水电站大坝安全监管创新回顾与展望论文_刘毅

水电站大坝安全监管创新回顾与展望论文_刘毅

中国水利水电第十二工程局有限公司 浙江宁波 315621

摘要:党的十九大以来,党中央、国务院在建设法治型政府、转变政府职能、创新监管方式方面作出了很多重大部署,2016年12月还发布了《中共中央国务院关于推进安全生产领域改革发展的意见》。对照中央的部署和要求,目前的水电站大坝安全监管工作还存在不足之处。近几年来,以移动互联网、大数据、云计算、人工智能等技术为代表的新一轮科技革命正在蓬勃兴起,智能时代正在到来。对照国家以“互联网+”驱动经济社会全方位创新发展的战略,目前的水电站大坝安全监管技术手段还较为传统,离“智慧监管”还有很大差距。文章主要针对水电站大坝安全监管创新方面进行分析,希望能给相关人士提供重要的参考价值。

关键词:水电站;大坝安全;安全监管

引言:我国水电站大坝运行安全监督管理体系始建于20世纪80年代,经过30余年的探索和完善,目前监管体系总体合理,监管成效显著,在保障水电站大坝运行安全中发挥了重要作用。但对照党中央新的治国方略和决策部署,目前水电站大坝安全监管工作还存在一定差距。应适应新形势、新要求,在监管机制、风险管控、监管效能等方面创新大坝安全监管理念;应乘本轮以信息技术为核心的新技术、新方法快速发展的东风,鼓励、引导行业依靠科技进步持续提高水电站大坝安全管理水平,在大坝安全信息采集及感知、可视化及沉浸式体验、快速计算工具打造、新一代人工智能应用等方面取得突破,并逐步推广应用,进一步提高水电站大坝安全监管水平,确保大坝运行安全。

1.监管理念创新思考

1.1进一步强化落实大坝安全责任

水电站大坝安全监管始于计划经济时代,目前个别方面仍留有政企职责不清现象,应按中发〔2016〕32号文[1]要求,进一步厘清企业主体责任、各级政府部门监管责任、各级政府领导责任。结合政府“放管服”改革,把该由企业承担的工作坚决放手,监管部门应在监管的“精、准、狠”上下功夫,同时指导企业提高管理水平,在为企业排忧解难方面积极作为。如,部分企业的大坝安全日常巡查、年度详查形同虚设,未能及时发现缺陷隐患,实际由5年一次的定检发现,存在企业自查不足、监管包揽过度问题,不满足中发〔2016〕32号文中有关企业对隐患“实行自查自改自报闭环管理”的规定。应加大企业自查力度,对技术力量较弱的企业或风险较大的大坝,应委托专业单位每隔2~3年进行一次详查。对特高坝、特大水库大坝、高风险大坝,应另外设置监管措施,定期或必要时进行专门监察。

1.2构建以信用为核心的新型监管机制

建立健全社会信用体系,惩戒失信、褒扬诚信,是党中央作出的重要决策部署。中发〔2016〕32号文[1]要求积极推进安全生产诚信体系建设,完善企业安全生产不良记录“黑名单”制度,建立失信惩戒和守信激励机制。国务院还出台了《社会信用体系建设规划纲要(2014-2020年)》、《关于建立完善守信联合激励和失信联合惩戒制度加快推进社会诚信建设的指导意见》等重要文件。为加快推进能源行业信用体系建设,促进市场主体依法诚信经营,国家能源局制定了《能源行业信用体系建设实施意见(2016-2020年)》等多个文件。水电站大坝安全监管机制也应做相应调整,构建以信用为核心的新型大坝监管机制。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆现行《水电站大坝运行安全监督管理规定》、《能源行业市场主体信用行为清单(2018版)》等,对电力企业大坝安全管理失信行为的惩罚规定总体明确,但对专业服务单位失信行为的惩罚规定还不够全面或过于笼统。对实际工作中常发生的专业服务单位虽有资质和业绩,但实际工作不专业、产品质量低劣现象,现行制度缺少罚则,更无准入和退出规定。此外,现行监管中对守信行为的激励仅是宽泛的表彰奖励,存在守信激励不足现象。应加强对守信者的奖励和激励,实行简化程序、优先办理等激励政策。

