大坝安全监测对大坝运行管理的重要性分析

　　1　大坝安全监测对其运营管理的重要性

　　大坝作为水利工程建筑物，其在运行过程中需要承受十分复杂的荷载，而且还会受到多种因素的影响，极易发生安全隐患。为了确保大坝处于稳定的运行状态，则需要加强对大坝的安全监测。由于大坝运行过程中会受到水的冲击力，水还会对坝体带来冲刷和磨损破坏，而且水对大坝工程和岩体的强度也会带来安全威胁。大坝建设时还会通过建设一些闸门、孔洞和廊道等实现大坝的功能，这会对大坝应用分布带来影响，降低大坝的强度，影响其运营的安全。另外，大坝建筑时工程量较大，施工环节较多，这也使其风险因素增多。基于大坝自身存在的安全问题，需要通过对大坝实施安全监测，以此来降低大坝溃坝率，有效的保证大坝的安全。而且在安全监测过程中能够及时发现潜在风险因素，有利于加强大坝的安全管理质量。另外，还可以通过构建安全监测系统，连续实时跟踪大坝的运行状况，降低大坝的安全风险，更好的维护大坝的运营安全。

　　2　大坝安全监测信息化应用构成

　　2.1　分析评价及预警

　　以大坝安全监测数据为依据，采用统计模型、预测模型、确定性模型和专业数据模型及有关安全监控指标对监测数据进行单测点检查，多测点（设计断面、自定义断面）统计，结合巡视检查结果，按监测项目、监测部位、物理过程等对监测量进行综合分析，对大坝工作性态进行自动评估，分析结果自动生成包含丰富的图形、图像、表格数据的安全预测分析报告，并将预警信息及时发送给相关单位和人员，实现自动预警和信息发布，有效防范大坝安全事故的发生。

　　2.2　综合应用———快速反应机制

　　大坝安全监测工作的最终目的是对大坝的运行性态进行综合分析，寻找安全隐患，以保障大坝安全及 高效 运行 。然而，影响大坝安全的隐患很多。主要分为由于大坝的设计、施工和管理引起的；由于天然地震或水库诱发地震等不可抗力引起的；受到外来敌对方势力的空袭攻击、间谍破坏引起的。所以，以安全监测数据为基础，通过多系统集成，进行综合分析，建立快速反应机制是大坝安全监测信息化管理和应用中极其重要的一项内容。

　　2.2.1　技术特点

　　近年来，随着信息技术的发展，在大坝安全监测中越来越多大坝建立起了大坝安全监测自动化系统，其至少包括数据采集自动化子系统、视频监控子系统和强震动监控子系统，这为建立快速反应机制提供了必要的先决条件。由于必须多系统无缝集成，快速反应，整个功能的特点是多系统高度集成、实时监控、即时响应，尤其是即时响应这一点至关重要，因为大坝在受到破坏发生安全隐患事件后，必须及时获得安全监测数据，据此进行综合分析大坝是否受影响及采取后续对应措施。

　　2.2.2　工作流程

　　快速反应机制工作流程如下：（1）大坝坝区现场安装多台强震仪组成大坝强震观测结构台阵，形成强震动监测子系统。

　　（2）强震动监测子系统全天候监控坝区强震动事件，把产生的数据送入共享服务器。（3）实时提取共享服务器的数据并跟预警指标进行校对，发现超过设定的预警指标值，马上启动前端监测数据自动化采集子系统并把强震动数据写入安全监测数据库。

　　2.2.3　方案设计

　　（1）水工建筑物强震动安全监测的主要目的是利用强震。

　　加速度仪（简称强震仪）来监测强震时地面运动的全过程及在其作用下水工建筑物的地震反应。它不仅为确定地震烈度和抗震设计提供定量数据，而且能通过强震记录的实时处理发出预警，作出震害评估，根据预警等级自动生成应急预案，按应急预案采取有效的应急措施，可防止水工震害的进一步扩展和次生水灾的发生　。强震仪与普通的地震仪不同，强震仪并不连续记录所有时刻的震动时程，其平时处于待触发状态，一旦有强烈的强震动发生，仪器触发并且及时记录下完整的强震动时程。当强震动消失时，仪器停止记录，并且重新处于待触发状态 。

　　（2）视频监控子系统是安全防范技术体系中的一个重要组成部分，是一种先进的、防范能力极强的综合系统，它可以通过摄像机及其辅助设备（镜头等）直接观看被监视场所的情况，能及时发现事故和事件的隐患，预防破坏和避免造成不好影响；同时可以把被监视场所的图像全部或部分的记录下来，这样就为日后对某些事件的处理提供了方便条件及重要依据 。

　　2.2.4　监测成果展示

　　虚拟现实是通过三维图形生成技术、多传感交互技术以及高分辨率显示等技术，生成三维逼真的虚拟环境，并综合利用计算机图形学、仿真技术、多媒体技术、人工智能技术、计算机网络技术、并行处理技术和多传感器技术，模拟人的视觉、听觉、触觉等感觉器官功能，使人能够沉浸在计算机生成的虚拟境界中。

　　3　结语

　　随着社会经济的快速发展，现阶段我国水电站建设的步伐也逐渐加快，各种先进设备和技术也得以应用，小型水电站在水电行业的发展中占很重要的位置。与此同时，小型水电站的安全运行管理问题日渐突出，大唐四川公司就小水电管理模式提供了一种借鉴参考模式，小水电想要平稳发展，需要不断寻找途径来解决这一问题，促进小型水电站管理走向规范化、制度化，确保小水电站运行安全，使其经济效益和社会效益得到更好的体现。

　　参考文献：

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　　[2] 齐萍,刘祥,周健,等.水库大坝安全鉴定应注意的问题[J].河南水利与南水北调,2018(2):41-42.

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