有这样, 才能对基坑的安全性作出合理、正确的评价。

5、工程实例分析

某小区住宅工程, 地面以上高32 层。底下1 层。一基坑开挖面积54.4m ×108.0 m , 主楼部分开挖深度20.1 m , 其余部分开挖深度18.3 m。采用厚0.8 m、深25.0 m 的地下连续墙作为支护结构, 并兼作地下室永久墙体, 建筑物立面图和基坑平面图见图4。基坑开挖采用逆作法施工,原设计要求施工过程中应在第一层和第二层地下室楼面处安装两道临时斜向钢支撑(见图1)。

5.1施工前的准备

基坑开挖前, 根据场地的地质条件分析, 两道临时斜向钢支撑必不可少。但由于安装钢支撑费时、费钱, 且影响后续阶段的施工效率, 钢支撑安装与否直接影响工程的进度和经济效益。为了对该问题作出合理、正确的评价, 基坑施工过程中采用信息化施工法对基坑进行全面系统的监控, 建立了一套完整的监测方案, 分别对土压力、孔隙水压力、连续墙墙体变形和内力进行监测。

5.2第二阶段施工的内容

第二阶段开挖结束后, 基坑开挖深度8.0m , 实测墙体最大位移(10 mm ) 小于原设计值(15 mm )。并在基坑底部对土体进行现场十字板试验, 试验结果表明, 8.0～ 12.0 m 范围内的土的抗剪强度较原室内试验值要大, 为修正土的设计参数提供了可靠的依据。通过对实测墙体侧压力和反分析获得的墙体侧压力的对比分析, 对原设计假设进行验证, 在冲积土层和洪积土层中墙体侧压力的实测值与反分析验证值之间有较好的一致性, 且两者都小于原设计值, 用墙体侧压力的反分析验证值和修正后的设计参数, 在不考虑第一道钢支撑的情况下, 对后续开挖阶段中地下连续墙的工作状况进行预测, 计算结果表明: 当基坑开挖至18.3m 时, 地下连续墙在长期荷载作用下, 其内力不会超过允许值。鉴于以上分析, 原设计被修改,第一道钢支撑取消。

5.3第三阶段施工的内容

第三阶段开挖结束后, 地下连续墙实测墙体位移小于前一开挖阶段的预测值。为了验证原设计假设, 利用实测墙体位移反分析墙体侧压力, 在20.0 m 深度范围内, 反分析得到的墙体侧压力较前一开挖阶段减小, 且几乎与孔隙水压力相等, 这意味着此时作用在地下连续墙上的土压力很小。用反分析验证获得的墙体侧压力, 在不考虑第二道钢支撑的情况下, 对后续开挖阶段中地下连续墙的工作状况进行预测, 计算结果表明: 墙体位移将小于警戒值, 地下连续墙内力不会超过允许值。故原设计被修改, 第二道钢支撑取消。

6、结束语

水利工程安全监测的意义篇6

关键词：气象；土壤；水分；监测

粮食的生产及储备对于国家粮食安全体系有着举足轻重的作用。21世纪初，随着全球气候变暖，人类活动对自然界的影响进一步增加，自然灾害频繁出现，造成的损害程度也在加重。特别是土壤旱情，对我国粮食的安全生产危害性更大。因此，快速、准确的反映灾害信息和制定有效的措施是新时期气象土壤水分监测业务的新思路。面对防灾减灾工作新形势，气象部门需要全面加强自然灾害移动式监测站网的建设，从而满足防灾减灾业务工作的新需求。

一、土壤水分的基本概念

土壤水分状况是水分在土壤中的移动、各层中数量的变化以及土壤和其它自然体（大气、生物、岩石等）间的水分交换现象的总称。土壤水分是土壤成分之一，对土壤中气体的含量及运动、固体结构和物理性质有一定的影响，制约着土壤中养分的溶解、转移和吸收及土壤微生物的活动，对土壤生产力有着多方面的影响。土壤水分是水分平衡组成项目，是植物耗水的主要直接来源，对植物的生理活动有重大影响。不定期进行土壤水分状况的监测，掌握其变化规律，对农业生产实时服务和理论研究都具有重要意义。

二、土壤水分观测业务发展的现状

至今为止，土壤墒情监测业务在传感器研发及应用方面虽然取得了历史性的进步，但是，防灾减灾监测体系移动式监测业务还不完善。防灾减灾移动监测是防灾减灾工作的重要基础，从多年的防灾减灾实际工作来讲，土壤旱情信息的监测，从监测信息来源到实时监测技术手段，都还存在需要不断改进和加强的地方。土壤旱情监测严重滞后主要体现在以下三方面：

