水电站大坝安全监测工作管理办法探讨

2015-08-15 00:47姜翔宇中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院有限公司
河南水利与南水北调 2015年2期
关键词:大坝水电站监测

□姜翔宇(中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院有限公司)

0 引言

水电站大坝工程不断增多,安全监测工作开展起来有一定的困难。做好水电站大坝安全监测工作首先需要明确我国水电站大坝监测现状及监测工作的内容,然后才能根据这些基础内容完善管理内容,提高管理效果。

1 水电站大坝监测状况

大坝安全监测是指工作人员运用一定的监测仪器,对大坝周围的环境进行检查,及时找出安全隐患的过程。大坝安全监测结果为工作人员制定大坝施工安全保证措施提供了第一手资料,同时,也能够明确容易出现事故的场所等。根据调查分析,目前,我国大型水库的数量较多,大部分运行良好,但也有少部分存在一定的安全隐患,主要是由于这些水库大多经过了多年的发展,在长久运行过程中一些零件已经年久失修,而且部分已经损坏。通过监测,大坝工程中容易出现安全隐患的地方是大坝的主体,大坝主体是大坝工程的灵魂,因此,大坝一旦出现安全隐患,就会威胁到整个大坝工程的安全。如果这些安全隐患没有得到及时的处理,当大坝附近的气候和水文条件发生改变时就会很容易出现重大隐患问题。给大坝工程周围居民的生命和财产安全带来一定的威胁,为了避免这种情况,需要提前将这些安全隐患找出来,这就需要发挥大坝安全监测的作用。

2 水电站大坝监测内容

水电站大坝监测的内容包含很多方面,需要注意的事项也有很多,大坝监测的方法也有很多。不同类型的大坝应该选择不同类型的监测方法,以提高检测效果。在具体的实践中,使用大坝仪器设备时需要注意的问题有:第一,加强对大坝周围环境的监测。大坝周围的环境是影响大坝安全运行的重要因素,同时,大坝周围的环境也是大坝隐患类型和隐患发生时间和特点的重要影响因素,因此,加强对大坝周围环境的检测有着重要的意义。第二,加强对大坝形状变化的研究。大坝某个部位的形状和大坝的渗流量以及其他因素都对大坝安全有着重要的影响,工作人员可以通过对这些因素进行时间上的对比得出一定的结论。第三,加强对大坝原材料的检测。这个方面主要是指对大坝的混凝土、钢材和石材等材料进行研究,通过对比找出这些材料在性质和外观上所发生的变化,继而找出安全隐患。这个阶段的检测重点是大坝的变形问题和水流渗出的问题。

3 水电站大坝安全监测管理需要重视监测项目移交工作

安全监测管理应该在掌握工程进度并不影响工程进度的条件下进行,在安全监测的繁忙阶段,监测人员需要深入现场,了解现场施工情况,了解周围的施工环境,找出监测重点环节和重点内容。如果发现存在安全隐患的地方应该及时提出,帮助工作人员改正错误,提高工程质量。

结合工程的实际情况制定严格的工程移交计划,并找出以前的类似工程,总结经验,借鉴前人的优秀成果,同时,将大坝工程分为多个分项工程,分别对这些分项工程进行检测。这样能够减少监测的工程量,提高工作效果。

相关单位必须在监测工作开始前就签订责任条约,同时,对容易出现争议的问题提前说明,提高监测次数,并做好工作与工作之间的衔接。

4 水电站大坝安全监测技术与设备管理

编制监测工作规程和作业指导书。运行管理单位根据国家技术规范并结合工程的实际情况确定大坝监测的次数、地点等。监测工作的开展对水电站安全有着重要指导意义,因此,运行管理单位应该根据工程的实际情况制定一系列的工程指导方案和注意事项。

