水电站大坝安全监测设施管理维护技术要求

水电站大坝安全监测设施管理维护技术要求

欧俊伟

保山能源发展股份有公司云南保山678000

摘要：水电站大坝当蓄水运行以后，常常受到自然灾害或者溶蚀、冲刷、渗流、融冻等因素的影响，导致大坝材料老化，使用寿命骤减，甚至还会危及大坝下游人民群众的生命财产安全。因此，水电站大坝安全监测设施对预防安全事故的发生起到至关重要的作用。本文将结合水电站大坝安全监测中存在的问题，围绕安全监测设施管理维护技术的要点及相关要求展开全面论述。

关键词：水电站大坝；安全监测设施；管理维护技术

我国大多数水电站大坝修建的时间跨度较长，虽然在运行过程中，经常性的对大坝进行维护，但是大坝的安全隐患依然得不到彻底根治和清除，这其中与大坝安全监测设施有着直接关联，为此，大坝管理维护人员不断采用新技术、新方法、新工艺，旨在确保大坝的安全监测设施能够正常运转，以降低安全事故的发生几率。

一、水电站大坝安全监测存在的问题

（一）管理程序混乱，监测设备老化

部分水电站大坝的安全监测设备年代久远、严重老化，设备的监测数据不精准，可靠度相对较低，甚至一些规模较小的大坝没有安全监测设施，日常的安全监测完全依赖于人工巡视和排查，管理方法比较落后，这就埋下了诸多安全隐患。加之管理人员在工作交接时，没有提供完备的交接手续，交接秩序混乱，在日常开展维护工作时，只是走走过场、走走形式，将设备的小故障、小问题抛在脑后，日积月累就变成了大问题、大故障，导致安全事故的发生几率大幅提升。

（二）经费投入不足，自动化水平低

对于一些小型的水电站大坝来说，在经费投入方面，力度较小，各级管理人员对大坝安全监测设施的重要性缺乏正确认识，使得监测设施的自动化水平低下。个别大坝的自动化监测设备刚刚投入运营使用，就将原有的人工监测装置拆除，导致监测数据没有对比性，精准度大打折扣[1]。

（三）忽略监测管理重要阶段，导致监测数据出现偏差

大坝的首次蓄水是安全监测的重要阶段，但是，工作人员往往忽略了这一阶段的重要性。只综合考量了大坝的设计阶段、施工阶段以及运行阶段，这就使大坝发生安全事故的可能性急剧上升。当大坝首次蓄水时，在水荷载的作用下，大坝与坝基将受到严峻的考验，如果不及时调节设计参数，大坝运行的安全性也难以保证。

二、安全监测设施管理维护技术要求

（一）检查维护内容以及技术要求

检查维护的内容主要包括日常检查维护、年度详查维护、定期检查维护以及故障检查维护，日常检查维护应经常性进行，主要对设备的运行状态进行常规性检查和故障排除。年度详查维护是在汛期来临前，对设备设施进行系统检查和故障维修。定期检查维护是事前制订严谨的检查计划，结合仪器的使用要求进行定期维护。故障检查维护是针对设备设施的故障进行临时维修维护，以确保设备正常运转。其中涉及到的重要监测设施包括：引张线、垂线、测压管、量水堰、全站仪、水准仪等。

1.外观变形监测设施

观测墩、全站仪、水准仪等测量仪器是外观变形监测的主要设施，在日常检查过程中如果发现测量仪器精准度出现偏差、工作基点位置变动、观测墩出现松动、开裂等情况，必须及时进行调整和维护。

2.垂线

垂线作为监测混凝土坝坝体挠度的重要设备，常常被安置在坝顶以及坝体的观测房内，垂线由线体、油桶、观测墩、垂线坐标仪组成。在日常检查中，垂线所发生的故障问题包括观测房湿度过大、照明装置损坏、渗水结露、垂线线体卡阻或者浮子装置倾斜碰壁等现象。当出现以上这些故障时，必须及时进行修护或者更换装置，如果正垂线孔沿孔壁出现渗水情况，应采取增设孔渗水引排水装置的方法排除故障隐患。正垂线孔渗水排水装置如图1所示。

