解析水利枢纽工程大坝安全监测方式

曹永辉

（葛洲坝集团试验检测有限公司　湖北　宜昌　443002）

解析水利枢纽工程大坝安全监测方式

曹永辉

（葛洲坝集团试验检测有限公司湖北宜昌443002）

大坝的安全监测在水利枢纽工程建设管理中起到非常重要的作用。本文从大坝安全监测的意义入手，重点对水利枢纽大坝安全监测涉及到的几个方面以及数据的采集和整理进行了分析和阐述，希望给行业相关人士带来一定的参考和借鉴。

水利枢纽；大坝；安全监测

1　引言

通过对大坝的安全状况实施安全监测，了解大坝运行过程中的安全状况，收集大坝安全监测资料，以便科学的评估大坝工作性态，促使大坝的安全得到保证。只要及时的监测，获得可靠的监测数据并进行科学的分析，就可以避免出现重大灾害事故。总之，借助于大坝安全监测，可以对大坝安全性态进行了解，以便将实施科学管理措施。

2　大坝安全监测的重要意义

大坝建造受到水文、地质等众多方面的影响，在运行过程中承受到巨大的环境荷载和地震荷载，包括水压力、温度等。同时，还会受到其他因素的影响，如材料性能、人为影响等，在长期的使用过程中，很容易有渗漏、裂缝、变形等问题出现，如果无法及时的诊断和解决这些隐患，那么大坝的安全运行就会受到严重影响，甚至还会带来较大的灾难性事故。

3　水利枢纽工程大坝的几个重要安全监测项目

3.1安全监测设计原则

设计中遵循“重点突出、兼顾全面、统一规划、分期实施”的设计原则。监测仪器和设施的布置，密切结合工程的实际，根据工程规模及特点，存在的主要技术问题及难点，选地质、结构复杂及有代表性的坝段；全面反映建筑物实际工作性状，目的明确、重点突出，做到少而精。要求有针对性，既突出重点，又兼顾全面。互相有联系的监测项目，要结合实施。整体项目观测点较为集中，并且采用该观测方法比较简便、有效，有利于满足精细化需求。此外，还可以进行重点位置的观测值相互校核。监测项目的设置要满足监控各建筑物的运行情况，了解测值的变化规律的要求。监测仪器设备的选型：具有耐久性、稳定性、适应性，并满足设计精度要求，实现监测自动化。工程监测及安全监测自动化系统设计和实施要为工程管理提供方便，采取“无人值班，少人值守”的运行管理模式。

3.2大坝监测主要内容及断面监测

监测范围主要是坝体表面或内部变形，坝底廊道、心墙基座等。如垂直部位所检测的控制网、平面位置检测控制网等，重点是对整个工程区域进行变形数据测量。通过详细分析大坝地形，对坝横的断面情况进行监测，该项监测工作对坝体变形监测有着重要意义。

3.3变形监测控制系统的构建

运用变形监测主要是在大坝监测位置构建相应的高度控制网，也就是运用大地监测方式构建高程移动监测和平面监测控制网，致使监测系统可以对大坝进行整体覆盖。这样有助于为大坝垂直监测和平面监测给予精确数据。水平移动设备主要由多个控制网点组合而成，并以三角形的形体进行构建，这样利于对大坝各个基点进行有效控制，其次是将各个基点设立在指定位置，并在墩顶放置对中基盘设备。

3.4坝体表面（水平和竖向）位移监测

由于大坝外部位置出现变形现象主要是对大坝形体进行反应的重要指标，在实施监测设置期间应对相关数据、监测地点进行详细布置，重点在大坝完成期间、蓄水位置、地震位置、填埋位置等，此外还包括下坝体表竖向移动位置和表面移动位置等；而坝体体表位置出现移动主要包含有竖向移动和纵向异性。另外，将各个网格点设置为移动点，整个工程表面可设立多个监测点，而对坝体表面进行移动观测可运用三角网方法实现监测目的，对于竖向监测位置可运用水准法达到监测目的。

3.5监测坝体渗透量

对于坝体渗透量的监测，首先应分析大坝整体的可靠性、稳定性以及安全性等，这对大坝安全运行有着重要意义，其中包含有坝基低端渗透量、坝体自身渗透量等。依据某工程的大坝构造特点，项目部在下游坝体2917m高程两岸坡设置集水沟，用以汇集坝体渗流，集水沟引至大坝下游坝脚布置两座量水堰，进行渗流量监测。

