自動化技術在水庫大壩安全管理中的應用探析

杜海波

（內蒙古赤峰市三座店水庫管理局，內蒙古 赤峰 024000）

1.前言

在水庫大壩的安全管理體系中，監測工作是重要舉措之一，隨著信息技術發展速度的持續加快，自動化技術的廣泛應用將有效完善水庫大壩的設計規劃方案，從根本上改善施工效果，打造出更加安全、可靠的運行環境。為此，在日后的安全管理工作中，應當積極研究并合理應用自動化技術，參考以往的安全管理經驗來降低水庫大壩的安全風險，提高安全管理效率。

2.水庫大壩的安全管理現狀

2.1 管理落后

由于我國的水庫數量基數較大，并且各個地區中缺乏統一化的管理標準，進而導致很多小型水庫的建設管理水平相對落后。在水庫的建設施工階段，各項施工技術的落實會受到相關條件的限制。很多施工團隊為了能夠進一步突出水庫大壩的功能性，在沒有落實整體規劃的情況下即盲目施工，在多個建設環節中均留下了安全隱患。此外，部分地區中的小規模水庫目前正處于年久失修的狀態，不僅缺少日常的養護和管理工作，同時也沒有對其進行改造和升級，一旦出現汛情，勢必會對周圍民眾的生命財產安全構成極大威脅。

2.2 監督不力

截止到目前，很多地方上的水利管理部門在開展水庫管理工作時缺乏執行力，不能夠切實有效地落實上級所布置的各項任務。在缺乏監督力量的情況下，很多管理人員并未深入到水庫大壩的實際現場，展開全方位的勘察工作，不僅沒有充分了解水庫目前的通信設施體系，而且也沒有掌握河道的實際情況。事實上，很多水利工程已經處于報廢邊緣，可利用率極低，而部分地區的河道也被惡意占用。但在實際的管理工作中，因管理資金不到位、管理制度不完善等現實問題，阻礙了水庫修復工程的全面落實，不僅嚴重威脅著周圍群眾的生命財產安全，同時對于社會經濟體系的順利構建也設下了重重阻礙。

2.3 素質較低

由于絕大多數的水庫均處于位置偏遠的地區，當地的生活條件相對匱乏，而隨著時代發展速度的持續加快，水利工程項目的數量在持續增多。各個地方上為了能夠盡快落實安全管理任務，也在面向社會廣泛招收優秀人才。但在實際工作中，由于水庫安全管理工作的環境比較惡劣、條件十分艱苦，因此很難真正留住高水平的技術人員。部分地區中的水力管理部門不得不聘請臨時工，大多臨時工都是由外來務工人員組成，不僅缺乏管理經驗，而且也沒有經過系統化的技術培訓，這就導致在工作過程中極易出現各種類型的不規范操作，阻礙了水庫大壩的安全運行。

3.自動化技術在水庫大壩安全管理中的應用原則

3.1 實時性

通過在水庫大壩的安全管理工作中合理運用自動化技術，將大幅度提高工作效率，其中所要遵循的第一項原則即為實時性原則。由于水庫大壩的安全管理工作內容相對復雜，而監測工作的輻射范圍也非常廣泛，因此必須要從細節出發，將其落實到各個運行環節中。監測人員需要全面了解水庫大壩的運行狀態，利用自動化技術對水流量進行實時監測，并對監測結果展開全面分析，以此來保證安全管理工作的整體質量。

3.2 可靠性

自動化技術的應用同時也要遵循可靠性原則。在日常的安全管理工作中，由于部分安全管理人員缺乏豐富的工作經驗，且技能水平相對較差，因此必須要積極展開系統化的技術培訓工作，全面提高安全管理人員的專業技能水平，通過此種方式來提升自動化安全管理系統的工作效率。

3.3 實用性

在傳統的安全管理模式中主要依賴的是人力資源，工作質量和工作效率仍然有著很大的進步空間。為此，自動化技術的應用需要遵循實用性原則，安全管理人員要綜合分析不同地區中水庫大壩的運行狀態，從實際情況出發來劃分運行故障的類別。需要強調的是，安全管理方法的選擇要做到因地制宜，合理利用自動化技術，根據現實問題來有針對性地制定出安全管理方案，并利用國際水準來對水庫大壩的安全管理工作進行衡量。

