大壩安全監(jiān)測對大壩運行管理的重要性分析

摘 要：近年來大壩數(shù)量的增多，這也使大壩安全問題越來越突出。大壩作為水工建筑物，在長期運行過程中需要承受來自于外荷載的長期作用，這也導(dǎo)致在壩實際工作狀態(tài)具有不穩(wěn)定性。再加之大壩受到自身強度及周圍地質(zhì)結(jié)構(gòu)影響，其運行風險增加， 而且大壩建筑自身也存在一定的安全隱患。為了保證大壩安全運營，則需要強化大壩的安全監(jiān)測。通過對大壩進行安全監(jiān)測，及時掌握大壩運行狀況，及時發(fā)現(xiàn)大壩存在的安全問題，并及時進行處理。為大壩長期安全、穩(wěn)定的運營奠定良好的基礎(chǔ)，更好的發(fā)揮出大壩的重要作用。
關(guān)鍵詞：大壩安全監(jiān)測；大壩運行管理；重要性；分析

1大壩安全監(jiān)測對其運營管理的重要性
   大壩作為水利工程建筑物，其在運行過程中需要承受十分復(fù)雜的荷載，而且還會受到多種因素的影響，極易發(fā)生安全隱患。為了確保大壩處于穩(wěn)定的運行狀態(tài)，則需要加強對大壩的安全監(jiān)測。由于大壩運行過程中會受到水的沖擊力，水還會對壩體帶來沖刷和磨損破壞，而且水對大壩工程和巖體的強度也會帶來安全威脅。大壩建設(shè)時還會通過建設(shè)一些閘門、孔洞和廊道等實現(xiàn)大壩的功能，這會對大壩應(yīng)用分布帶來影響，降低大壩的強度，影響其運營的安全。另外，大壩建筑時工程量較大， 施工環(huán)節(jié)較多，這也使其風險因素增多。基于大壩自身存在的安全問題，需要通過對大壩實施安全監(jiān)測，以此來降低大壩潰壩率，有效的保證大壩的安全。而且在安全監(jiān)測過程中能夠及時發(fā)現(xiàn)潛在風險因素，有利于加強大壩的安全管理質(zhì)量。另外， 還可以通過構(gòu)建安全監(jiān)測系統(tǒng)，連續(xù)實時跟蹤大壩的運行狀況， 降低大壩的安全風險，更好的維護大壩的運營安全。
2大壩安全監(jiān)測信息化應(yīng)用構(gòu)成
2.1分析評價及預(yù)警
    以大壩安全監(jiān)測數(shù)據(jù)為依據(jù)，采用統(tǒng)計模型、預(yù)測模型、確定性模型和專業(yè)數(shù)據(jù)模型及有關(guān)安全監(jiān)控指標對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行單測點檢查，多測點（設(shè)計斷面、自定義斷面）統(tǒng)計，結(jié)合巡視檢查結(jié)果，按監(jiān)測項目、監(jiān)測部位、物理過程等對監(jiān)測量進行綜合分析，對大壩工作性態(tài)進行自動評估，分析結(jié)果自動生成包含豐富的圖形、圖像、表格數(shù)據(jù)的安全預(yù)測分析報告， 并將預(yù)警信息及時發(fā)送給相關(guān)單位和人員，實現(xiàn)自動預(yù)警和信息發(fā)布，有效防范大壩安全事故的發(fā)生。
2.2綜合應(yīng)用———快速反應(yīng)機制
   大壩安全監(jiān)測工作的最終目的是對大壩的運行性態(tài)進行綜合分析，尋找安全隱患，以保障大壩安全及高效運行。然而， 影響大壩安全的隱患很多。主要分為由于大壩的設(shè)計、施工和管理引起的；由于天然地震或水庫誘發(fā)地震等不可抗力引起的； 受到外來敵對方勢力的空襲攻擊、間諜破壞引起的。所以，以安全監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過多系統(tǒng)集成，進行綜合分析，建立快速反應(yīng)機制是大壩安全監(jiān)測信息化管理和應(yīng)用中極其重要的一項內(nèi)容。
2.2.1技術(shù)特點
