摘要：随着我国经济的发展，社会的进步，在抽水蓄能电站领域的研究取得了显著成绩。其中，安全监测扮演了重要角色。通过安全监测，能够使施工有序进行，并为控制工程质量提供科学的监测数据，能够为抽水蓄能电站的良好运行奠定坚实基础。因此本文对抽水蓄能电站水工建筑物的安全监测进行探讨，希望能够为相关从业者提供参考意见。
关键词：抽水蓄能电站；水工建筑物；安全监测
在传统的发电站中，绝大多数都是火力发电站，但是火力发电有一个明显缺陷，那就是需要发电机全天连续的运行，不能随意停机。如果启停机次数过于频繁，就会对机器使用周期造成影响，会极大降低发电功率。为了解决这一问题，抽水蓄能电站应运而生。其中水工建筑物又分为主要建筑物与次要建筑物，主要建筑物是指失事后造成下游灾害或严重影响工程效益的水工建筑物。例如：坝、泄水建筑物、输水建筑物及电站厂房等；次要建筑物是指失事后不致造成下游灾害，对工程效益影响不大，易于恢复的水工建筑物。因此，对水工建筑物进行安全监测，能够确保抽水蓄能电站高效、安全的运行。
1.抽水蓄能电站水工建筑物的安全监测概述
对水工建筑物进行安全监测，能够确保抽水蓄能电站大坝更加安全可靠的运行。要在整个项目中始终贯彻安全监测理念，不论是监测系统审查还是监测系统设计等工作，亦或是投入运行还是监测系统中的监理与施工工作，以及与安全监测相关的管理工作、更新改造等，都在安全监测的范围内。对于抽水蓄能电站水工建筑物来说，安全监测的最根本意义就是为了实施掌握大坝的工作状态与工作性质，进而了解大坝的运行规律以及变化趋势，能够及时监测到大坝运行中存在的异常，或是潜在的隐患，为及时排查安全隐患提供最为科学的数据支持。
2.水工建筑物目前的安全监测系统
现在，我国大多数抽水蓄能电站水工建筑物所应用的安全监测系统主要有以下几方面：第一，建立监测网。一般指的是设计监测点并进行网络布点的实施工作；第二，对水工建筑物进行检查与巡视。其中包括对水工建筑物的一般巡视，季度巡视以及在突发事件下的特殊巡视等内容。主要的巡视检查对象包括坝基、坝肩、坝体，以及能够对大坝安全产生威胁的周围建筑物等；第三，就是仪器监测。一般包括对表面变形进行监测，对坝体变形进行监测，对混凝土周边缝以及面板进行监测，对应力应变进行监测，对环境质量进行监测，对渗流情况进行监测；第四，就是监测资料信息管理系统。通过自动化监测系统能够对布点位置数据进行自动采集，对采集数据进行分析处理后，能够及时掌握大坝工作情况以及与之相关的各种信息，将分析后的数据与预测值进行比对，进而能够判断大坝运行状态是否在可控范围内；第六，对监测设备以及水工建筑物进行维护。维护对象包括木结构、钢结构、混凝土建筑、土石坝、动力设备、仪表等，并对齿槽以及裂缝问题进行及时修补；第七，将监测数据进行编辑，整理成报告。对监测的数据进行定期整理，并进行分析与汇编，及时掌握大坝各个时间段的运行情况，并总结出具体报告。
3.不同风险类型建筑物的监测工作
水工建筑物受到水流冲击以及风吹日晒等，会出现不同程度的老化情况，而且由于因外部荷载过大，或是人为管理存在缺陷等问题同样会对大坝实际运行状态产生严重影响，所以大坝不同部位都会存在一定风险。而且随着外界不确定因素的增加以及时间的推移，水工建筑物存在的风险也会随着改变。基于此，要针对不同的风险类型对水工建筑物进行有效的安全监测，并对存在的风险因素实施有针对性的处理，这对于确保抽水蓄能电站的安全运行具有积极的现实意义。根据目前水工建筑物可能出现的危险程度，将大坝风险一般分成四个等级，分别是极高风险、高风险、一般风险以及低风险，四种风险对应的等级为性I级、II级、III级、IV级。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在对水工建筑物进行安全监测的过程中，一般是将实际工作经验与FMECA方法相互配合使用，对水工建筑物的风险程度进行准确分析，其中往往会涉及到不同的风险类型，下面以某抽水蓄能电站为例，对水工建筑物安全监测工作进行具体分析。
