水利部农村电气化研究所 浙江杭州 310000
摘要:水利工程建设体系的不断发展使大坝安全的监测方案也在不断进步,通过对大坝的安全监测的开展,能及时掌握大坝自身的变形状况,温度变化,应力变化等,从而实现提升大坝的整体安全性。随着大坝安全监测设备的不断普及,安全监测技术的不断应用,一些新型技术手段的使用,能够有效的实现大坝安全监测的整体运行。进行水利工程大坝安全监测时主要利用一些检测仪器的辅助进行巡视检查。其中主要对大坝坝体、坝基的周围环境进行及时监测,这也是判断大坝是否安全的重要依据之一,能够及时掌握大坝的实时状态。
关键词:水利工程;大坝工程;安全监测
1安全监测方式
1.1大坝安全巡视检查检测
水利工程中大坝整体的安全监测过程中,需要工作人员进行不间断的安全巡视,先对大坝的外部坝顶、迎水坡、坝肩等外部环境进行仔细的检查,及时发现坝体的各个位置是否出现变形、裂缝、渗水等情况。随后对大坝的泄洪道进行仔细观察,主要查看是否有杂物阻碍水道的现象。最后对大坝内部的防水设施、启闭装置等一下设备电器进行巡查,查看其是否存在各种故障。常用的巡查方式主要是用眼看、耳听、脚踩,辅助锤子等工具进行零部件的敲击,在检查完毕后,工作人员要及时将巡查的信息记录保存。
1.2安全监测数据控制
对整个水利工程进行数据库管理平台建设,针对监测的各项数据信息,通过整理进行分类,可将整理的监测信息划分为环境监测信息、安全监测信息,基本静态信息,系统应用信息等。并在这些监测信息的基础上将数据库平台建设完善。一般而言,数据库管理平台可分为两个系统,即数据信息收集系统及数据信息分析整理系统。获得了相关的安全监测数据信息后,相关单位在此数据库系统平台的基础上,实施大坝工程仿真模型的计算分析工作,必要时还可邀请一些国内的专业单位来进行监测数据信息的评估,然后综合考虑各种评估信息及实时的监测数据信息,对大坝的仿真模型进行有效完善,从而使模型更加真实地反应实际的大坝情况。
1.3大坝安全渗流监测
大坝自身安全渗流监测过程中主要是进行坝基的扬压力与渗透压力的监测,一般都是通过进行孔隙水压力的布设来试验,将需要监测的点进行压力监测布设,将灌浆帷幕前、排水孔后和两者之间进行监测点的架设。在进行灌浆排水平洞上布设空隙水压力计,从而监测渗透的压力。进行压力点的布设时,通常将帷幕前设置1个孔隙水压力计,帷幕的后面设置3个孔隙水压力计,为了能够监测到大坝坝基地下水位以下位置的情况,需将孔隙压力调整达到强透水层的地方。进行大坝渗流量监测过程中,需要工作人员将坝基的廊道布设量水堰计的方式,这样能够对出现渗水的地方及时进行监测,从而详细记录出各个渗流点的情况,有利于后期保障大坝自身安全。
1.4大坝安全应力应变监测
对于常见的水利工程中大坝容易出现的安全隐患主要就是坝体裂缝,而导致大坝出现裂缝的主要原因则是土体应力,因此监测人员须加强对坝体应力变化的监测。坝体应力严重危害着大坝的安全性和可靠性,通过及时观察坝体的应变量,并计算坝体的自身应力,从而可知不同条件下大坝坝体的变形情况。因此须在五向应变计组附近布设无应力计,这样才能将非应力变形量进行去除,从而获取真正的应力变形量。
1.5大坝安全温度监测
在水利工程中导致大坝自身出现裂缝的主要原因是其自身的温度应力变化。由于在工程施工过程中一般都是采用混凝土浇筑快速施工,造成坝体施工过程中热量很难得到相应的挥发,受到外界自然条件下的温度不断下降影响,使大坝自身的内外温差较大,从而发生温度应力的变化。为有效避免温度应力对大坝造成安全性能方面的影响,工作人员需及时监测大坝温度,并通过合理的降温措施尽量减少温度应力的出现。而在对大坝坝体进行温度监测时主要是通过将相应的断面进行温度计的布设,最好是同五向应变计组的布设同时进行,这样有利于数据的准确性。
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2大坝安全监测方案的优化
2.1在恰当的位置进行安全监测设备的安装