   近年來，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，在大壩安全監(jiān)測中越來越多大壩建立起了大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)，其至少包括數(shù)據(jù)采集自動化子系統(tǒng)、視頻監(jiān)控子系統(tǒng)和強震動監(jiān)控子系統(tǒng)，這為建立快速反應(yīng)機制提供了必要的先決條件。由于必須多系統(tǒng)無縫集成，快速反應(yīng)，整個功能的特點是多系統(tǒng)高度集成、實時監(jiān)控、即時響應(yīng)，尤其是即時響應(yīng)這一點至關(guān)重要，因為大壩在受到破壞發(fā)生安全隱患事件后，必須及時獲得安全監(jiān)測數(shù)據(jù)， 據(jù)此進行綜合分析大壩是否受影響及采取后續(xù)對應(yīng)措施。
2.2.2工作流程
   快速反應(yīng)機制工作流程如下 ：（1）大壩壩區(qū)現(xiàn)場安裝多臺強震儀組成大壩強震觀測結(jié)構(gòu)臺陣，形成強震動監(jiān)測子系統(tǒng)。（2）強震動監(jiān)測子系統(tǒng)全天候監(jiān)控壩區(qū)強震動事件，把產(chǎn)生的數(shù)據(jù)送入共享服務(wù)器。（3）實時提取共享服務(wù)器的數(shù)據(jù)并跟預(yù)警指標進行校對，發(fā)現(xiàn)超過設(shè)定的預(yù)警指標值，馬上啟動前端監(jiān)測數(shù)據(jù)自動化采集子系統(tǒng)并把強震動數(shù)據(jù)寫入安全監(jiān)測數(shù)據(jù)庫。
2.2.3方案設(shè)計
（1）水工建筑物強震動安全監(jiān)測的主要目的是利用強震。
   加速度儀（簡稱強震儀）來監(jiān)測強震時地面運動的全過程及在其作用下水工建筑物的地震反應(yīng)。它不僅為確定地震烈度和抗震設(shè)計提供定量數(shù)據(jù)，而且能通過強震記錄的實時處理發(fā)出預(yù)警，作出震害評估，根據(jù)預(yù)警等級自動生成應(yīng)急預(yù)案， 按應(yīng)急預(yù)案采取有效的應(yīng)急措施，可防止水工震害的進一步擴展和次生水災(zāi)的發(fā)生  。強震儀與普通的地震儀不同，強震儀并不連續(xù)記錄所有時刻的震動時程，其平時處于待觸發(fā)狀態(tài)， 一旦有強烈的強震動發(fā)生，儀器觸發(fā)并且及時記錄下完整的強震動時程。當強震動消失時，儀器停止記錄，并且重新處于待觸發(fā)狀態(tài) 。
（2）視頻監(jiān)控子系統(tǒng)是安全防范技術(shù)體系中的一個重要組成部分。
   是一種先進的、防范能力極強的綜合系統(tǒng)，它可以通過攝像機及其輔助設(shè)備（鏡頭等）直接觀看被監(jiān)視場所的情況， 能及時發(fā)現(xiàn)事故和事件的隱患，預(yù)防破壞和避免造成不好影響； 同時可以把被監(jiān)視場所的圖像全部或部分的記錄下來，這樣就為日后對某些事件的處理提供了方便條件及重要依據(jù)。
2.2.4監(jiān)測成果展示
   虛擬現(xiàn)實是通過三維圖形生成技術(shù)、多傳感交互技術(shù)以及高分辨率顯示等技術(shù)，生成三維逼真的虛擬環(huán)境，并綜合利用計算機圖形學、仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)、人工智能技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、并行處理技術(shù)和多傳感器技術(shù)，模擬人的視覺、聽覺、觸覺等感覺器官功能，使人能夠沉浸在計算機生成的虛擬境界中。
3結(jié)語
   隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，現(xiàn)階段我國水電站建設(shè)的步伐也逐漸加快，各種先進設(shè)備和技術(shù)也得以應(yīng)用，小型水電站在水電行業(yè)的發(fā)展中占很重要的位置。與此同時，小型水電站的安全運行管理問題日漸突出，大唐四川公司就小水電管理模式提供了一種借鑒參考模式，小水電想要平穩(wěn)發(fā)展，需要不斷尋找途徑來解決這一問題，促進小型水電站管理走向規(guī)范化、制度化，確保小水電站運行安全，使其經(jīng)濟效益和社會效益得到更好的體現(xiàn)。
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