第一，旱情信息采集方法薄弱、站网布设不够密集，信息处理手段相对滞后，土壤旱情实时分析能力不强，干旱信息的实效性差，应对干旱的措施有效性不足等问题。

第二，判断土壤旱情，很多地方主要还是靠传统的实验计算方法或凭经验，一些地方已经建立并开展了的固定式土壤水分测量业务，但由于受地点限制，难以体现土壤旱情的全部状况，对旱情发展趋势进行科学的分析和预测业务也没有建立起来。

第三，缺乏比较规范的灾害评估体系，干旱灾害对农业造成的损失以及抗旱效益无法进行准确、有效的评估等，不能满足新时期全面抗旱各项工作的实际需求，急需进行改善。

三、土壤水分观测站网建设的必要性

土壤旱情是多种因素共同作用的结果。土壤墒情是反映旱情的重要指标，需要结合雨量、水流量、水位、蒸发、水质、地下水及水库蓄水等水文水资源信息进行综合分析才可以全面真实的反映土壤实际旱情。加强自然灾害移动式监测站网的建设，增强旱情综合分析水分，全面提高防灾减灾业务能力，[1]对于新时期抗旱工作具有十分重要的意义。因此，为满足新时期防灾减灾工作需求，迫切需要对我国防灾减灾移动式监测站进行合理布局和建设。

防灾减灾移动式监测以提高防灾减灾能力为出发点，充分利用防灾减灾移动监测站网的有效手段，通过提供快速、密集、准确的旱情信息资源，建立系统化的全省

（上接第149页）

防灾减灾移动式监测站网系统，构建全省防灾减灾移动式监测业务的服务体系，为农业的科学化生产提供必要的支持和保障。

通过防灾减灾移动监测系统的建设，结合现有传统监测网络，构建全方位、多层次监测模式，可准确、快速的获得覆盖全省全部的土壤墒情信息、旱情分析、发展规律的防灾减灾监测服务体系，促进和提高旱情信息的自动化监测和管理水平。为防灾减灾决策和水资源合理配置等提供科学的依据，为其它相关工作和有关部门提供基础信息参考，从而实现农业科学生产。防灾减灾移动监测系统建设以服务新农村建设和指导农业生产为出发点，能够快速、及时、有效的为农业生产提供真实、可靠的土壤墒情状况、干旱评估和科学有效的抗旱措施，保证农业的科学生产具有重要的意义。

随着全球气候变暖，自然灾害的频繁出现，干旱灾害频发，且程度加重，对农业的影响很大，使粮食安全生产受到威胁。针对粮食安全生产及农业气象事业和基础工程建设的自身发展，考虑自然气候特点及农业生产实际情况，科学、全面、客观建立防灾减灾移动式监测系统，项目建设具有先进性、经济性、适用性，可为当地的生态建设和保障粮食安全生产提供可靠的农业气象科学依据，从而为特色农业提供优质高效的农业气象保障，在指导农业生产及推动农业经济可持续发展中具有深远意义。

参考文献

[1]国家质量技术监督局，中华人民共和国建设部.土工试验方法标准[M].北京：中国计划出版社，1999

[2]中华人民共和国水利部.土工试验规范 [M].北京：中国水利水电出版社，1999.

[3]国家林业局.森林土壤分析方法[M].北京：中国标准出版社，1999.

水利工程安全监测的意义篇7

关键词：水工大坝；安全监测；评价原理

Abstract: The dam is the main hydraulic reservoir building, its type according to the building materials can be divided into 2 types of earth-rock dam and the concrete dam. The earth-rock dam accounted for more than 95% of the total number of reservoir, the dam is a granular structure, it has the certain difficulty dam analysis. The important parameters of dam seepage, dam and dam foundation seepage pressure is a basis of information analysis of dam safety and stability, timely access to important. Dam safety automatic monitoring is an important measure to ensure the safety of the dam, is indispensable in construction and operation management of dam design, the work. This paper mainly do research on dam safety monitoring system; secondly, analysis of the construction of the dam is important

Key words: dam; safety monitoring; evaluation principle

中图分类号：TV5

前言

自从有了大坝后，它便成为水利工程的主角，在防洪灌溉方面发挥了巨大的作用。但是，伴随着巨大利益的同时，还存在众多危害：改变环境，生态恶化等等。水坝建设是最能唤起人类激情的工程之一，更是人类意志和创造力登峰造极的表现。水坝是一项集发电、灌溉、航运、防洪为一体的综合利用工程。工业化以后，特别是发明电以后，利用水力发电造福人类，更是一度成为人类文明进步的象征。如我国由于季风性气候，暴雨集中，时常有洪涝灾害发生，从总体上讲，淡水资源十分缺乏。随着经济的发展和社会用水需求的增长，要解决我国的水资源短缺，措施之一就是必须建设一批大型蓄水水库，增加各流域汛期的蓄洪能力，从而增加水资源的可利用程度。

