水利水电工程中的大坝安全监测技术探究

发表时间:2021/2/25   来源:《城镇建设》2020年36期   作者:张健
[导读] 水利水电是国家的主要能源,为国家经济发展做出巨大的贡献
       张健
        身份证号:61048119861229****
        摘要:水利水电是国家的主要能源,为国家经济发展做出巨大的贡献。在水利水电工程中对大坝安全监测工作的相关内容进行研究的同时可以从大坝的实际运行工作情况开始入手,针对坝体现阶段的实际状况进行数据收集并分析其是否存在安全隐患,通过自动化监测技术将安全隐患及时处理。在通常情况,在进行大坝安全监测工作时,首先要收集大坝的各项参数,然后对大坝参数收集过程中的相关数据进行具体的分析,从而针对分析报告结果判断大坝现阶段的安全状况,最后根据大坝的安全状况进行相应的自动化安全监测技术,通过自动化安全监测技术不仅可以实现对坝体的安全情况的实时监测,也有利于对坝体本身的地理特点的变化规律进行具体的分析,从而有利于下一阶段的大坝安全监测技术的相关改进措施以及施工等。
        关键词:水利水电工程;大坝安全;监测技术
        引言
        大坝安全监测自动化系统是通过各种仪器和设备对大坝的主体、相关设施和周围环境做远程的安全监测。专业人员通过对收集到的各种信息进行分析和处理,准确快速地做出灾情预报并提出相应的解决措施,保护人民的生命安全,减少财产损失。安全监测自动化系统的准确性较高,通过动态的方式直观地表现出来,且操作便捷,能够减少人工的使用,提高大坝整体的安全性。
        1大坝安全监测相关内容概述
        根据我国现阶段的大坝工程以往工程经验可以发现,多数的大坝安全事故都发生在大坝工程的运营工作期间。原因主要是,在进行大坝相关生产工程过程中,其运营期往往比较长,而大坝的相关参数也会受到工程的影响,导致其发生一定的变化,从而导致出现一些安全隐患。因此,自动化监测技术对大坝生产工程的进行具有重要的意义,能够对工程期间的大坝安全参数进行实时监测,对其变化规律进行实时分析,从而为工程安全提供了可靠的保障。我国现阶段对大坝进行自动化监测技术的应用主要包括两个项目,分别是渗流监测技术以及形变安全监测。其中形变监测主要是对大坝本身的物理参数进行分析和监测,也就是对其水平以及垂直位移进行监测,重要的是要根据每一个地质阶段都设置一个安全观测点,对整体的坝体监测工作,其监测点需要设置不少于三个。而对大坝进行渗流监测过程中,其主要工作内容包括对坝体的渗透压力以及其相关渗流量的实时监测,通过对渗透压力和渗流量的实时监测,能够对坝体本身的安全参数进行有效的分析和参考。在进行渗流监测工作过程中,除了在对实际坝体上设置其相关观测点之外,还需要对大坝周围的山体上设置一些相关观测点,大坝周围的观测点主要工作内容是对大坝周围的地下水状况进行了解和分析,从而能够确定坝体是否具有绕坝渗流的现象。为了更好地完善大坝自动化安全监测系统,针对其系统组成,相关工作者要给予足够的理解和明晰。通常情况下,大坝的自动化安全监测系统主要由计算机系统通信系统以及水利设施等多个系统协调配合工作组成。系统工作内容,在实际工程中主要有对坝体的数据采集以及数据信息处理,并进行安全性评价。最后输出结果并实施自动化安全监测,实现危险预警等多个方面,为了更好地完善系统功能以及优化系统的运行工作,一些自动化监测系统还增设了一些外界装备,从而有助于系统功能的完善,使数据的处理更加精确。
        2大坝安全监测技术
        2.1渗流监测
        主要对坝基压力、渗透压力监测,布设孔隙水压力监测,将监测点落实压力监测不设,灌浆帷幕前、排水孔后及二者之间,设置多监测点,灌浆排水平洞设置孔隙水压力计,监测渗透压力。压力点布设,可在帷幕前设置1孔隙水压力计,帷幕后设3个压力计,便于准确监测到坝基地下水位及以下情况,及时调整孔隙压力到强透水层位置。大坝渗流监测,需专业人员在坝基廊道设监测计,对易渗水位置有效监测,记录各渗流点状况,便于后期开展针对性维护。


        2.2设置安全巡检制度
        人员安全巡检工作是否到位对水利水电大坝的安全性影响较大,巡视工作需围绕以下几个重点开展:巡检先对外部坝顶、迎水坡、坝肩检查,观察外观是否存在变形、渗水、开裂。而后对泄洪道外观检查,查看是否存在杂物堵塞、滞留。之后,对大坝内部防水防护、启闭设备等全面检查,巡查各项设备电器是否出现老化、磨损、接触不良等故障。巡检人员除观察大坝外观检查外,对机械设备的检查可采取锤子敲击零部件的方式检查部件是否异常,巡检后应及时记录巡检过程、结果。
        2.3监测数据控制
        要利用好信息技术,将其和水利工程相结合,构建专业的数据库管理平台,对监测的各项数据及时整理,将信息划分为安全监测信息、基本信息、环境监测数据、系统应用消息等,在多方面信息基础上完善数据库平台建设。水利工程的数据库平台要包含两个关键内容:(1)数据收集。(2)数据分析整理。在获取真实的监测数据之后,管理方在数据库平台上,对大坝工程仿真分析,构建三维模型,也可邀请建筑专家、设计师对监测数据信息评估,综合考虑各项评估信息,完善大坝的三维模型,使模型可反应真实的大坝情况,便于管理部门决策。
        2.4安全应力应变监测
        坝体裂缝在大多数水利水电工程中频发,属于大坝常见安全隐患之一,而出现裂缝主要是大坝土体应力所致,故监测要尤其重视对坝体应力的监测。坝体应力直接影响大坝安全性,严重的会间接导致大坝解体。可通过对大坝应变量实施观测,计算出大坝自身的应力,了解大坝各个时期出现的变形情况。实际监测工作中,可在五向应变计组周围设置无应力计,监测将非应力变形量去除,获取大坝准确的应力变形数据。
        2.5温度监测
        温度应力变化也会导致大坝出现不同程度的裂缝。水利水电工程大坝建设多采取混凝土浇筑施工,而大坝自身工程量大,所需混凝土较多,这就导致混凝土快速浇筑过程中,坝体内部由于施工产生的热量得不到充分挥发,又受自然条件影响,内部温度不断下降,此时外部若出现高温天气,就会导致混凝土大坝内外温差过大,最终导致出现的温度应力异常,坝体产生裂缝。为避免温度应力对大坝稳定性造成影响,需工作人员注意特殊季节的大坝温度,在夏、冬季节加强大坝温度监测频率,配合合适的降温措施,减少温度应力出现几率。对坝体温度监测,可在对应断面布置温度计,结合上述安全应力应变监测内容,提高监测数据准确性。
        结语
        在大坝生产工程过程中,其安全监测工作对于工程的稳定运行和开展具有十分重要的意义,为了使大坝安全生产工程能够在运营期间正常进行,对于安全监测技术的完善也具有一定的现实意义。通过新时代的信息技术和先进科技的融入,使安全监测技术不断完善和发展,使其更加信息化和智能化,提高安全监测的效率和质量,从而保证大坝生产工程的安全有效进行。
        参考文献
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