對于單簽的水利施工管理建設(shè)來說有很多方面是大家值得注意的，以下是對于大壩安全監(jiān)測上一些促使技巧等等。

　　摘要：大壩安全監(jiān)測的范圍應(yīng)根據(jù)壩址、樞紐布置、壩高、庫容、投資及失事后果等進行確定,根據(jù)具體情況由壩體、壩基推廣到庫區(qū)及梯級水庫大壩,大壩安全監(jiān)測的時間應(yīng)從設(shè)計時開始直至運行管理,大壩安全監(jiān)測的內(nèi)容不僅是壩體結(jié)構(gòu)及地質(zhì)狀況,還應(yīng)包括輔助機電設(shè)備及泄洪消能建筑物等。

　　關(guān)鍵詞：大壩安全,安全監(jiān)測,水利施工類論文

　　1影響大壩安全的因素

　　影響大壩安全的因素很多,據(jù)國際大壩會議“關(guān)于水壩和水庫惡化”小組委員會記錄的1 100座大壩失事實例,從1950年至1975年大壩失事的概率和成因分析中得出大壩失事的頻率和成因分別為:30%是由于設(shè)計洪水位偏低和泄洪設(shè)備失靈引起洪水漫頂而失事;27%是由于地質(zhì)條件復(fù)雜,基礎(chǔ)失穩(wěn)和意外結(jié)構(gòu)事故;20%是由于地下滲漏引起揚壓力過高、滲流量增大、滲透坡降過大引起;11%是由于大壩老化、建筑材料變質(zhì)(開裂、侵蝕和風(fēng)化)以及施工質(zhì)量等原因;12%是不同的特有原因所致。

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　　通過上面的數(shù)值可以作如下分析:大壩失事的原因很多、涉及范圍也很廣,但大致可以分成3類。第一類是由設(shè)計、施工和自然因素引起,它沒有一個從量變到質(zhì)變的過程,而是一旦大壩建成就已確定了的,如設(shè)計洪水位偏低、混凝土標(biāo)號過低、未考慮地震荷載等;第二類是在運行、管理過程中逐步形成的,有一個從量變到質(zhì)變的發(fā)展過程,如沖刷、浸蝕、混凝土的老化、金屬結(jié)構(gòu)的銹蝕等;第三類是上述兩種混合情況,即設(shè)計、施工中的不完善在運行中得不到改正,或者說隨著時間的推移和運行管理的不力使設(shè)計、施工中的隱患發(fā)展為破壞。

　　就目前而言,大壩安全監(jiān)測主要是針對后兩種情況。下面將從設(shè)計、施工、運行維護3個階段來討論,著重強調(diào)目前大壩安全監(jiān)測容易忽視的一些方面。

　　1.1設(shè)計階段

　　眾所周知,在設(shè)計階段,壩址的確定決定了地形、地質(zhì)、地震發(fā)生頻率及水文條件等;樞紐的總體布置、壩型及結(jié)構(gòu)、材料選擇和分區(qū)、水文資料的收集及洪水演算、地質(zhì)勘探等都將影響大壩的安全。1980年6月19日,烏江渡水庫泄洪水霧引起開關(guān)站出線相間短路跳閘、引出線燒斷、工地停電,類似情況1980年6月23日在黃龍灘、1986年9月3日在白山等也曾發(fā)生。

　　以上事故的發(fā)生引起工地停電和泄洪閘門不能開啟的嚴(yán)重后果,均是由于整體布置不合理,對泄洪水霧飄移危害認(rèn)識不夠所致�？κ惨患壌髩挝挥诟叩卣鹆叶葏^(qū),粘土斜墻壩的抗震性能差,而設(shè)計又將防滲膜放在斜墻下游側(cè),形成潛在的最薄弱滑裂面,因而在1985年大地震時,迎水面滑落庫中,其原因是壩體結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理。綜上所述,大壩的許多安全隱患是由設(shè)計階段留下的,特別是水文計算及地質(zhì)勘探和處理兩個方面,如紀(jì)村壩基紅層問題,前期勘探工作不夠是重要原因之一[2]。

　　1.2施工階段

　　施工階段能否貫徹設(shè)計意圖、確保施工質(zhì)量,特別是有效解決施工中發(fā)現(xiàn)的新問題是確保大壩安全的關(guān)鍵因素之一,如混凝土壩的溫控措施、土石壩的碾壓及防滲排水結(jié)構(gòu)的施工、有關(guān)泄洪建筑物的機電安裝等都將直接影響大壩的安全�？κ惨患壌髩卧�1982年施工中,其壩體及防滲墻都未進行碾壓,致使密實度降低,在強震時容易液化和沉陷,這也是1985年地震時引起大壩整體破壞原因之一。