1、大坝安全监测评价系统研究

为了保证这些水工大坝的顺利建设及安全运行，必须解决好大坝结构强度和高坝地基稳定问题，数值分析与物理模型是解决上述问题的两种有效途径。数值分析以计算力学为基础，随着有限元分析方法和电子计算机技术的迅速发展得以广泛应用；物理模型以实验力学为基础，随着试验方法与技术的不断发展和创新而具有独特的优势，尤其是本书介绍的大坝结构模型试验与大坝地质力学模型试验是解决上述问题的重要方法之一。一直以来，国内外许多高坝工程均采用计算分析与试验研究相结合的方法，充分发挥各自的优势，相互验证和互为补充，以此全面分析和论证大坝的结构强度与稳定安全问题。下图是各类坝型的模型及相应的展板：

大坝安全综合评价以大坝安全监测为基础,是一个多层次、多指标的复杂分析评价问题;是掌握大坝结构性态、保障大坝安全的重要手段。一个完整的大坝安全评价系统应包括基础数据库、动态监测子系统、评价模型子系统和输出演示子系统等。

大坝结构和工作条件极为复杂,安全运行受众多因素影响,同时还与大坝周围的社会经济和生态环境有关。因此,在大坝安全综合评价中,存在着大量的确定与不确定信息,需尽可能全面考虑影响大坝安全运行的因素,才能及时准确地掌握大坝运行的实际状态。其中大坝安全监测包括外部监测和内部监测。外部监测主要包括大坝水平位移、坝体挠度、坝体倾斜、基岩变形、坝基、坝顶和近坝区沉陷等观测;渗流观测,包括渗透流量、绕坝渗流及扬压力观测;水文观测,包括库水位、水温、气温观测;现场检查。内部监测包括坝体应力、应变、温度、渗压、裂缝等的自动化监测。

在监测设备相对集中的地方分别建立数据采集站,完成监测参量的自动采集功能,监测系统采用网络组成方式,满足中心站、数据采集站要求,特别是中心站对各水工建筑物中传感器参数设置功能,以达到对以上数据的多机远程采集及数据处理。变形观测采用以主坝自动观测为主,副坝半自动观测为辅,进行组网,实现主坝水平及竖向位移的自动观测和对测量数据的计算机自动处理,以及副坝及溢洪道水平与竖向位移的半自动观及其测量数据计算机处理。

2、大坝安全评价的基本原理

水库大坝安全监测监控系统中实现安全趋势预测的灰色理论。灰色系统理论是20世纪80年代,由中国华中理工大学邓聚龙教授首先提出并创立的一门新兴学科,它是基于数学理论的系统工程学科。灰色关联分析方法是灰色系统分析、评价和决策的基础,能把相互间互补的不可比的各项指标变为可比的,尤其是对多指标系统的评价更为有效。它可在不完全的信息中通过一定的数据处理,在随机的因子序列间找出它们的关联性,明确主要特性和主要影响因子,并分析和确定因子间的影响程度。它的最大优点是按因素间发展态势作分析,对数据量没有太高的要求,即数据多与少都可以分析,不致出现关联度的量化结果和定性分析结果不一致情况,灰色关联分析模型可实现对不同对象基于多项评价指标的综合对比评价,具有评价原理清晰、支持定性指标的特点,其评价结果能充分的体现单项分析比较的结论。

关联分析是根据数列的可比性、可近性分析系统内部主要因子之间的相关程度,定量地刻画了系统内部结构之间的联系,是对系统内部各因子之间状态的量化比较分析。多级灰色关联度评价步骤为:一是构建评价体系;二是根据评价因子矩阵指标及映射参照矩阵;三是归一化求解关联信息矩阵;四是确定因子权重;五是计算群体评价矩阵;六是计算整体评价(矩阵)系数;七是确定评价对象的能力水平。

3、大坝安全监测的针对性 大坝安全监测评价是针对具体大坝的具体时期作出的，一定要有鲜明的针对性。

(1)时间上的针对性。 由于大坝施工期、初次蓄水期和大坝老化期是大坝安全容易出现问题的时期，因此在前一个阶段监测的重点应是设计参数的复核和施工质量的检验，而后者则应是针对材料老化［7］和设计复核进行。 大坝的破坏机理研究至今还是一个薄弱环节，关键是原型破坏试验作不了，因此，加强对溃坝的分析是非常有必要的。这就要求大坝安全监测系统在关键时候能发挥作用，能得到关键数据；

