王春華

水庫是攔洪蓄水和調(diào)節(jié)水流的水利工程建筑物。水庫對我國經(jīng)濟建設(shè)的影響極大，一方面是因為我國河流眾多，水庫大壩一旦出現(xiàn)問題就可能發(fā)生洪水，從而影響水庫下游地區(qū)的經(jīng)濟建設(shè)和生產(chǎn)發(fā)展；另一方面是因為我國農(nóng)田水利設(shè)施基本上都是以水庫為基礎(chǔ)設(shè)施，是在水庫流經(jīng)的河道進行相關(guān)水利工程建設(shè)的，一旦水庫大壩出現(xiàn)問題，將會影響整個河流流經(jīng)地區(qū)的其他水利工程的使用，影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量和效益。水庫的安全運行不但關(guān)系到調(diào)節(jié)河流的水量、防洪和興利的作用，而且關(guān)系到水庫下游人民群眾的生產(chǎn)和生命安全。

隨著我國改革開放的深入和社會主義市場經(jīng)濟的發(fā)展，我國科學(xué)技術(shù)有了巨大的進步，尤其是隨著計算機等技術(shù)的發(fā)展，智能化、自動化的要求使得我國水庫大壩必須實現(xiàn)自動化管理，自動化技術(shù)在水庫安全管理中得到了廣泛的應(yīng)用。

水庫大壩安全管理

（1）安全監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)架。由于水庫大壩監(jiān)測環(huán)境惡劣、監(jiān)測項目多、測點數(shù)量多、測點分布范圍廣以及分布不規(guī)范等問題，使得水庫大壩的安全管理監(jiān)測顯得極為困難，監(jiān)測工作極為棘手。而通過設(shè)計自動監(jiān)測系統(tǒng)則可以有效地減少監(jiān)測工作帶來的困難度。在設(shè)計監(jiān)測系統(tǒng)時，應(yīng)該遵循以下幾個原則：第一是實時性，這主要是因為水庫大壩監(jiān)測范圍廣，必須對水庫大壩實時監(jiān)測。第二是可靠性，這主要是因為水庫大壩的惡劣環(huán)境，必須保證自動監(jiān)測系統(tǒng)的可靠性。第三是實用性，這主要基于水庫大壩監(jiān)測數(shù)據(jù)的整理和分析，保證水庫大壩工程的實際監(jiān)測質(zhì)量。第四是先進性，這主要是因為水庫大壩必須采用先進的設(shè)備和裝置，保障自動監(jiān)測系統(tǒng)的可靠性。第五是標(biāo)準(zhǔn)性，這主要是基于與國際接軌的考慮，當(dāng)前我國很多自動監(jiān)測的方法和標(biāo)準(zhǔn)都是借鑒國際上先進國家的方法和標(biāo)準(zhǔn)，從而有利于監(jiān)測系統(tǒng)的擴容。基于以上的考慮，水庫大壩的監(jiān)測系統(tǒng)必須包括測控單元、監(jiān)控管理站以及監(jiān)測管理中心等三個方面，通過這三方面的構(gòu)架，完成自動監(jiān)控系統(tǒng)的安全運行。

（2）水庫大壩安全管理常見問題。我國水庫大壩在安全管理中有幾個常見的問題：第一，水庫大壩應(yīng)急系統(tǒng)不完善，這主要體現(xiàn)在應(yīng)急方案不完善、應(yīng)急組織協(xié)調(diào)性較差、應(yīng)急設(shè)施不足等方面。在我國，夏季是防洪防汛期，如果應(yīng)急系統(tǒng)不夠完善，將會導(dǎo)致水庫大壩不能安全運行。第二，水庫大壩技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不完善，這主要是因為我國水庫大壩是在不同時期建設(shè)的，不同時期建設(shè)的水庫大壩在管理標(biāo)準(zhǔn)、施工標(biāo)準(zhǔn)上存在各種各樣的問題，而我國目前還沒有一個統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。第三，病險水庫大壩的加固問題，這在我國水庫大壩管理和安全運行中，會造成不可估量的損失和危害。由于我國很多水庫大壩是在新中國成立后為了迅速恢復(fù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)而興建的一些應(yīng)急性工程，在建設(shè)過程中，受到當(dāng)時技術(shù)條件的限制，根本沒有條件和能力采用統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)格，導(dǎo)致目前很多水庫出現(xiàn)了使用問題，這些隱患隨著時間的延長而增多。由于各種原因，造成很多病險水庫大壩沒有有效的加固措施，出現(xiàn)不可用的情況，嚴(yán)重影響水庫效益的發(fā)揮。

