建设大坝安全监测系统 保障水库综合效益发挥

衡旭

大坝安全监测自动化系统以其先进的技术水平、高度的可靠性、广泛的实用性等优越性能，广泛应用于国内各种大坝及岩石工程的自动化监测。经过多年的不断探索与创新，水库大坝安全监测系统运行基本稳定，对确保大坝安全运行，保障水库综合效益发挥起着重要的作用。

1.水库安全监测系统建设情况

1.1 软件情况

1.1.1监测项目 主要针对渗流和渗压的监测，包括浸润线、坝体渗流、绕坝渗流、坝下游水位。

1.1.2系统功能 数据采集软件能够测试MCU的通信、检查MCU的状态，能够实时采集全部MCU 仪器的测值；也可以采集指定的某只仪器测值；能够定时采集MCU中的数据，及时方便导入MCU中的数据并对采集的数据进行物理量换算。

资料整编分析软件可对考证资料、监测资料进行查询、添加、修改、删除、备份；检查数据有效性，满足整编规范中的相关报表、过程线、相关线、等值线、浸润线等；有统计模型、位势分析、沉降分析在内的相关监测数据分析功能；进行信息发布，实现了在网絡上进行浏览的功能。

1.1.3数据采集与管理 系统投入试运行后，每日8时对数据进行定时采集，同时对数据进行同期分析。可对监测数据进行显示、存储和打印，建立工程档案并能及时绘制图表。

1.1.4坝体安全监测、观测模型 本系统建立了内部分析模型。在渗流观测中建立了滞后时间推算模型、相关分析模型、位势分析模型、断向渗流浸润线模型、渗流量分析模型等。这些模型的建立，对了解大坝变化规律，预测今后变化确定变形是否稳定以及开展渗流监测与研究，进一步揭示原体模型的渗流形态提供了很大的帮助，为今后对坝体参数进一步分析研究提供了第一手资料。

1.2测量控制单元

系统安装的测量控制单元有三个MCU，其中MCU3属于换代产品，与项目使用的测量控制单元相比，在面板上增设了液晶显示屏，可以对监测数据直接进行读取。

2. 运行中出现的主要问题及解决办法

本系统是具有先进性、可靠性、通用性和可扩展性的土石坝自动化安全监测分析与评价系统。它投入使用后，大大降低了观测人员的劳动强度，加强了观测数据的实时性和准确性，减少了由人为因素造成的不良影响，提高了水库大坝安全管理水平。根据多年来监测资料显示，系统通讯良好，数据传输正常，但是运行中也存在着部分问题。

2.1大坝渗流观测 从坝基渗透压力测压管水位与库水位过程线图看，位于截水槽上游的坝基测压管随库水位的上升而上升，坝基透水性较强，反应较为灵敏。左坝肩测压管水位随库水位的变化不甚明显，说明左坝肩的地质较好，透水性小。右坝肩测压管水位和库水位相关性较好，管水位随库水位升降而升降，说明右壩肩裂隙发育，透水性较大，因此右坝肩渗漏是存在的，但是渗流无异常突变现象。河道测压管水位随库水位升降而升降，且相关性较好，说明河道也是裂隙发育，通透性大，但通过资料分析，在相同库水位下，历年管水位变化不大，地下水状况较稳定。

总的来看，渗流压力与库水位变化密切，规律性较好，监测值受降雨和库水位的影响，表现出年内季节的规律性。

2.2渗流量监测 因流域降雨产生大量淤积造成测值陡增，经人工清淤疏通后，监测值恢复正常。

2.3测量控制单元 如某日管理软件中没有当日数据，同时监测日期调到了后几年，出现明显错误。经过仔细分析判定MCU3数据芯片发生故障，而后对测量控制单元进行修理，恢复运行。还有MCUl的0101、0102通道故障，致使BLI测值不能正确反映，经过分析，解决思路为把BLl的接线换到0302、0303通道，同时重新配置后，所测数值恢复正常。

2.4雷击、电压过低或停电频繁造成数据传输受阻 对于雷击MCU避雷器屡次出现的现象，只需要及时查找原因更换避雷器即可。而突然停电现象比较突出的表现在：由于坝区临时供电中断，导致MCU3系统故障，经过检查后发现测量单元内485模块通讯中断且无供电，内部蓄电池亏损，同时保险盒内保险丝被烧毁且内部有短路现象，经过更换和重新检修电源装置后运行正常。

3.建议和要求

自动化监测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由之路。本系统投入运行以后，充分显示了系统传递水情信息快速、准确、可靠的优势，大大提高了预报的精度和调度的准确度，提高了水库现代化管理水平，产生了可观的社会效益和经济效益。

做好运行状况鉴定、资料整理分析是岗位人员长期努力和达标的方向，工作人员需不断总结，不断学习和交流、潜心研究，从基础的资料解析和认证角度对系统运行状况进行全面分析，给水库管理现代化提供强有力的技术支持和保证。