图1：正垂线孔渗水引排水装置

3.引张线

引张线的布置位置一般在坝顶的电缆沟以及基础廊道内，它是混凝土坝水平位移的主要监测设备。组成部件包括：线体、固定端、挂重端、浮船、船箱及坐标仪等。常见的故障问题包括引张线线体卡阻、振动、沟槽积水、浮船碰壁、坐标仪故障以及浮船箱内堆积杂质等。受到外界温度的影响，引张线在热胀冷缩作用下极易发生松弛现象，当松弛故障较为严重时，必须及时进行维修。在外界雨水影响下，沟槽受阻易产生大量积水，维修人员应及时进行疏通，如果疏通效果不佳，可以增设排水孔。如果坐标仪损坏，应作报废处理，并及时予以更换。对于引张线测点、护管以及观测房，必须始终保持密闭状态，防止外界的一些生物体进入管道，而发生堵塞现象[2]。

4.测压管

测压管通常布置在基础灌浆廊道内，属于坝基扬压力监测设备，主要构成组件包括进水段、压力表、孔口装置、渗压计、电测水位计等。发生故障的类型包括孔口装置锈蚀、渗水事故、表面破损、孔内堵塞、压力表不归零、渗压计失效等。当孔口装置发生锈蚀时，应采取镀锌的方法，对锈蚀部位进行防腐处理。压力表是常用的监测装置，也是易损件，因此，必须定期送检，对检验不合格的压力表，应坚决予以剔除。当渗压计测量的数据出现较大偏差时，应定期进行校验，对于测压管内的淤积问题，工作人员必须定期进行清理，采取扫孔等措施，保证测压管的灵敏度。

5.量水堰

量水堰由堰板、堰槽以及测读装置组成，它作为大坝渗漏量的主要监测设备，日常监测过程中发挥着重要作用。量水堰的故障与问题类型主要包括堰板锈蚀、堰口附着物增多、变形、堰槽内部沉积物过量、污物附着以及测尺变形等。如果量水堰计等监测装置损坏，必须进行更换。在日常检查中，若发现坝体或者坝基区域内出现过多的析出物，应对这些析出物及时进行处理，以免堵塞堰口，影响堰口过流。

（二）设施设备的更新改造

通过日常检查以及定期检查，发现大坝的安全监测设施出现监测精度下降、系统功能稳定性下降等故障，工作人员应及时对设施进行更新改造。比如闸坝中的埋入式渗压计，无法对坝基的扬压力进行监控，应及时替换测压管，对设施整体进行更新改造，以满足安全监测要求[3]。在对设施设备进行更换与改造时，必须事先形成一套完整的设计方案，当设施竣工投产使用前，应将竣工验收与实用化验收相结合，以确保验收数据的准确性。

（三）封存停测与设备报废

水电站大坝的安全监测设施根据类型不同，使用寿命也有所差异。按照监测项目划分，包括永久性监测项目、长期性监测项目以临时监测项目。永久性监测项目是指大坝在运行过程中发生的性态改变、变形以及渗流，具体监测项目包含渗漏量、坝基扬压力、坝体变形，涉及到这些监测项目的监测设施如果发生故障，应及时进行维护与修复，以恢复设施设备的监测能力。而长期监测项目主要是针对大坝内部或者局部发生变形、应力、应变、渗压、温度等项目进行监测，一旦这些安全监测设施设备发生损坏，恢复的可能性较小，即便能够通过维修的方式修复部分监测功能，但是缺乏稳定性，监测数据的偏差也较大，因此，当这些设备损坏后，一般做报废处理，同时应采取对等的应对措施来代替原有监测设施的监测功能，以确保大坝的正常运营。封存和报废的设施设备，必须经过上级主管单位的认可和批复，当同意封存或报废后，方可履行相关手续，值得注意的是，监测设施报废后，应确保大坝安全监测的效果不受到任何影响。

结束语：

水电站大坝安全监测设施是保障大坝正常运营的前提条件，各级管理人员以及专业技术人员应予以高度重视，以高度的主人翁责任感投入到安全管理与维护管理工作当中，从设施设备的采购源头抓起，重质量、重效果、重监督，严格掌控每一个工作环节。当汛期来临前，做好设施设备的维护检查工作，发现故障及时予以排查和维护，使安全监测设施始终保持正常的运行状态，为水电站大坝的安全无事故运营奠定坚实基础。

参考文献：

[1]周建波,王玉洁.水电站大坝安全监测设施管理维护技术要求[J].大坝与安全,2019(1):24-26.

[2]费新峰.关于水电站大坝安全监测的探析[J].建筑工程技术与设计,2015(35):1273-1273.

[3]邱海军,翟豪,赵玉龙.大坝安全监测的一些问题及探讨[J].建筑工程技术与设计,2017(26):1091-1091.