霍曉峰
摘要:隨著人們對防洪抗?jié)彻ぷ髦匾暢潭仍黾樱畮煨藿ㄗ兊迷絹碓綇V泛。本文根據(jù)現(xiàn)實狀況對水庫大壩中的相關(guān)技術(shù)應用以及自動化安全管理的意義做出簡單的闡述,并在此技術(shù)上分析了水庫大壩管理中自動化技術(shù)的應用前景。
關(guān)鍵詞:自動化技術(shù);水庫大壩;安全管理;實踐探析
中圖分類號:TU714 文獻標識碼:A 文章編號:2095-6487 (2018) 01-0108-02
1 水庫大壩自動化安全管理的重要意義
檢測管理工作作為水庫大壩日常安全管理工作中的重要措施之一,可以對大壩的設(shè)計與規(guī)劃進行很好的分析與檢驗,同時還有利于對水庫的管理方式進行優(yōu)化、讓大壩的使用安全得到進一步保障、對大壩的突發(fā)問題進行研究、對工程的施工效果進行改善等。通過一系列的實踐,我們可以知道,通過安全管理,可以將水庫大壩的風險進行有效的降低,讓防災自救的能力得到有效提升,在對庫區(qū)的安全調(diào)蓄利用進行保證的同時,讓水庫安全管理的能力得到改進。
我國現(xiàn)在正在建設(shè)的水利水電工程項目非常多,根據(jù)不完全統(tǒng)計顯示,在眾多存在問題的水庫中,大中型水庫存在問題的,已經(jīng)占到了30%~40%。由此可見,重視大壩的安全問題,勢在必行。通過研究我國近些年來的相關(guān)資料可以知道,大壩潰決大約有3000起,其中主要是小型堤壩,但是有3%~4%潰決是高壩。
通過對以上資料文獻進行研究不難發(fā)現(xiàn),我國中小型大壩的安全管理工作存在很多的安全隱患,針對這一現(xiàn)狀,我們必須對水利水電工程的安全管理體系進行建立。自動化技術(shù)可以對大壩的安全狀況進行及時掌握,同時還可以根據(jù)長期以來對監(jiān)測數(shù)據(jù)的積累,根據(jù)水庫的實際狀況制定與實際情況相符合的維護管理措施,以及控制運用方案。
2 在水庫大壩安全管理中的應用現(xiàn)狀
2.1 大壩位移監(jiān)測和滲流監(jiān)測的主要內(nèi)容
2.1.1大壩位移監(jiān)測
在大壩監(jiān)測環(huán)節(jié)中,大壩的結(jié)構(gòu)變形是非常重要的一個監(jiān)測項目。其中包含了垂直方向以及水平方向的位移。就大多數(shù)情況而言,垂直位移以及水平位移的監(jiān)測是非常普遍的。一般而言,混凝土壩會根據(jù)不同的情況對監(jiān)測點進行分段設(shè)置,而位移監(jiān)測一般會在重要的大壩以及高壩上進行設(shè)置,中低壩在位移監(jiān)測點的設(shè)置上沒有太多的要求。隨著近年來對壩段的水平位移監(jiān)測越來越重視,一般會在壩上選擇3個以上合理的監(jiān)測點進行設(shè)置,而水平垂直位移監(jiān)測點一般則設(shè)置在土石壩壩頂端以及后部進行設(shè)置,間隔根據(jù)實際情況設(shè)置為30~50m不等。
2.1.2滲流檢測
在水庫大壩的監(jiān)測中,大壩滲流也是非常重要的監(jiān)測內(nèi)容,大壩滲流主要包含了滲流量以及滲透壓力等兩個方面?;炷了畨蔚膲毫τ^測孔一般情況下設(shè)置在基礎(chǔ)廊道,并且在不同的壩段都會對監(jiān)測點進行設(shè)置。在對滲流量的監(jiān)測位置進行分布的時候,需要將排水溝集水的實際情況進行研究,根據(jù)實際情況對分布的位置進行設(shè)置,這一環(huán)節(jié)需要對總滲流量以及分區(qū)流量進行測定。如果測定土石壩的滲流量,那么一般集中在土石壩壩底的滲水匯集的地方。除以上外,還需要在山坡上以及大壩的左右岸,對地下水位監(jiān)測點進行設(shè)置,其目的只為了更好地對繞壩滲流的整體情況進行監(jiān)測。