　　1.3運行管理

　　運行管理涉及水庫調(diào)度、大壩及附屬機電設(shè)施檢查、監(jiān)測手段及資料分析方法、大壩安全狀況評價等,其中每一環(huán)節(jié)都事關(guān)大壩的安全。。佛子嶺大壩1969年發(fā)生的漫頂事故,其重要原因就是因為盲目追求灌溉效益,汛期不適當(dāng)?shù)靥Ц哌\行水位所致;陳村大壩出現(xiàn)的105 m高程水平裂縫與大壩長期遭遇高溫低水位運行工況有關(guān)[3];佛子嶺、磨子潭和溝后水庫等在泄洪閘門開啟的關(guān)鍵時刻都出現(xiàn)了電源中斷這一嚴(yán)重問題,說明了備用電源及汛前檢查有關(guān)泄洪設(shè)備(施)的重要性,更不用說對大壩進行全面的巡視檢查、儀器監(jiān)測和及時的資料分析了。這里還要強調(diào)的一點就是聯(lián)合調(diào)度問題,在梯級水庫調(diào)度中這一點顯得特別重要,如石漫灘水庫潰壩與上游的元門水庫潰壩是密不可分的。

　　2大壩安全監(jiān)測的目的和意義

　　眾所周知,大壩安全監(jiān)測有校核設(shè)計、改進施工和評價大壩安全狀況的作用,且重在評價大壩安全。筆者認(rèn)為,大壩安全監(jiān)測的淺層意義是為了人們準(zhǔn)確掌握大壩性態(tài);深層意義則是為了更好地發(fā)揮工程效益、節(jié)約工程投資。大壩安全監(jiān)測不僅是為了被監(jiān)測壩的安全評估,還要有利于其他大壩包括待建壩的安全評估。

　　3大壩安全監(jiān)測的新內(nèi)涵

　　通過以上分析可知,影響大壩安全的因素很多(壩址選擇、樞紐布置、壩體結(jié)構(gòu)、材料特性、水庫調(diào)度等)、時間跨度大(從設(shè)計施工到運行管理);大壩安全監(jiān)測的目的是為了在確保工程安全的前提下,更好地發(fā)揮工程效益。隨著科技的發(fā)展、人們觀念的變化,實現(xiàn)大壩安全監(jiān)測的手段和目的都有了一定程度的變化,筆者認(rèn)為可從如下幾方面進行理解。

　　3.1監(jiān)測范圍和內(nèi)容

　　規(guī)范[4][5]規(guī)定“大壩安全監(jiān)測范圍,包括壩體、壩基、壩肩,以及對大壩安全有重大影響的近壩區(qū)岸坡和其它與大壩安全有直接關(guān)系的建筑物和設(shè)備”。眾所周知,瓦依昂(Vajont)拱壩就是由于庫區(qū)發(fā)生大滑坡引起了潰壩;1961年3月6日,我國柘溪水電廠首次蓄水時,在大壩上游右岸1.55 km處也曾發(fā)生大滑坡;佐齊爾拱壩1978年12月份發(fā)現(xiàn)拱冠向上游移動的原因就是因為離壩1.5 km的地方在比壩低320 m處開挖了一條排放地下水的隧洞所致�？梢�,關(guān)系大壩安全的因素存在的范圍大,包括的內(nèi)容多,如泄洪設(shè)備及電源的可靠性、梯級水庫的運行及大壩安全狀況、下游沖刷及上游淤積、周邊范圍內(nèi)大的施工特別是地下施工爆破等。

　　3.2大壩安全監(jiān)測的針對性

　　大壩安全監(jiān)測是針對具體大壩的具體時期作出的,一定要有鮮明的針對性。

　　(1)時間上的針對性。

　　由于大壩施工期、初次蓄水期和大壩老化期是大壩安全容易出現(xiàn)問題的時期,因此在前一個階段監(jiān)測的重點應(yīng)是設(shè)計參數(shù)的復(fù)核和施工質(zhì)量的檢驗,而后者則應(yīng)是針對材料老化[7]和設(shè)計復(fù)核進行。