4.自動化技術在水庫大壩安全管理中的應用建議

4.1 滲流監測

滲流監測技術的主要應用內容包括以下兩點：即為滲流壓力與滲流量。為了能夠充分發揮出自動化技術在滲流監測工作中的實際作用，技術人員應當根據實際情況來展開具體分析，進而確定出準確的滲流監測點。通常情況下，如果水庫大壩為土石型，則要考慮將監測點安置在水壩底部，優先選擇滲水情況相對集中的監測區域。與此同時，技術人員還要在處于水壩兩岸山坡區域的位置加設監測點，以此來實時觀測地下水位的變化情況，避免遺漏水壩周邊的滲流變化；其次，如果水庫大壩為混凝土結構類型，技術人員則要在基礎區域的廊道位置設置檢測點。另外，為了能夠保證監測結果的完整性，技術人員還要在不同的水壩段單獨設置獨立監測點。當全方位掌握了水庫大壩的排水溝積水信息后，技術人員則要專門設置滲流量的監測點，將所有分區都成功劃入到監測范圍內。

4.2 變形監測

在水庫大壩的安全管理工作中，監測水壩結構的變形情況是重中之重。在這一環節中，監測內容同樣可被分為以下兩個部分：即為垂直方向和水平方向的變形情況，比較常見的變形形式為水庫大壩的壩體出現不同程度上的位移。其中，在對水平方向的變形情況進行監測時，技術人員需要保證安排3個以上的監測點。如果水庫大壩的水壩為土石型，則要將監測點安置在壩體的后部和頂部。需要強調的是，技術人員要控制好監測點之間的距離，大多數情況應在30~50m以內，避免距離過大而影響監測效果。此外，如果水庫大壩為混凝土結構，技術人員則要在水壩的最高處，按照一定順序設置三個以上的監測點，同時也要控制好各個監測點之間的距離。

4.3 自動化裝置

4.3.1 垂直及水平位移傳感裝置。在對混凝土結構的水庫大壩進行安全監測工作時，最為常用的自動化裝置為電機式或電容式。其中，電機式裝置的優勢在于，具有更強的適應性和可靠性；而缺點則是監測速度相對較慢；電容式裝置的優勢是監測速度快，但缺點是對使用條件的限制較多，如果線路距離過長，將大幅度提高偏離現象的發生率。除去上文中所提到的兩種裝置以外，目前還可以選擇真空激光裝置。此裝置的應用效果更強，但由于使用和維護成本較高，因此應用頻率有所下降?，F如今，隨著自動化技術在水庫大壩安全管理工作中的深入應用，大多數區域中的水庫都引進了自動全站儀，相比較而言，自動全站儀可以實時采集變形數據，并具有更高的測量精度。

4.3.2 地下水位自動監測裝置。目前，在水庫大壩的安全管理監測工作中最為常用的地下水位監測裝置即為滲壓計。滲壓計主要包括通氣式和弦式這兩種類型，其中前者的應用頻率更高，但由于會受到應用環境中的濕氣影響，因此需要根據實際情況來對監測結果進行適當修正。而弦式裝置具有更加優秀的穩定性和耐久性，但同樣會受到使用環境中氣壓變化，因此更加適用于量程較大的情況。

4.3.3 智能傳感裝置。智能傳感裝置是新時代中的產物，十分依賴先進的計算機和信息技術。此項裝置不僅能夠保證各個監測點布置方案的合理性，同時還可以降低使用成本，解放大量的人力資源。目前，智能傳感裝置的核心設備即為中央控制系統，其中主要包括任務主機、監控主機、備用電源等相關附屬設備。

5.注意事項

通過初步了解上文內容可知，自動化技術在水庫大壩的安全管理工作中具有絕對的優勢。為了能夠減少安全管理工作中的現實問題，一方面要全面提高安全管理人員的自動化技術應用水平，另一方面則要加強日常的安全教育工作，積極完善監督管理機制，督促所有安全管理人員必須要嚴格按照要求來規范作業，從根本上避免工作疏忽。

此外，各個地方上的水庫大壩管理站也要進一步細化管理責任，各個部門要做到分工明確，當問題發生時可以在第一時間找到相關責任人。所有安全管理人員都要將工作數據及時上傳至平臺系統中，在學習和應用自動化技術的同時積累寶貴的工作經驗，并與其他管理站中的工作者進行交流互動。此外，管理站還要重視對相關感應設備的檢查和養護工作，使其能夠在良好的狀態中高效率運行，增加使用壽命。

在未來的發展過程中，水庫大壩的安全管理工作將會更加依賴先進的信息技術和感應裝置。為此，各地安全管理部門要從工作實際出發，盡快構建出科學完善的網絡安全管理體系。重點關注水庫大壩在運行過程中所出現的滲流問題和結構變形問題，督促安全管理人員盡快樹立起正確的創新意識和學習意識。進一步加大對自動化技術的研究力度，以此來促進安全管理目標的順利實現。