自动化技术在水库大坝安全管理中的运用

姜涛

水库是维持社会稳定与经济发展的重要基础设施，具有防洪、发电、养鱼及灌溉等多种功能。而大坝是水库的基础安全保障，因此，水库管理人员必须要对水库大坝进行严格的安全管理，才能达到促进社会可持续健康发展的目的。

一、水库大坝安全管理工作的难点

1、管理任务量大

安全管理工作需要实时关注水库大坝的运行情况，避免由于坝体使用寿命的问题而出现裂缝、坍塌等情况。同时，也需要关注于人为的施工建设活动是否对大坝的稳定性造成了不良影响。在这里还有一些自然因素的问题，尤其是河流丰水期以及暴雨问题等等，都需要由专业的管理人员及时到现场进行水库大坝的安全管理工作。管理人员需要意识到，在新时期的管理工作任务不断增加的情况下，如果一味使用传统的人工管理方式，就容易出现安全隐患问题。

2、缺乏全面的管理机制

水库管理站在实际开展水库大坝的安全管理工作时，还存在有缺乏全面的管理机制的问题。无法对员工的工作行为形成有效的约束，相应的工作流程不规范，经常出现重复管理或者管理漏洞的问题。且对相应的专业机械设备管理不到位，员工的操作水平有待进一步提升，这些都是目前我国大部分地区在开展水库大坝安全管理工作当中存在的问题，需要相关管理人员引起重视，并积极研究相应的解决方法。

二、水库大坝自动化安全管理技术的具体运用方法及流程

1、监测结构体系的设置

（1）大坝渗流问题

在渗流管理工作当中，管理人员需要制定科学的工作方案，意识到渗流问题的危险性，规范工作流程。由于水库大坝的面积相对较大，因此，人工管理的效率比较低。而自动化技术的主要应用方法就是通过在基础廊道布置压力观测孔，并对不同坝段设置相应监测点的方式进行管理。在这个环节，还应当安装相应的检测装置，一旦相应的水压发生变化，就可以通过专业的装置反馈信号，在第一时间通知管理人员进行处理，将渗流危险问题降到最低。在这个过程中，管理人员应当在了解大坝排水沟的集水情况后设置渗流量观测点，确保总渗流量与分区流量均处于监测范围。

（2）结构变形问题

变形问题是影响大坝防洪功能有效发挥的关键所在，因此，对于结构变形的管理工作是整个安全管理工作的重点环节。针对这个问题，管理人员想要使用自动化技术建立健全的监管结构体系，首先就需要对变形问题进行分类，然后设置不同的技术管理层进行分别管理。一般来说，变形监测包括垂直位移与水平位移两个方面。在监测水平位移时，应确保监测点在3个以上。针对于监测点具体位置的设置工作还需要结合实际情况来分析。比如，如果大坝是土石坝，则在坝后部及坝顶设置观测点，测点之间的间距为30m-50m;如为砼结构大坝，则沿坝高处合理设置3个以上的监测点即可。这还需要相关管理人员利用信息技术手段整理相关资料，对不同材料的大坝监测时的相关注意事项进行分析和研究，确保水库大坝安全管理工作的顺利开展。

2、相关设备的安装及应用

自动化技术之所以能够发挥出良好的安全管理效果，就是由于水库管理站加大资金技术投入引进了计算机软硬件设备以及相应的感应控制设备。具体包括有：监控设备;对大坝周围环境进行监控，可以通过影像信息避免有人为因素导致大坝的安全防护能力下降的问题。水库的水位监测设备;可以实时对水库的水位变化数据进行收集和整理，并将数据信息反馈到核心计算机系统的当中。垂直及水平位移传感装置;在对砼结构大坝进行監测时，通常可以采用电机式或电容式装置。同时，基于科技信息技术的发展进步，我国目前在水库大坝的自动化安全管理工作当中，开始使用自动全站仪设备，全站仪能够实现实时自动采集变形数据的功能，且测量精度较高。

三、自动化技术的运用注意事项及发展前景

1、运用时的注意事项

水库管理站在应用自动化技术的过程中，必须要保证相关管理人员具备操作自动化技术的工作能力。这还需要水库管理站定期对员工进行培训教育工作，同时，还应当对员工进行安全教育工作，通过建立相应的监督管理机制，规范员工的工作行为，避免由于工作上的疏忽而引发安全问题。

在实际建立自动化安全管理工作结构体系时，管理站内部各部门应当分工明确，及时将工作数据上传到网络平台上。并应当不断总结个人工作经验，利用信息技术手段与其他地区进行沟通交流。还应保证具备创新意识，从而有效优化自动化安全管理工作的流程。由于自动化技术的基本操作流程就是实时接收感应设备传递回来的信号，因此管理人员还需要定期对相关感应设备的运行状态进行检查。

2、技术发展前景分析

从自动化技术的实际应用效果来看，可以减轻工作压力，降低水库大坝安全管理工作的操作难度。同时，能够保证安全及质量监管工作的及时性和准确性。还可以自动记录相关数据信息，为水库管理站后续的安全管理工作提供数据支持。自动化技术的主要研究方向就是向实时化、智能化和可操作的方向发展。此外，自动化传感器开发技术，水库安全管理信息自动化采集与远程调控技术，安全管理自动化评价技术也是今后发展和研究的重点。

自动化技术在水库大坝安全管理工作中的有效运用主要是依靠于先进的计算机设备及相应的感应装置。因此是实际操作中应当建立相应的网络安全管理结构体系，关注于大坝渗流问题以及坝体结构变形的问题，并应当结合安全管理工作的实际发展现状，不断创新自动化技术的操作方法，真正达到安全管理工作的目标。

（作者单位：164000黑龙江省北安市先锋水库管理站）