对于水利工程大坝工程安全监测主要监测方法,一般都是基于大坝项目自身的具体操作分析和信息收集工作进行的,需加强专业的安全监测、安全监测仪器的使用,以确保水利工程中大坝工程运行的精度。同时,为了达到更好的安全监测效果,须重视安全监测仪器的安装位置选择。目前,在进行水利工程大坝安全监测过程中,由于施工单位考虑到自身的资金压力和施工成本,未在大坝的各个角落进行大面积的安全监测设备安装。此外,在大坝工程中安装了一些广泛使用的安全监测仪器,也能确保安全监测的质量得到提高。因此,须选择一些合适的安全监控设备的安装位置,以此才能够最大限度地发挥监测仪器的监控效果。只有选择适当的安全监测位置,员工才能根据监测结构进行大坝整个结构的综合分析和计算,然后得出对应部分应该接受的安全监测等级,最终决定进行安全监测仪器的位置和覆盖面积。
2.2对监测工作人员的综合素质进行提升
除了在水利工程大坝监测体系中设置监测设备外,对于进行大坝监测工程的控制管理也需进一步加强。根据实际的监测情况,对于日常工作中的大坝安全监测数据的收集整理工作,主要依靠的是一些电力设备加上人工手动进行。但这二者存在各自的缺点,需进行一定的弥补,只有取长补短才能够真正的完善安全监测工作。在进行安全数据的收集上,需要尽量将数据信息进行精确统一,针对收集过程中出现的一些问题及时采取相应的解决措施。因此需要相关工作人员具有一定的工作经验及专业的知识素养才能完成这项技术处理工作。
2.3完善安全监测测量工作体系
建立健全安全监测系统确保大坝水利工程安全。在以上的分析过程,以确保稳定,监测在流畅的过程综合信息传输过程中的信息收集过程,深厚的基础,确保监测设备的安全监测过程中更加安全和稳定,对日常监测信息监测和收集的积极意义。(1)对于日常维护工作的安全监控设备,水利相关部门应积极进行维护,只有保证设备安全监控的正常运行,没有突然的伤害,才可安全、准确地将信息采集和处理,为后续工作的顺利进行奠定基础。(2)相关部门的安全监控设备模型须制订统一标准,因为不可避免地要使用不同类型的机箱,故需建立信息交换标准,提高员工的敬业精神,确保认真负责,在信息服务传递过程充分地,尽可能地减少错误发生率的转化。(3)全面建立好信息管理库,为安全监控工作的顺利进行提供保障。
2.4定期进行安全监测评价
为保证水利工程中对大坝的安全监测控制效果,相关的水利部门需根据收集的各种大坝安全数据进行及时的分析计算。通过邀请相关的专家和专业监测机构,对原始数据进行分析评价,并提出相关的建议和办法,然后水利部门根据自身的实际情况及时进行整改,从而更加完善大坝安全监测的效率。对于大坝模式的建立,需先进行一定的数据库完善,然后根据建立的模型进行数据计算,找出实际运行中存在的各种问题,同时通过不断的改革创新实现整个水利工程质量的提升。
3大坝工程安全监测控制的发展趋势
随着我国科学技术的不断发展,目前人们对水利工程认识不断深入,且对于大坝自身的监测控制理念也在不断提升。从原型的静态观测到自动化监测,从最初的人工巡视监测到现在的智能化自动化监控,工程建设者对大坝的安全监测精度和自动化的要求一直在不断提高。同时,对于大坝的监测仪器自动化采集系统及资料处理技术方面也得到了非常快速的发展。目前,我国的监测仪器开始出现多元化应用的格局,各种新型的监测仪器得到了广泛的应用,并且其在多个大坝系统的安全保障领域取得了非常显著的效果。
4结论
总之,大坝工程安全监测控制工作的不断发展,对于提升大坝工程的性能有非常积极的影响。因此,须加强各方面的监测操作,加强关于大坝运行过程中实际解决策略及后期运行的安全监测数据控制工作。这样才能寻找大坝工程安全监测中存在的问题并及时解决,从而保证大坝工程后期运行的稳定、顺利。
参考文献
[1]李佳宇.水利工程大坝的安全监测技术与发展[J].河南水利与南水北调,2015,(4):12–13.
论文作者:谢远峰
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第2期
论文发表时间:2018/6/19
标签:大坝论文; 水利工程论文; 应力论文; 信息论文; 数据论文; 过程中论文; 工程论文; 《建筑学研究前沿》2018年第2期论文;