摘要：随着经济的发展和社会的进步，各行各业都发生了深远的变化。经济社会的发展带动了科技的进步，而科技的进步直接影响到大坝地震的监测和震害的预警。当前环节中地理信息系统和信息的远程传输系统的发展给当前阶段中的地震检测提供了一种新的模式，在大坝地震监测和震害的预警提供了一种新的思路。
关键词：大坝；强震监测；震害预警；问题与探究
地震监测系统的研发工作开始于1932年，这一年美国成功的研制出了VSCGS标准型强震仪，并且在1933年成功的记录了长滩发生的破坏性地震。而距离地震监测仪器成功研制发展到现在已经有八十多年的历史，这个环节中，地震监测仪器从20世纪70年代的初代监测仪器发展到现在已经成功的研发并更新了很多种，另外所使用的国家数量也是由之前的寥寥几个国家发展到现在的几十个，为地震监测立下了汗马功劳。但是技术和设备本身并不是完全成熟的，这其中还存在着很多不成熟的因素，基于此本文对现阶段大坝地震监测和震害预警系统本身的研究角度进行系统的分析
1 大坝强震监测的主要特点
首先我们应明确对大坝实施强震监测的主要目的。大坝修建的本身是一项巨大的工程并且其在修建的环节中还具备一定的防震能力。但地震的发生是没有逻辑性的，地震的强弱谁也不敢保证。所以对大坝强震监测的主要目的便是防患于未然，在地震将来之际对地震的强度和地震可能对大坝产生的危害进行是系统的评估，来确定相应的防护措施才是地震监测的主要目的。
相较于其他的工程，如铁路、道路或者隧洞等工程在强震检测的方法和内容上也有一定的区别，分析去主要的原因，这些生命线工程在强震发生之后可通过快速拉闸的方式来实现损失的持续增加；但是在水利工程如遇地震灾害，其产生的威胁将具备以下两个特征：
（1）伴生灾害的可控性差。强震发生之后对大坝的影响几乎是灾难性的。大坝工程大并且施工集中，在短时间内无法进行有效的修复，并且大坝之内蕴含着丰富的水资源，这部分水资源在大坝的阻拦之下可以为我所用成为有益于民的清洁能源；可一旦失去大坝的限制之后将会成为有害与民的巨大灾害。
（2）隐蔽和滞后性灾害。就当前数据分析，大坝多是建设在大山中也就是存在一定的落差的河流流域。这部分地区的地质比较稳定，少有强震的发生却时常会有中小强度的地震发生。一此中小型地震发生之后在表面看起来或者经过仪器的检查可能看不出什么问题，但积少成多，多次中小型地震是综合之后的结果将会对大坝产生巨大的影响，其危害程度局不亚于一场强震。
2 大坝监测和预警系统构建的基本思想
计算机技术的飞速发展给当前阶段中创建大坝检测系统提供了一种行之有效的方式。尤其是地理信息技术和遥感技术的发展为大坝强震的监测提供了高效的运算方法，让大坝受震后的安全分析以及其对大坝的安全监测成为现实。一旦地震发生之后，固态储存的强震仪器开始系统的进行记录工作，并实现将其地震本身所产生的信号和数据传输到分析中心的信号处理器当中，将接收到的信号与建立的数据模型进行比较和分析，进而对评估的结果进行对比分析并将最终的结果上传到相关的决策部门，使之能够基于比较准确的数据的基础上采取对目标大坝实施可控的安全措施。
随之科技的不断发展，对大坝强震的监测系统已经不仅仅是对地震本身进行监测，更应该将监测到的强震作为一个切入点，利用这个切入点来实现对强震之后对大坝产生的安全威胁进行整体性的评估，然后以此为基础建立起作合适和妥当的安全防控方式。综合来讲，当前阶段的大坝强震监测应是以强震检测为基础的综合监测、录入、评估、决策、实施五位一体的综合强震检测系统。
整个系统在构建方面看似简单而在实际操作的环节中所需的技术难度和进行的任务量是十分巨大的。首先需实现对数据获取自动化、对数据处理以及数据模型进行分析和获取的模型化、分析评判的智能化以及图表和输出结果的可视化。上述问题在当前环节中仍是一种比较迫切解决的技术难题。
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3 大坝强震监测系统和震害预警系统的研究内容
大坝的强震监测和震害预警系统的主要研究方向包含了：
（1）震目录和监测数据的实时查询；
（2）研究区域内的地质、构造以及空间图形的浏览和查询装置；
（3）水库地震来源监测；
（4）大坝设计信息资料库；
（5）构造地震对大坝本身可能产生的危害的预测分析和评估系统；
（6）预警决策系统。
在系统的构建环节中应需要注重的环节中，应格外重视其本身对强震监测信息系统的管理和分析模块的开发，从而保证该系统的基本功能的实现。其次系统的核心部分应为对大坝安全质量的评估部分。在基于其收集数据的可靠性的基础上，工作流程可分为四个环节：监测值异常的发现；结构值异常的确定；结构异常的确定以及安全评价和应采取的措施。
而对强震监测和震害预警的研究主要内容包含以下几个环节：
（1）积极对大坝构成的数据进行收集，以及检查其大坝周围地区的地质情况，和全国的水系分布。从而能够准确的对其周围存在的情况进行准确的预估，对可能存在的断层现象以及地震的情况进行准确的估算。
（2）实现数字建模。基于大坝整体数据的基础上，利用计算机技术对大坝本身进行计算机模拟。在计算机的屏幕上我们能够清楚的看到二维或者三维的大坝模型。
（3）建立强震的记录自动管理数据库和分析资料库。在发生地震之后应立即通过使用地震监测环节中的数据实现度大坝的梯级动力的反应分析。
（4）利用现有的和历史记录中的数据库以及对比国外的强震记录数据库和分析资料库。
（5）综合决策系统的建立。
4 大坝强震监测和震害预警系统的总体结构
4.1硬件结构
首先应在大坝的坝体上设置强震监测点，在强震发生之后利用强震监测点所产生的传感器拾取震动信号，并通过特定的缆线将产生的信号传送至中央处理器。在中央处理装置中将采集到的数据，通过转换形成具体的数据反应在动态平台之上。
如发现大坝的坝体存在异常的情况应及时对大坝做出安全防护手段；而大坝若是不存在安全风险，则可以将其本身产生的数据经过分析算法和综合分析之后在数据库形成新的知识，将这部分的内容保存在后台的数据库之中，在之后产生的不同地区、相同诱因和强度的地震中拿出来做比对。
4.2软件结构
设计本着易于模块化、便于移植、适应性强、便于控制的原则，将系统本身划为四层，在系统的最底层为硬件采集系统的驱动、控制程序，提供系统对混凝土高拱坝强震监测仪器的直接控制；在系统的中层，运行高级控制程序和部分代理，提供途径来实现数据的接收、传递；在系统的高层，主要对数据库、预处理、图形、算法、综合分析，提供各种对象和服务的隐形实现，提供系统安全和控制；在系统的最高层，运行用户界面，用来维护人机交互界面，提供各种功能的显形表示。
5 结语
综上所述，对大坝强震监测和震害预警是全世界共同面临的一个难题，而对地震的监测系统起始于近代，起步比较晚，所以存在问题比较多。因此我们应积极的发挥我们本身的力量，将系统之中可能存在的问题一一克服从而找到更好的地震灾害预警的方式。
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论文作者:张浩江,梁国峰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期
论文发表时间:2018/9/12
标签：大坝论文; 强震论文; 系统论文; 数据论文; 环节论文; 发生论文; 水电厂论文; 《基层建设》2018年第24期论文;