2 自動化安全監(jiān)測管理的主要裝置
2.1垂直、水平位移傳感器
根據(jù)對我國現(xiàn)有的混凝土壩工程的情況進行分析可以知道,引線以及垂線等,是水平位移自動化監(jiān)測裝置中最為主要的兩種方式,其中電機式以及電容式是最為主要的兩種形式,電容式的優(yōu)點是測定迅速,缺點是對使用條件的要求比較高,一旦線路過長,容易出現(xiàn)偏離。電機式的測定較慢,但是對使用條件的要求不高,相對于電容式而言,電機式的可靠性要高一些。
除了以上兩種,近年來得到較多應用的還有真空激光準直監(jiān)測裝置。該裝置近年來在多個工程中得到了應用,并且應用效果都比較好。但缺點是真空激光準直監(jiān)測裝置的成本較高,同時在運行過程中需要不斷地進行維護,而維護的成本也較高。在我國,部分工程還采用大量程位移計進行串接,或者是采用電信號的引線水平位移計,這兩種方式的應用也逐漸增加,但通過對使用效果的觀測而言,還有很多需要進行改進的地方。
2.2地下水位檢測裝置
滲壓計是在實際的水庫大壩項目中對大壩地下水位進行監(jiān)測的過程中,運用最多的手段。其中最為常用的裝置是進口的弦式滲壓計。弦式滲壓計的穩(wěn)定性以及耐久性十分優(yōu)秀,但是在進行數(shù)據(jù)測定的時候,會受到氣壓的影響。如果量程較小,在大多數(shù)情況下可以采用通氣式滲壓計,但是該裝置如果處于潮濕的環(huán)境,通氣管內(nèi)部可能會受到潮濕的環(huán)境的影響,而對測量的準確性造成影響。
2.3智能傳感器
將計算機技術(shù)與傳感器進行有機的結(jié)合,這是智能傳感器的設(shè)計思路,二者進行結(jié)合,可以較為有效地將信息技術(shù)與感應技術(shù)進行融合。該裝置可以更為合理的對監(jiān)測點進行布置,與此同時,還可以簡化電纜敷設(shè)的任務,應用效果總體而言較為理想。
2.4中央控制設(shè)備
中央控制設(shè)備的核心部件有任務主機、監(jiān)控主機以及電源?,F(xiàn)今我國的計算機網(wǎng)絡技術(shù)變得越來越成熟,在安全管理中,運用的越來越多的是功能更加完善的小型觀測局域網(wǎng)。計算機制造水平的提升很大程度上提升了計算機監(jiān)控主機的可靠性以及持續(xù)運行的能力,該裝置在價格上的優(yōu)勢也非常明顯。
3 自動化技術(shù)在水庫安全管理中的未來展望
隨著科學技術(shù)的發(fā)展,人們對大壩安全管理工作的理念發(fā)生了較大的改變,監(jiān)測對象從原本的大壩相關(guān)內(nèi)容開始向水庫周邊的生態(tài)環(huán)境進行擴展。除了對水庫大壩進行安全監(jiān)測之外,水庫對周邊的經(jīng)濟環(huán)境影響以及人們生活方式的影響也逐漸成為重點考慮的對象。除此之外,對標準化的監(jiān)管體系進行構(gòu)建,有利于完善我國的安全管理制度,雖然我國的安全管理制度發(fā)展時間比較早,但是與之相關(guān)的管理器具的使用以及開發(fā)還存在較多的不足之處,例如標準化工作以及水利信息化等。隨著管理任務的不斷提升,自動化技術(shù)在安全管理中需要不斷地向著智能化以及實時化的方向進行改進和提升。
4 結(jié)束語
自動化技術(shù)的使用以及發(fā)展,對于我國的水庫大壩的安全管理工作具有十分重要的意義,在提升水庫大壩安全管理的整體水平的同時,還能夠讓我國的水利工程發(fā)展得到促進。
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