3.1土石坝渗流破坏风险
土石坝之所以会出现渗流破坏的风险，其根本原因是因为坝体中的通道存在渗漏、上游铺盖防渗能力缺失、渗透坡度要远超过坝体实际抗渗能力、把后覆盖层缺少防渗透能力、没有对坝基进行有效处理、坝基处理不到位等情况。对于土石坝渗流破坏风险来说，某抽水蓄能电站在坝体内部中加装了渗压计，而且在左右岸拉应力极限范围上同样加装了渗压计，进而对坝体整体的渗透压力进行安全监测。在水垫塘的两侧岸墙内部基面加设了渗压计，对墙背地下水压力进行安全监测。在大坝渗流量的河床段以及两岸山体中，对渗流量进行安全监测。
3.2土石坝裂缝风险
出现土石坝裂缝风险的原因是由于坝体表面存在干裂以及干缩等情况，而且由于长时间的雨水冲击导致坝体强度急剧下降，或是由于水压力以及地震等情况导致土石坝表面出现裂缝。在对土石坝裂缝风险进行安全监测的过程中，某抽水蓄能电站对土石坝设置了横向结构缝，而且在各个横缝中都加入了测缝计。此外，还在两岸的坝肩高程上下侧以及表孔支撑大梁处布置了不同的测缝计，对土石坝裂缝风险进行了有效的安全监测。
3.3大坝整体稳定破坏风险
导致大坝整体稳定性出现风险的原因是由于地震、洪水、闸墩失稳情况的发生。对于此类风险而言，某抽水蓄能电站在坝基内部加装了测压管，进而能够对坝基扬压力进行有效监测，在尾坎纵向排水沟旁以及水垫塘横向排水沟中都加装了测压管，对底部的廊道扬压力进行实时监测。为了能够对山体地下水位进行有效监测，在两岸山体高程排水洞中同样加装了测压管。
3.4拱坝及重力坝事故风险
造成坝及重力坝事故风险的原因是由于扬压力出现异常、地震、结构失稳等情况导致的。因此，某抽水蓄能电站在应变计处加装了无应力计，进而能够对混凝土变形情况进行良好监测。在供冠、坝基中部等处设置了温度计，能够对坝基以及坝体内部温度变化进行监测。此外，在坝孔附近设置了钢筋计，进而监测管道应力以及应力分布状态。为了能更好的监测到坝体扰度的变化规律，在坝基廊道以正倒垂线结合的方法设置了监测点。通过自动化监测系统能够对水垫塘、地下厂房等数据进行实时采集，并利用电缆方式进行汇总处理，进而增加监测次数。
4.结束语
综上所述，随着我国经济的不断发展，水电工程技术得到了进一步完善，对抽水蓄能电站水工建筑物的安全监测工作也越来越重视。安全监测要以实际情况出发，全面提升工作人员专业技能，使抽水蓄能电站能够良好运行。
参考文献：
[1]周弦，林松斌.NOSA五星安全系统在惠州抽水蓄能电站中的应用.水力发电，2016，（09）.
[2]吴中如.水工建筑物安全监控理论及其应用[M].北京：高等教育出版社，2016，（01）.
[3]郑付刚，游强强.基于安全监测系统的大坝安全多层次模糊综合评判方法[J].河海大学学报（自然科学版），2016，（04）.
[4]何金平，李珍照，施玉群.大坝结构实测性态综合评价方法研究[J].水力发电学报，2016，（02）.
论文作者:尚鑫
论文发表刊物:《电力设备》2019年第2期
论文发表时间:2019/6/13
标签：建筑物论文; 水工论文; 电站论文; 大坝论文; 风险论文; 土石论文; 坝基论文; 《电力设备》2019年第2期论文;