(2)空间结构上的针对性。 针对具体的坝址、坝型和结构有针对性地加强监测，如针对面板堆石坝面板与趾板之间的防渗、碾压混凝土坝的层间结构、高强震地区均质土坝的液化、薄拱坝坝肩的稳定、破碎地基及深覆盖层上筑坝的基础处理及防渗、多泥沙河流的泥沙淤积、库岸高边坡的稳定等。由于总体布置不合理，泄洪水雾有可能引起跳闸等问题，应注意对雾化的监测和汛期对备用电源的检查等。再者，大坝监测应和大坝设计、施工和运行管理互相补充，特别是在设计中运用新结构、新方法、新材料，施工时发现新的地质构造和地质条件。运行遇到不利工况时，大坝安全监测理应成为检验设计、施工及运行效果的必要手段，从而为采取必要的工程措施以确保大坝安全创造条件。

4、建设水工大坝的必要性分析

大坝给社会主义建设提供了源源不断的能源保障。目前，我国已面临着能源危机。煤，天然气，石油的剩余可采储量正在逐渐降低，如果按目前的消费速度，在一百多年以后将会枯竭。所以，要实现人类社会的可持续发展，必须转变能源结构，发展可再生能源。尽管风能、太阳能发电技术具有更广阔的发展前景，但是，按照现有的技术水平，风力和太阳能等其他可再生能源发电技术还不能满足大规模的社会需求。当前，全世界上大约20%的电力是来自水电，而其他可再生能源的发电的比重还很小。水电是目前唯一一种技术上比较成熟的、可以进行大规模开发的可再生能源，具有很大的社会价值。 

       大坝的建设对防洪具有重大的意义。长江流域是中华民族的发祥地之一。流域内资源丰富，土地肥沃，特别是中下游地区，是中国城市和人口最为密集、社会和经济最为发达的地区之一。但在公元前185年至1911年的2000多年间，长江曾发生大小洪灾214次，平均约十年一次，给长江中下游地区的经济发展和人民生命财产造成了极其惨重的损失。防洪是建设三峡工程的首要任务。 工程建成后，将有效地拦蓄长江上游的洪水，使长江荆江河段的防洪标准由目前的10年一遇提高到100年一遇，从而保护长江中下游平原地区1500万人口和150万公顷耕地免受洪水威胁。

针对各地形式各国国情，做出相应的判断。水坝的功用众多，因此其发挥职能也是多方面的。因而，对于水坝利与弊的考察更应在经济、政治、生态环境等方面寻找一个平衡点，基于利大于弊的原则，发展大坝。

5、结语

结合稳定、成熟的自动化监测数据采集系统,应用于水工建筑物的工程安全监测是大势所趋,是水利自动化与信息化的必经之路。对大坝进行实时自动化监测,及时掌握大坝的运行状态,对大坝安全性态做出综合评价,在事故到来之前采取对策,不仅可提高预报的精度和调度的准确度,且保证大坝运行安全,促进其经济效益和社会效益充分发挥。

参考文献

赵志仁.大坝安全监测的原理与应用［M］

SDJ33689，混凝土大坝安全监测技术规范［S］.

SL6094.土石坝安全监测技术规范［S］.

水利工程安全监测的意义篇8

关键词：水质监测；污染；环境保护

从自然科学和社会科学领域来看，环境保护涉及到行政、法律、经济、科学、技术、人与自然等方方面面，因此，合理利用自然资源、加强对自然环境的保护，树立科学发展观，寻求可持续发展，对自然与社会的再生产和再发展具有重要意义。而水质监测作为探测水污染程度、分析水污染成因的一种必要手段，是环境保护的重要环节，在环境保护日益成为热点话题的今天，具有更为重要的意义。

一、我国环境目前的现状

据统计，目前全国有70%的江河水系受到污染，40%基本丧失了使用功能，流经城市的河流95%以上受到严重污染；3亿农民喝不到干净水。自从1978年改革开放以来，我国大力发展经济，尤其是重工业，因而对海洋、河流和地下水造成很大的污染。随着工业废水和生活废水的随意排放，使得水中氮磷钾含量急剧升高，这直接导致许多湖泊海洋藻类爆发，严重影响了生态稳定。每年夏季来临，蓝色的海洋变成绿色的海洋，令人心痛不已。这种大面积的污染，不仅影响到生态环境，更与我们的日常生活息息相关，严重影响到海滨城市居民的正常的生产生活，尤其是在生活用水方面。水环境作为自然界辐射面范围最广、影响力最强的系统，在整个地球环境中占据极其重要的位置。我国虽然是一个水资源丰富的国家，但是随着近些年来水资源的污染，水质问题已经非常突出，因此加强水质监测工作显得尤为重要。

