■梁燕丽 ■四川省玉溪河灌区管理局,四川 邛崃 611530
水库大坝——水库挡水的建筑物。大坝是整个水库工程中的核心建筑,也是一种十分特殊的设施。就目前而言,人类在进行某项建筑的建造与设计时,必须结合当地的地质构造、交通条件、生态条件以及水文条件等要素的情况,进行充分仔细的研究与计算,才能够开始进行对建筑的建造,但是,人类对于水流对建筑的作用仍然存在一定的困难与局限性,因此导致水库大坝在建设的过程中经常会遇到一些难题。为了了解水库大坝的安全状态,必须采取一些有效的手段,对大坝进行安全监测、检验设计与校核标准至关重要。
水库大坝的设计要求很高,必须考究其地质、水文条件以及建筑结构、材料等因素的影响,从设计理念、到施工运行,其结构与周边的环境以及自然气候等条件的交互作用都将会对水库大坝的安全形成不利影响,水库大坝的安全与否关乎国家与百姓的利益,假若大坝存在安全隐患,则必将造成国民财产的巨大损失。因此,则必须对大坝的安全进行实时监测,如此便能使我们掌握大坝的实时动态,同时也为大坝的维护提供有效依据,从而保障了水库工程的安全运行,也确保了国家与人民的利益的安全;为了确保水库工程能够更好的发挥其社会效益与经济效益,水库大坝的安全管理工作十分重要。目前我国已经颁布了一些对于水库管理的安全条例与管理方法,如《水库大坝安全管理条例》与《土石坝安全监测技术规范》等法律法规,这表明了大坝的安全监测受到了国家与人们重视。
水库大坝在水库工程之中为一项特殊的工程,因其与国民的利益间接挂钩,使得我们必须时刻关注着大坝的运行动态,否则造成的损失将十分巨大。为了确保大坝能够安全稳定地运行,则需要通过对大坝的安全监测工作来实现管理与保护,据今年来的资料显示,有30%的安全隐患是因地质条件与意外结构导致事故的发生,有20%是因地下渗漏而导致的水流压力高引起渗流增大,有11%是因建筑设施老化、材料质量以及施工问题引起的,还有12%是由于某些特有原因导致;通过以上的数值可做出如下的分析:造成大坝安全隐患的因素有很多、其涉及范围也十分广阔,涵盖面极广。但是,其大致可以分为三种情况;第一种情况是因施工设计与自然因素所致,其没有受到量变与质变的影响,而是在大坝施工完毕就已经确定的因素,比如设计误差、施工质量、考虑不周全等。第二种情况是在水库大坝运行管理的过程之中逐步造成的,在这种情况之中,其有一种由量变转化为质变的反应,比如大坝遭到流水的冲刷与侵蚀、建筑材料的老化、钢材结构的锈蚀等。第三种情况是以上两种情况综合的结果,其既存在设计施工的不完善,又存在量变到质变的破坏,而在工程之中又没有得到重视,又没有进行安全有效的监测,使得安全隐患造成的破坏力十分巨大。
大坝是进行水资源管理的一重要和不可或缺的建筑。大坝形状各异,从小规模的水坝到大型混凝土大坝,大坝的安全监测对于大坝校核设计、改进施工和性能评价都有重大意义。同时,连续长期的大坝安全监测系统,能够提供溃坝通知预警,对于保护下游人民生命财产安全具有重大意义。水库大坝的监测工作主要是人工观测与仪器检测,今年来我国的自动化的信息系统逐渐完善,使其也成为一项重要的监测方式。水库监测的主要内容包括:水库水位、水压、渗流、流量、电导率、风力、相对湿度、空气和水的温度以及大坝坝体地表位移监测。而大坝的监测主要体现在对坝体,坝基以及坝肩等范围内的监测,同时还需要对大坝有影响的岸坡、建筑物以及设备进行监测。关系大坝安全的因素存大的范围大,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。
大坝安全监测应有时间上的针对性。大坝安全监测的时间应从设计开始直至运行管理,大坝安全监测的内容不仅是坝体结构及地质状况,还应包括辅助的机电设备及泄洪消能建筑物等。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和设计复核进行。四川经历2008年5.12和2012年4.20二次大地震,震感明显地区的水库大坝应增加工作人员、增加巡查次数对大坝进行细致的巡视检查和渗流监测,大坝变形位移监测也应增加观测次数加密观测。主汛期大坝监测工作应是一年中大坝监测工作的重要时期,特别遇特大暴雨要加强观测。大坝变形观测主要在高水位和低水位期进行,水文和气象监测要随时观测、随时计算整理。
对大坝的安全监测工作必须仔细慎重,此外还应对空间结构的不同采取针对性措施。针对不同的坝型与结构加强对特定部位的监测,例如,针对防渗型混凝土坝结构的,多泥沙的河流泥沙淤积情况监测、以及库岸的高边坡稳定情况监测等。大坝的监测应与大坝的设计、施工情况以及管理互相照应,在运行遇到特殊工况的时候,水库大坝的安全监测应成为检验施工、设计以及运行情况的特殊手段,也是最必要的手段。
大坝的安全监测主要包括人工巡视检查与仪器实时监测,仪器监测与巡视检查是不能分开的,两者都十分重要。前者应尽可能地利用先进的仪器与技术来对大坝的隐患进行仔细的检查,早发现才能早治理,早治理才能使得国民的利益获取最安全的保障,仪器监测与人工巡查工作分不开的又一因素是由于水库大坝特殊性以及仪器监测水平共同决定的。
近年来,由于一个特殊的组织——恐怖组织的出现。使得水库大坝的监测工作中又增添了一项新的内容。在对大坝进行监测工作时,特别是在人工巡查时,应注意在工程周围的异常情况,对可疑的人与物进行严格的排查,防治恐怖组织对国家的危害,做好大坝的安全监测乃是确保国家与人民财产安全的重要举措。
综上所述,水库大坝的安全监测是一种有效的管理方法。能够有效的保护大坝与水库的安全,对人民与国家的利益形成了有力的保护。其包括了水库信息的采集与处理,总结出结论并制定好相应的解决措施,通过信息反馈保障工程安全,然而其根本的目的就是工程效益能够得到保护。总而言之,对大坝的安全进行监测,应利用一切的手段,保障水库大坝的安全,以最少的投入保证最安全、最稳定、最长久的运行,从而实现经济效益和社会效益的最大化。