关键词：监测设施；管理维护；技术要求
一、监测设施管理维护基本要求
监测工作的基本任务是了解大坝工作性态，掌握大坝变化规律，及时发现异常现象或者工程隐患。监测设施的管理维护是监测工作的主要内容之一，通过监测设施管理维护，保障监测设施能正常工作，真实反映大坝工作性态。《水电站大坝安全监测工作管理办法》（国能发安全〔2017〕61号）（简称监测管理办法）明确了监测设施管理维护的总体要求，包括：（1）通过整理分析监测数据，对测值的可靠性和监测系统的完备性进行评判；（2）加强监测系统的日常巡查、年度详查和定期检查，定期对监测仪器设备进行校验，对监测仪器设备的异常情况进行处理；（3）当监测系统不能满足大坝运行安全要求时，应当进行更新改造；（4）不得擅自减少监测项目、测点、测次和期限，监测设备封存或报废、监测频次和期限的调整应履行相应的手续。
二、监测设施管理维护主要内容和技术要求
监测设施管理维护主要内容包括检查维护、更新改造、停测报废等3个方面。
1、检查维护
检查维护分为四类：日常检查维护（经常性和周期性）、年度详查维护（结合汛前检查）、定期检查维护（结合大坝定期检查或根据仪器使用要求）、故障检查维护。重要的监测设施如引张线、垂线、测压管、量水堰等，每月1次日常检查维护。全站仪、水准仪等测量仪器每年送检。主要监测设施的检查维护技术要求如下。
1.1外观变形监测设施
外观变形监测设施主要包括观测墩、水准点、测量仪器等，日常检查发现有下列情况及时进行维护，如观测墩开裂、倾斜、基础松动，测点间通视受阻，工作基点变位显著，保护装置破损等。
1.2垂线
垂线是监测混凝土坝坝体挠度的主要设备，一般布置在坝体或坝顶的观测房内，由线体、油桶、浮子、观测墩、垂线坐标仪等组成。日常检查发现有下列情况应及时进行维护，如观测房潮湿、串风、照明失效、渗水、结露，垂线线体卡阻、碰壁、不能复位，油桶油位不足或变质，浮子装置倾斜碰壁、坐标仪故障等。对于坐标仪故障，应及时修复或更换；对于正垂线孔沿孔壁渗水现象，应考虑增设引排水装置，如图1所示。对于观测房潮湿现象，可采用增设除湿机、加热片等方式解决。
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图1 正垂线孔渗水引排水装置
1.3引张线
引张线是监测混凝土坝水平位移的主要设备，一般布置在基础廊道和坝顶电缆沟内，由线体、固定端、挂重端、浮船、船箱、坐标仪组成。日常检查发现有下列情况应及时进行维护，如引张线线体卡阻、松弛、振动，沟槽积水，浮船碰壁、搁浅，浮船箱液体蒸发严重或杂质堆积、坐标仪故障、护管串风等。对于引张线采用两端固定方式的，由于线体热胀冷缩，高温季节容易出现线体松弛现象，如松弛明显应予以改造。位于坝顶沟槽的引张线，受外界温度影响，液面蒸发显著，应定期加液，并滴硅油减少蒸发；同时受暴雨影响，沟槽堵塞容易积水，应及时进行疏通，必要时增加排水孔；对于坐标仪损坏应及时更换；引张线测点、护管及两端观测房应保持密闭，防止和减少小动物、小虫等进入管道。
1.4测压管
测压管是坝基扬压力监测的主要设备，一般布置在基础灌浆廊道，由进水段、孔口装置、压力表、渗压计、电测水位计等组成。日常检查发现有下列情况应及时进行维护，如孔口装置锈蚀、渗水、破损，压力表不归零，孔内堵塞、渗压计失效等。由于廊道内环境比较潮湿，孔口容易发生锈蚀现象，应定期进行镀锌防腐处理。压力表为易损耗材，应定期进行送检，及时更换不合格压力表。不宜将孔口浇筑封闭，如图2所示，不便于运行期维护。测压管内安装的渗压计出现性能下降或损坏应及时更换。工程长期运行后，渗压计测值往往发生偏差，需定期校验修正。当测压管由于孔内淤积等原因而灵敏度下降，应进行扫孔处理。
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图2 测压管孔口浇筑封闭
1.5量水堰