二、什么是水质监测

所谓水质监测，就是监视和测定水体中污染物种类以及各类污染物的浓度及变化趋势，从而评价水质状况的过程。水质监测最主要的目的，就是通过监测水体成分，以考察其是否达到正常水质的指标。水质监测的作用和意义非常重大，它可以监控到对水质影响较大的化学物质，例如有机农药、磷、钾、氮、重金属元素及卤族元素等，监测对象包括未被污染和已受污染的工业废水和生活废水等各种水体。对于水质检测来说，最经常性的监测是地表水及地下水监测，较为专业；还有监视性监测，一般用于生产和生活过程，有其长期性特点。

三、水质监测的流程与方法

进行水质监测前，首先要明确监测目的，即为什么监测，监测的结果将用作什么用途。对于环保局来说，这一数据将对日常工作有着非常重要的意义。明确了监测目的之后，就要开始进行调查研究以确定监测对象，安排采样时间和频率等。需要注意的是，采样的过程和采样的保存工作尤为重要，只有运用科学的采样方法得来的样品，才具有科学性。更为重要的是，对样品进行科学的分析测定，然后提出科学的检测报告。从监测方法这一层面上来说，除了技术方面的要求，进行检测人员还应当运用科学的分析方法。一般来说，进行水质检测最常用的方法是质量分析法和滴定分析法。

（一）质量分析法

质量分析法是直接分离试样中的组分，利用天平分析测量各个物质的含量，以监测出科学的结果。这种方法的特点是，无需高精度仪器，在一般实验室利用分析天平即可操作。但是这种方法也有其局限性，对于微量元素的测定，不适宜用此种方法。

（二）滴定分析法

除了质量分析法，也可以采用滴定分析法。这种方法是将一种已知准确浓度的试剂溶液，滴加到被测物质的溶液中，根据其化学反应所得出的试剂溶液浓度和消耗体积，以计算出被测物质的含量。这种方法更为专业和复杂，适合分析测定对水质结果要求较高的样品。

四、水质监测对环境保护的意义

水质监测对保持水环境和整个全球的生态系统平衡都有着重要意义，因为保持水质健康对于保护人们身体健康具有重要作用，只有从源头上控制和发现水污染问题，才能维持生产、生活各方面的正常运行和发展。加强水质监测不仅是治理水污染的基础，也是保护水资源的重要举措，是应当提倡和支持的行为，也应当加强这方面的技术研发和对专业人才的培养。一般来说，针对不同用途的水体，其水质监测的侧重点也要相应地有所变化。才能真正做到保护生态环境、保护人体健康。对于饮用水来说，加强水质监测可以防止细菌和传染病的传播，保证人民的生命与健康。对于工业用水而言，加强水质监测，在及时控制污水指标超标的前提下，能够有效阻止有害物质排入江湖海中，从根本上起到环境保护的作用。另外，对于每年夏天爆发的藻类泛滥，如果能通过水质监测及时发现其水体有机质含量的变化，提前采取有效的控制措施，那么就能很好地避免其藻类泛滥对生态环境的破坏，对维持生态平衡有着不可小觑的生态意义。综上所述，加强水质监测对环境保护有着至关重要的意义，既是十分必要也是十分紧迫的。相关单位尤其是中央和地方环保局在这方面应当有所表率，积极研发新技术、培养先进人才，加强对各地的水质监测，对于生活污水和工业污水的排放做到及时管理，及时治理。最重要的是在源头上控制污染，以此才能保证我国的国计民生得到长足的良性发展。

参考文献：

①宋晓明.环境监测在环境保护中的作用及意义[J].民营科技.2011(8):119

②蔡炳先.标准化对环境保护的意义[C].湖北省标准化获奖论文汇编.2004

③杨夏欣.姚亮.环境水质的监测的分析方法及意义[J].科技传播.2014（16））

④陆璐.基于水质监测对新疆水环境保护的意义[J]黑龙江水利科技.2012.40（8）161-163

⑤徐信.硅藻在水质监测和古环境重建中的应用[X]安徽农业科学.2011.39

⑥冯宗友.水质监测对于水环境的保护作用[X]科技创新导报.2016.18