大壩安全監測對大壩運行管理的重要性分析

摘 要：近年來大壩數量的增多，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，這也導致在壩實際工作狀態具有不穩定性。再加之大壩受到自身強度及周圍地質結構影響，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測。通過對大壩進行安全監測，及時掌握大壩運行狀況，及時發現大壩存在的安全問題，并及時進行處理。為大壩長期安全、穩定的運營奠定良好的基礎，更好的發揮出大壩的重要作用。
關鍵詞：大壩安全監測；大壩運行管理；重要性；分析

1大壩安全監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雜的荷載，而且還會受到多種因素的影響，極易發生安全隱患。為了確保大壩處于穩定的運行狀態，則需要加強對大壩的安全監測。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。大壩建設時還會通過建設一些閘門、孔洞和廊道等實現大壩的功能，這會對大壩應用分布帶來影響，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， 施工環節較多，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。而且在安全監測過程中能夠及時發現潛在風險因素，有利于加強大壩的安全管理質量。另外， 還可以通過構建安全監測系統，連續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大壩安全監測信息化應用構成
2.1分析評價及預警
    以大壩安全監測數據為依據，采用統計模型、預測模型、確定性模型和專業數據模型及有關安全監控指標對監測數據進行單測點檢查，多測點（設計斷面、自定義斷面）統計，結合巡視檢查結果，按監測項目、監測部位、物理過程等對監測量進行綜合分析，對大壩工作性態進行自動評估，分析結果自動生成包含豐富的圖形、圖像、表格數據的安全預測分析報告， 并將預警信息及時發送給相關單位和人員，實現自動預警和信息發布，有效防范大壩安全事故的發生。
2.2綜合應用———快速反應機制
   大壩安全監測工作的最終目的是對大壩的運行性態進行綜合分析，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計、施工和管理引起的；由于天然地震或水庫誘發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，以安全監測數據為基礎，通過多系統集成，進行綜合分析，建立快速反應機制是大壩安全監測信息化管理和應用中極其重要的一項內容。
2.2.1技術特點
   近年來，隨著信息技術的發展，在大壩安全監測中越來越多大壩建立起了大壩安全監測自動化系統，其至少包括數據采集自動化子系統、視頻監控子系統和強震動監控子系統，這為建立快速反應機制提供了必要的先決條件。由于必須多系統無縫集成，快速反應，整個功能的特點是多系統高度集成、實時監控、即時響應，尤其是即時響應這一點至關重要，因為大壩在受到破壞發生安全隱患事件后，必須及時獲得安全監測數據， 據此進行綜合分析大壩是否受影響及采取后續對應措施。
2.2.2工作流程
   快速反應機制工作流程如下 ：（1）大壩壩區現場安裝多臺強震儀組成大壩強震觀測結構臺陣，形成強震動監測子系統。（2）強震動監測子系統全天候監控壩區強震動事件，把產生的數據送入共享服務器。（3）實時提取共享服務器的數據并跟預警指標進行校對，發現超過設定的預警指標值，馬上啟動前端監測數據自動化采集子系統并把強震動數據寫入安全監測數據庫。
2.2.3方案設計
（1）水工建筑物強震動安全監測的主要目的是利用強震。
   加速度儀（簡稱強震儀）來監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。它不僅為確定地震烈度和抗震設計提供定量數據，而且能通過強震記錄的實時處理發出預警，作出震害評估，根據預警等級自動生成應急預案， 按應急預案采取有效的應急措施，可防止水工震害的進一步擴展和次生水災的發生  。強震儀與普通的地震儀不同，強震儀并不連續記錄所有時刻的震動時程，其平時處于待觸發狀態， 一旦有強烈的強震動發生，儀器觸發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狀態 。
（2）視頻監控子系統是安全防范技術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，它可以通過攝像機及其輔助設備（鏡頭等）直接觀看被監視場所的情況， 能及時發現事故和事件的隱患，預防破壞和避免造成不好影響； 同時可以把被監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。
2.2.4監測成果展示
   虛擬現實是通過三維圖形生成技術、多傳感交互技術以及高分辨率顯示等技術，生成三維逼真的虛擬環境，并綜合利用計算機圖形學、仿真技術、多媒體技術、人工智能技術、計算機網絡技術、并行處理技術和多傳感器技術，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結語
   隨著社會經濟的快速發展，現階段我國水電站建設的步伐也逐漸加快，各種先進設備和技術也得以應用，小型水電站在水電行業的發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，小水電想要平穩發展，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范化、制度化，確保小水電站運行安全，使其經濟效益和社會效益得到更好的體現。
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