自動化技術(shù)的應(yīng)用

（1）自動化技術(shù)應(yīng)用意義。針對我國水庫大壩現(xiàn)階段存在的問題，在水庫大壩中應(yīng)用自動化技術(shù)，通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以使我國國家數(shù)據(jù)中心實時監(jiān)控各個地方的水庫大壩運行安全，為我國在防洪、抗旱等自然災(zāi)害的抵御中提供科學(xué)的依據(jù)，能夠統(tǒng)籌全國力量，依靠科技力量來解決洪水、自然干旱等問題，也可以保證我國水庫大壩在經(jīng)濟建設(shè)中的保障作用。另一方面，在水庫大壩中應(yīng)用自動化技術(shù)，為水庫大壩安全管理提供保障，對我國水庫大壩出現(xiàn)的問題可以做到針對性解決，能夠采取及時有效的措施保護水庫大壩的正常運行，保護人民生命財產(chǎn)的安全。

（2）自動化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀?，F(xiàn)階段，我國在水庫大壩中應(yīng)用自動化技術(shù)主要包括兩個方面，一方面是大壩變形監(jiān)測。水庫大壩的變形主要是由于水庫大壩在長時間的使用過程中受到水侵蝕、水腐蝕，以及流水沖擊、蓄水量超標(biāo)等問題，會對大壩造成一定的損傷，這種損傷經(jīng)過不斷地累積，導(dǎo)致水庫大壩超負荷后的變形，造成水庫的病險加重等問題，最終可能致使水庫大壩不可用。因此，在水庫大壩安全管理中應(yīng)用變形監(jiān)測系統(tǒng)是極為緊要和關(guān)鍵的。另一方面是滲流監(jiān)測。滲流監(jiān)測主要是對水庫大壩滲透壓力和滲流量進行的監(jiān)測。由于水庫大壩在蓄水，水位提高時，會對水庫大壩造成持續(xù)性重力壓力，因此，在水庫大壩的一些部位就會出現(xiàn)滲流的現(xiàn)象，還會出現(xiàn)一些比較嚴(yán)重的侵蝕性損傷，如果不對這種滲流現(xiàn)象進行監(jiān)測，就會導(dǎo)致滲流量越來越大，造成水庫大壩不可修復(fù)的損傷，導(dǎo)致水庫大壩安全風(fēng)險的出現(xiàn)。

（3）安全監(jiān)測管理裝置。目前，水庫安全管理安全監(jiān)測的主要裝置分為三類：包括水平和垂直位移傳感器、地下水位監(jiān)測裝置以及智能傳感器。這三類傳感器的功能和作用不同，水平、垂直位移傳感器主要是對水庫大壩的表面進行監(jiān)測，監(jiān)測的主要目標(biāo)是觀察水庫大壩是否變形。地下水位監(jiān)測裝置主要是監(jiān)測水庫大壩滲流的情況，通過氣壓的變化來反映滲流的量，這種設(shè)置必須具有耐久性和穩(wěn)定性，目前這種裝置主要是采用從國外進口的滲壓計。智能傳感器，主要是將傳感器與計算機結(jié)合，從而使監(jiān)測的數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r地反映在計算機上，方便管理人員對水庫大壩的監(jiān)測和管理。

水庫大壩安全管理監(jiān)測系統(tǒng)主要包括三個部分，即測控單元、監(jiān)測管理站、監(jiān)測管理中心，而我國水庫大壩安全管理常見的問題主要包括應(yīng)急管理能力薄弱、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不足、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不完善，以及病險水庫管理加固“欠賬”等。將自動化技術(shù)應(yīng)用在水庫大壩安全管理中，使得我國水庫大壩監(jiān)測可以達到實時、準(zhǔn)確，保證我國水庫大壩的變形、滲流等問題得到有效監(jiān)管。通過相關(guān)傳感器，如水平、垂直位移傳感器，地下水位傳感器以及智能傳感器等保證自動化技術(shù)和系統(tǒng)得到有效的應(yīng)用。只有加強水庫大壩的自動化技術(shù)的應(yīng)用，我國水庫大壩才能更加安全、可靠，為我國社會主義經(jīng)濟建設(shè)帶來更好的效益，并真正成為我國實現(xiàn)社會主義新農(nóng)村建設(shè)穩(wěn)固的物質(zhì)生產(chǎn)基礎(chǔ)。