　　大壩的破壞機理研究至今還是一個薄弱環(huán)節(jié),關(guān)鍵是原型破壞試驗作不了,因此,加強對潰壩的分析是非常有必要的。這就要求大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)在關(guān)鍵時候能發(fā)揮作用,能得到關(guān)鍵數(shù)據(jù);

　　(2)空間結(jié)構(gòu)上的針對性。

　　針對具體的壩址、壩型和結(jié)構(gòu)有針對性地加強監(jiān)測,如針對面板堆石壩面板與趾板之間的防滲、碾壓混凝土壩的層間結(jié)構(gòu)、高強震地區(qū)均質(zhì)土壩的液化、薄拱壩壩肩的穩(wěn)定、破碎地基及深覆蓋層上筑壩的基礎(chǔ)處理及防滲、多泥沙河流的泥沙淤積、庫岸高邊坡的穩(wěn)定等。

　　由于總體布置不合理,泄洪水霧有可能引起跳閘等問題,應(yīng)注意對霧化的監(jiān)測和汛期對備用電源的檢查等。再者,大壩監(jiān)測應(yīng)和大壩設(shè)計、施工和運行管理互相補充,特別是在設(shè)計中運用新結(jié)構(gòu)、新方法、新材料,施工時發(fā)現(xiàn)新的地質(zhì)構(gòu)造和地質(zhì)條件。運行遇到不利工況時,大壩安全監(jiān)測理應(yīng)成為檢驗設(shè)計、施工及運行效果的必要手段,從而為采取必要的工程措施以確保大壩安全創(chuàng)造條件。

　　3.3監(jiān)測手段和方法

　　大壩安全監(jiān)測包括巡視檢查和儀器監(jiān)測[4],筆者認(rèn)為巡視檢查和儀器監(jiān)測是分不開的。前者也要盡可能的利用當(dāng)今的先進儀器和技術(shù)對大壩特別是隱患進行檢查,以便作到早發(fā)現(xiàn)早處理,如土石壩的洞穴、暗縫、軟弱夾層等很難通過簡單的人工檢查發(fā)現(xiàn),因此,必須借用高密度電阻率法、中間梯度法、瞬態(tài)面波法等進行檢查[6],從而完成對其定位及嚴(yán)重程度的判定。

　　人工巡查和儀器監(jiān)測分不開的另一條原因是由于大壩的特殊性和目前儀器監(jiān)測的水平所決定的。大壩邊界條件和工作環(huán)境較為復(fù)雜,同時,由于材料的非線性(特別是土石壩),從而使監(jiān)測的難度增大;另一方面,目前儀器監(jiān)測還只能作到“點(小范圍)監(jiān)測”,如測縫計只能發(fā)現(xiàn)通過測點的裂(接)縫開度的變化,而不能發(fā)現(xiàn)測點以外裂(接)縫開度的變化;變形(滲流)測點監(jiān)測到的是壩體(基)綜合反應(yīng),因而難以進行具體情況的原因分析。

　　正是由于上述原因,監(jiān)測手段和方法必須多樣化,即將各種監(jiān)測手段和方法[4][5]結(jié)合起來,將定性和定量監(jiān)測結(jié)合起來,如將傳統(tǒng)的變形、滲流、應(yīng)力應(yīng)變及溫度監(jiān)測同面波法、彩色電視、超聲波、CT、水質(zhì)分析等結(jié)合起來。

　　隨著科技水平的發(fā)展,一種真正的“分布式測量系統(tǒng)”——光纖測量系統(tǒng)即將面世,水科院、國電公司成都院等單位已對此作了大量的研究,也曾在三峽作過試驗。該系統(tǒng)將光纖既作為傳感部件,又作為信號傳輸部件埋設(shè)于壩體中,使每一根光纖成為大壩的神經(jīng),感受大壩性態(tài)的變化并具體定位,從而使監(jiān)測走向立體和全方位。

　　目前,自動化系統(tǒng)還存在費用高、可靠性難以保證、監(jiān)測項目不全、安裝調(diào)試?yán)щy、實時化程度低等問題,筆者認(rèn)為一種費用低、安裝調(diào)試簡單、易維護、可以進行大范圍監(jiān)測、實時性高的系統(tǒng)才是發(fā)展方向。同時,監(jiān)測方法、監(jiān)測量的變化(如由標(biāo)量到矢量、由數(shù)值分析到圖象分析)必將導(dǎo)致分析方法的變化。

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