2.监管技术创新设想

2.1信息采集和感知方面

传感器作为信息采集和感知的基本部件,在大坝安全监测中得到了广泛应用,但传统的传感器不具备信号处理和组网功能,现行的数据采集设施在并行采集、采集速度等方面受到较大制约,需研发高性能的智能传感器。渗水、析钙、裂缝是大坝的常见缺陷,有些部位因人工难以到达,无法近距离检查,有些时候人工巡视检查或现场测读频次难以满足需要,而目前视频监控技术在民用及工业领域已得到广泛应用,该技术可以研究推广到大坝安全管理。对于人员难以近距离观察的陡峭边坡、陡峻坝坡等部位,人工检查十分困难,而目前无人机技术已较为成熟,已在电力铁塔、线路等巡检中得到应用,该技术可以推广应用到大坝安全巡视检查。利用手机等移动设备代替传统巡更机,可更好地引导及辅助人工巡检,可方便、及时录入和传输文字、数据、照片、视频等信息,对规范巡检过程、标准化巡检结果有较大现实意义,可在有条件的大坝推广应用。

2.2快速结构计算、防洪计算等方面

在应急会商和分析突发事件对大坝安全的影响时,快速结构计算、快速防洪计算往往不可或缺。其中,结构计算主要针对特高坝、安全问题突出的坝、需重点关注的问题(包括边坡稳定等)。应事先建好反映客观实际的计算模型、准备好专业的计算工具。计算模型应与BIM建立无缝连接,并链接安全监测数据库。可根据实测数据自动生成荷载信息、校正力学参数。可方便调整、修改模型,对主要荷载、主要力学参数、边界条件等可进行敏感性分析。计算成果应快速、专业、明了、自动处理[1]。大坝中心在特高拱坝、特高面板坝结构计算方面已做了有益的尝试,其他坝型、边坡、涌浪等计算,还需继续探索。

2.3人工智能应用方面

当前人工智能很热门,有人断言,人工智能可能成为下一次工业革命的核心驱动力。2017年7月,国务院印发了《新一代人工智能发展规划》,提出要推动人工智能与各行业融合创新。其中,与大坝安全有关的内容有:利用人工智能提升公共安全保障能力,加强人工智能对自然灾害的有效监测,围绕地震灾害、地质灾害、气象灾害、水灾害等重大自然灾害,构建智能化监测预警与综合应对平台。其实在水电站大坝安全领域,人工智能这名词并不陌生,早在20世纪90年代初,意大利就率先研发了以DAMSAFE命名的系统,国内河海大学、中国水科院、大坝中心也有类似的研究成果。这些系统从原理上均属于基于规则的系统,对于规模大、情况复杂的应用,特征值提取、规则制定的工作量较大且易受人为主观因素影响。本轮兴起的人工智能热,冠以“新一代”的称号,以大数据、云计算、深度学习等技术为支撑,与上一代的人工智能不可同日而语。笔者认为,新一代人工智能技术在水电站大坝安全管理中有良好的应用前景。鉴于我国大坝数量多、建设和运行积累的信息量巨大,在正面或正常目标的求解方面定会有大的建树;但对于不正常、不安全目标的求解,由于此类信息的数量本身就较小,再加上不易获取,恐难以发挥大数据、深度学习的威力。当前,可探索研究、建设面向人工智能的大坝安全公共数据资源库、标准测试数据集、云服务平台等,形成常用测试及评估的方法、技术、规范和工具集[2]。

结论:

文章主要针对水电站大坝安全监管创新方面进行了分析,希望能给相关人士提供参考依据。

参考文献

1]张进平,黎利兵,卢正超,等.大坝安全监测决策支持系统的开发[J].中国水利水电科学研究院学报,2019,1(2):84-89.

[2]傅春江,张秀丽,沈海尧,等.特高拱坝在线安全评判研究与应用[J].大坝与安全,2018(2):1-6.

论文作者:刘毅

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年11期

论文发表时间:2019/9/11

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