3.6数据采集的管理

（1）监理工程师的数据采集管理。在埋设安装好各类观测仪器后，为确保观测成果的具有一定的连续性，监理工程师应该要求承建单位依据合同文件、设计要求等按时进行观测，定时或不定时检查对承建单位观测作业情况予以检查，对不符合要求的观测结果，监理工程师应进行复测检查。此外，在观测或成果计算中，一旦发现观测结果异常时，监理工程师需要对结果进行及时复核，以验证观测结果的准确。

（2）承建单位的数据采集管理。具体来说，可分为四个方面：①承建单位应每月定时将上月各项工程进展和观测成果预报报送监理工程师；②观测期间若发现观测成果变化异常，承建单位应在发现后及时向监理工程师口头报告再书面报告，一旦发现观测部位变形过大或渗流突增等现象时，应立即向监理工程师报警，以便监理工程师进行现场检查处理；③承建单位对观测设施进行经常性的检查巡视，发现观测设施保护不良应及时改进；④承建单位对直读式仪表和量具应定期检验率定，对不合格的仪表、量具应停止使用并予以更换，新仪表、量具的更换应事先报经监理工程师检查批准。

4　监测验收与管理

4.1验收的重要性

随着国家对涉及安全运行领域的建设工程管理加强，对工程安全监测系统的竣工验收尤为重视，不管其合同属性如何验收，专家组必须配备监测专业人员。监测项目施工一般随主体工程建设进度开展，特别是坝体工程。因此各阶段验收应随工程建设整体进度开展申请验收工作。验收作为一个工程阶段的总结，承建单位的监测资料是否完整是反映监理工作质量的重要依据，因此要求在单元工程评定基础上按合同要求全部完工后，才具备验收必要条件。监理单位应科学协调组织验收工作，及时批复申请验收文件并提供符合国家规定、行业规范与经地方质量监督站审批的竣工验收文件与格式，要求承建单位执行。一般情况下监测项目随主体工程进行验收，由以下组成：分部工程验收、单位工程验收、合同工程完工验收、阶段验收、专项验收、竣工验收等。

4.2验收控制要点

验收前承建单位应提前向监理单位提交申请验收函，监理单位应及时批复并提供符合国家规定、行业规范与经地方质量监督站审批的验收文件与格式，要求承建单位执行。一般情况下验收文件应具备以下内容：①水利枢纽工程大坝施工各阶段的竣工报告，其内容应包括：工程项目概况、设计预定工作量、实际完成的工作量、设备检验、仪器的埋设安装、观测工作、分析和整理观测资料等；②提交相关的设计通知、设计文件以及施工现场变更的验收签证等；③提交工程竣工图纸，其具体内容应包括：设备埋设图、电缆的走线图以及仪器安装图等；④提交需要移交的各类原始记录及相关资料，主要内容应包括：仪器说明书、出厂合格证、检验表、施工现场设备检验记录、安装埋设记录、电缆连接记录以及观测记录等；⑤提交项目工程各个阶段全部的质量签证和验收意见；⑥提交工程各个阶段资料整理分析报告、事故分析以及重大事件的处理结果；⑦提交工程相关的质量等级评定表；⑧提交水利工程大坝竣工支付结算报告；⑨提交其他依据合同文件或技术规程规范要求必须报送的资料。

5　结语

总而言之，水利枢纽工程大坝的安全监测工作是一项艰辛而漫长的工作，需要全体工作人员切实做好本职工作，树立高度的安全意识和责任意识，充分认识到安全监测工作对大坝稳定运行的重要性，同时加大巡查力度，对大坝的运行情况予以时刻关注，尽早发现问题并解决问题，最大程度上确保水利枢纽工程的安全运行，为维护生产生活的正常运转奠定夯实的基础。

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[2]陈益彬.北溪水电站安全监测系统总体要求浅析[J].科技创新导报，2010（23）.

[3]董世伟.浅议水库大坝安全监测[J].现代物业（上旬刊），2012（04）.

TV698.1

A

1673-0038（2015）44-0256-02

2015-10-11

曹永辉（1987-），男，助理工程师，双学士本科，主要从事安全监测工作。