量水堰是监测大坝渗漏量的主要设备，由堰板、堰槽、测读装置等组成。日常检查发现有下列情况应及时进行维护，如堰板锈蚀、变形，堰口附着物较多，堰槽沉积物过多影响堰口过流，测读钢尺变形、污物附着导致刻度不清等。混凝土坝坝基和坝体析出物较多时，应关注堰前沉积物，及时清理。量水堰计等测读装置损坏应及时更换。
2、更新改造
当监测系统在系统功能、性能指标、监测项目、设备精度及运行稳定性等方面不能满足大坝运行安全要求时，应及时进行更新改造。监测系统的更新改造应进行设计、审查和验收。比如有些闸坝原设计采用埋入式渗压计观测坝基扬压力，运行多年后，随着大多数渗压计自然损坏，无法对坝基扬压力状况进行监控，因此需要重新布设测压管来代替，需进行更新改造。对投运水电站进行监测自动化系统新建或改造，也应按照更新改造的要求执行。监测自动化系统验收包括竣工验收和实用化验收，具备条件的可两个验收一并开展。
3、封存停测、报废
受外界环境影响和仪器自然寿命限制，监测系统投用后必然会出现部分监测仪器设备失效损坏等问题，需进行封存停测、报废等处理，其基本要求如下：将监测系统所设置的监测项目分为永久监测项目、长期监测项目和临时监测项目。永久监测项目是指监控大坝整体运行性态的变形、渗流等可修复或可增设的监测项目，包括针对工程隐患或重要部位的监测项目，一般为大坝表面变形、坝基扬压力、渗漏量等监测项目，这些监测项目一旦损坏应及时加以修复，保证监测成果可靠连续。长期监测项目是指监控大坝内部或局部变形、渗压、应力、应变、温度等损坏后不可修复的监测项目，包括坝体内渗压、坝趾应力等，这些监测项目对于大坝安全也非常重要，但由于无法恢复或恢复代价很大，一般在损坏后可申请停测或报废，并采取必要措施加以代替。对于仪器设备封存或报废，应先进行监测系统评价鉴定，并获得上级主管单位批复。总体原则为仪器设备封存或报废后，不能削弱大坝安全监控的力度。
三、监测设施维护主要问题及原因分析
（1）测压管装置及其孔内渗压计的缺陷，包括测压管堵孔或渗水、灵敏性差、压力表失灵、压力表量程不合适、孔内渗压计失效、渗压计安装高程不准等。
（2）垂线、引张线、量水堰等测读仪器故障较多。监测设施维护存在诸多问题的主要原因包括：
（1）日常检查维护不重视。检查维护制度不切合实际情况，不能指导实际工作开展；日常工作重观测、轻维护和分析；部分工程无备品备件，仪器设备采购周期过长。
（2）部分监测设计考虑不周，监测系统布置时，未充分考虑环境因素和运行期方便检查维护需求，客观上增大了维护的难度。如：①坝顶引张线沟槽盖板太重，不便于观测检查；②垂线观测房潮湿、渗水明显或布置在廊道内，串风明显；③观测位置在监测技术人员不易到达的位置，如陡坡、竖井等部位，部分还存在人身安全隐患。
（3）专业技术水平尚待提升。当前监测技术人员在仪器维护保养方面技术水平偏弱，存在检查维护工作不到位的现象，导致仪器设备易损易坏。多数人员没有独立更换仪器设备的能力，如更换渗压计、更换自动化模块等，需要第三方提供技术支持，导致更换周期较长。
结束语
规范监测设施管理维护工作是确保监测系统正常运行的重要保障，应加以重视，提高监测技术人员专业水平和责任心，制定切合实际的监测设施管理维护规程，对仪器设备采购、备品备件更新等做出明确规定，严格监督考核机制。
参考文献
[1]国家能源局大坝安全监察中心.水电站大坝安全监测工作情况报告（2016年度）[R].2017.
[2]沈省三,毛良明.大坝安全监测仪器技术发展现状与展望[C].中国水力发电工程学会大坝安全专委会2014年会暨大坝安全监测技术现状与展望学术交流会论文集,2014.
论文作者:张海攀
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第18期
论文发表时间:2020/4/9
标签：大坝论文; 测压管论文; 设施论文; 垂线论文; 监测系统论文; 项目论文; 坝基论文; 《当代电力文化》2019年第18期论文;