技术档案:建立完善的监测技术档案,包括历年检测档案、安全检测设计报告、施工图纸、监测资料等。

技术培训:随着时代的发展,监测方法和监测仪器等都在发生变化,因此,必须加强对工作人员的培训。

设备维护与技术改造。保证大坝监测仪器的质量和安全对提高大坝监测效果来说非常重要。

5 水电站大坝安全监测质量管理

5.1 工程简况

文章结合阿海水电站对大坝安全监测质量管理问题进行阐述,阿海水电站位于云南省丽江地区玉龙县与宁蒗县交界的金沙江中游河段。电站距丽江市、昆明市、攀枝花市公路里程分别为130 km、636 km和299 km。阿海水电站以发电为主,兼顾防洪,水库正常蓄水位1504m,相应库容8.06×108m3,死水位1492m,相应库容5.68×108m3,具有日调节能力。电站装机容量2000MW,单独运行时保证出力323MW,年发电量79.07亿kWh,年利用小时3954 h。工程枢纽由挡水、泄水、冲沙、引水发电等建筑物组成,采用河床坝后式厂房枢纽布置形式。挡水建筑物为碾压混凝土重力坝,最大坝高132m。枢纽工程设计主要工程量:混凝土414.26万m3、帷幕灌浆3.33万m、固结灌浆23.75万m、钢筋钢材11.6725万t,金属结构安装14785.40 t。

5.2 监测仪器施工安装质量控制与评价

施工单位建立了完整的质量保证体系,制定了详细的施工质量控制程序和保证措施,施工各环节都有明确技术要求和质量标准,有效地保证了施工质量。

各类仪器设备均按设计选型和合同要求采购,监测设备仪器埋设使用前,对量程、精度指标,温度、绝缘、防水性能等经过检验率定并符合规范、设计技术要求和产品技术说明。已埋设安装使用的各类监测设备仪器技术指标、质量符合规范和设计技术要求。

监测工程施工严格按照设计图纸、招标文件技术条款以及相关技术标准进行,施工单位制定了详细施工方法和质量控制标准。施工时,对测量放点、钻孔或清基、仪器设备组装、电缆连接、现场安装、测试、灌浆或回填、测点保护、电缆走线等都有操作要求并符合规范及设计技术要求,每个工序都有详细记录。施工完成后,全部经过单元工程、分部工程质量评定和验收。施工过程和质量控制规范,取得仪器完好率98.36%的较好成绩。

5.3 观测质量控制与评价

监测承建单位编制了较完整的观测质量保证措施,内容包括:观测时间、频率、基准值确定、观测读数和误差控制、观测数据处理与分析等,保证了监测资料完整、有序、准确、可信。

内观仪器随主体土建工程的施工进度逐步埋设、安装,已按相应规程和技术要求及时取得初值,并连续进行施工期监测。

5.4 大坝安全监测质量管理建议

目前剩余未完成项目主要有枢纽区外部变形观测网初始值、大坝基础测压孔、量水堰、静力水准仪、引张线(未取初值)、部分正倒垂线及双金属标等,务必积极采取措施,在蓄水前完成并取得初值。

建议根据蓄水方案,蓄水前制定详细的监测工作计划及要求,在蓄水过程中监测各有关单位应在业主统一组织下,加密观测频次,及时分析反馈监测资料,以利首次蓄水顺利进行,并为今后运行取得宝贵的首次蓄水过程监测资料。

对4号、8号、10号、15号混凝土温度监测坝段,每个监测坝段至少有37%以上的测点最高温度超过设计容许最高值33.00℃,且多数温度未降至设计要求的坝体一期冷却结束标准,常态混凝土比碾压混凝土温控效果差。建议根据实测资料,分析其对大坝的不利影响。

由于本工程坝体混凝土应力应变监测成果转换为应力计算采用的弹模和徐变度为参考贵州光照水电站的成果,其计算中存在较多的不确定因素,因此其计算应力跟实际相比有一定误差。建议蓄水后结合本工程坝体混凝土特性和试验资料,进一步加强对混凝土应力应变的资料分析工作。

少数仪器存在测值突变跳跃情况,应仔细核对,排除仪器误差,收集施工期的环境量、开挖时段、施工干扰等有关信息,加强分析工作。对数据变化相对较大的部位或项目,应加密观测频率。

6 结语

综上所述,大坝安全监测是大坝工程中的重点内容之一,必须按照一定的管理方法对安全监测过程进行控制,只有这样,才能够使大坝安全监测更好地为大坝服务。

[1]杨志旭.浅述水电站大坝安全监测现状及其自动化动态[J].广东科技,2013(01).

[2]陈电明.有关大坝安全监测工程质量管理[J].中华民居,2012(01).

[3]钮新强.大坝安全与安全管理若干重大问题及其对策[J].人民长江,2011(12).

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