浅谈水库大坝安全检测自动化技术应用

浅谈水库大坝安全检测自动化技术应用

曾峰

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摘要：伴随着我国经济社会的深入发展，水利工程建设项目不断增多，水库大坝作为水利工程项目中的重要项目，水库大坝建成后的日常安全运行至关重要，而随着科技的不断进步，自动化技术应用在水库安全检测方面发挥着显著的优势，也成为了水库大坝安全管理运营的重要依靠。尤其是在水库大坝管理日益现代化、科学化、系统化的背景下，应用大坝安全检测自动化技术，能够有效的提升监测效率和实时性。因此，本文在分析了现阶段水库大坝自动化安全监测技术发展现状的基础上，指出了安全监测自动化技术在应用过程中存在的问题，并提出了水库大坝安全监测系统的应用策略。

关键词：水库大坝；安全检测；自动化技术

一、水库大坝自动化安全监测技术发展现状

1.1水库大坝安全检测内容

水库大坝安全监测的内容主要包括对大坝的形变监测、渗流监测等，前者是对大坝自身的基础结构进行检测，确保大坝自身不出现变形的情况，后者则是对大厦的渗流情况数据进行监测。在实际应用过程中，通常是监测大坝的水平和垂直面倾角是否出现位移，对混凝土大坝而言，一般设置多个监测点，而对于土石大坝，需要在坝顶设置水平监测点，并且间隔合适的距离；对于混凝土大坝，则需要在基础廊道设置相应的压力检测孔，对坝体的不同地段进行监测；对渗流量的监测需要结合水库的排水沟划区域进行监测。

1.2水库大坝安全监测的重要性

自上世纪60年代开始，我国建成的水库大坝开始逐渐出现问题，对居民的生命财产安全带来了一定的威胁。由此人们也逐渐认识到水库大坝安全检测的重要性，而传统的水库大坝检测通常采取人工巡查和摄像头监测的形式，而随着科技的不断进步和发展，水库大坝安全监测技术也在逐渐向着系统化、科学化的方向发展，自动化监测技术的不断完善，为水库大坝的自动化安全监测带来了基础。自上世纪八十年代至今，我国不断学习水库大坝安全监测自动化技术，目前水库大坝安全监测自动化技术已逐渐趋近于成熟，并且有关部门制定了相应的水库大坝安全检测技术标准，水库大坝的自动化安全检测制定了规范。

二、水库大坝自动化监测技术的构成

从实际而言，目前水库大坝自动化监测技术的主要构成包括水平和垂直位移传感器检测系统、地下水位监测系统、中央控制系统等，目前水位传感器的监测，其主要工作方式通过电机式或电容式连接相应的装置，进而对整个水位监测系统进行控制，从实际而言，电机式安全监测技术速度较慢，但其适用性较强，可靠性较好；而电容监测的方式速度较快，但对工作环境的要求较高，且由于线路过长，在实际应用过程中容易发生偏移，监测数据会出现一定的误差。从近些年的实际应用情况来看，自动化监测技术出现了激光垂直监测技术，其结果较好，但成本比较高，在实际应用过程中的适应性较差，而在对大坝的实时监测中，还可以采用自动化扫描仪来进行监测，但成本较高，对于技术操作人员的专业技能水平要求高，而对于地下水的监测通常采用弦式渗压计，其稳定性较好，测量准确性较高。

三、水库大坝安全检测自动化技术应用策略

3.1仪器设备编号

对于水库大坝的安全检测自动化技术而言，首先需明确仪器设备的编号，基础设计人员应根据岩土监测的规范要求对仪器设备进行编号，倒垂线代号是IP，正垂线代号是PL，T是温度计的测点，为了工程安全，监测系统需对底层测点进行合理规划，进而更好的对各仪器设备进行编号，可按照单元工作模式来进行设备编号管理，并根据智能化数据采集系统为模块的代号组进行编号，便于后续进行设备放置工序。

3.2布置安全监测仪器

从实际而言，以水库大坝中的安全监测为出发点，安全监测内容需要对其内部变形、垂直位置、地下水等数据进行监测，同时在监测过程中需采取同步监测的模式，对内部应力的持久变化、温度、裂缝等持续检测控制，对外部的监测则主要是指垂直位移、地下水、大气、气温、水温以及降雨量等指标，这也是环境监测的重要内容，如下图1为相应的水库大坝工程安全监测模式图：

图1水库大坝工程安全监测模式图

3.3搭建水库大坝安全自动化监测系统

在水库大坝安全检测设备放置完成之后，需进行大坝自动化安全检测系统搭建，从实际而言一般系统方案设计使用的是二级三层的布局形式，二级分为现场监控和中央控制机，具体的运行和管理要求遵循相应的检测标准，确保各监测系统监测数据准确，能够较好地承担自己的检测任务，而自动化安全检测设备在监测时，要合理布局，确保监测数据准确，能够进行实时性监测，进而符合水库大坝的实际需求。同时在水库大坝的安全检测工作中，需引入相应的预警系统，一旦出现水位异常、地下水位变化等情况，可通过预警系统向中央控制系统发出警告，使得相应的运行和管理人员能够及时发现水库大坝运行过程中存在的问题。

3.4水库大坝安全检测自动化技术评析系统

对于水库大坝安全检测系统而言，需放置适量的有效监测点，并根据监测点划分相应的测控单元，同时工程建设部门需安排专门人员在水库大坝的运行过程中进行安全检测数据收集和分析，使得水库大坝的日常运行和管理程序能够更加完善。在水库大坝的安全检测自动化技术评析过程中，需对相应的数据进行检测和分析，一旦数据超过阈值，需向中央控制台发出警告，并启动相应的安全预案，同时运行和管理人员需制定相应的工作日志报表，对周期性的水位变化进行统计，通过数据采集、信息管理等实现对整个监测数据的效率优化、动态监测等功能。

四、结语

综上，伴随着我国经济社会的深入发展，在水库大坝的安全检测中，应用自动化技术能够为水库大坝的建设和运行提供有效的数据支持，并在此基础上提供科学性建设性的意见，而安全检测自动化技术应用到水库大坝的运行和管理中，也促进了水库大坝运行管理自动化技术水平的提高，有效地降低了人力物力财力，使得水库大坝的运行和管理工作得到了极大提升，同时，安全数据检测能够为大坝的运行和管理提供重要的科学管理数据，使水库大坝的寿命得以延长，为人民的生命财产安全带来更长久的保障。

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