关于加强我国水利工程安全监测
关于加强我国水利工程安全监测
摘要：我国是一个幅员辽阔，多山多水的国家，所以我国有很多的水库，这些水库多以土石为基础。正是这些水库的存在为我国的防洪抗旱以及国民经济的发展做出了重要的贡献。但是众多水库的存在也带来了一定的隐患，就此本文针对水工建筑物的安全检测、大坝监测及岩土工程仪器有关的国家标准及完善我国水利工程安全检测进行了探讨。
关键词：水利工程；安全检测；
引言
随着科学技术、电子技术的飞速发展，新的监测技术也不断引入到水利水电工程的变形监测中，新技术的应用必然带来监测技术、数据处理等一系列的技术问题需要解决。利用GPS（全球定位系统）信号对大坝变形等进行监测可以获得非常精确的结果。各项目单位应认真落实掌握先进的监测技术，以确保水利工程的安全性，进而保障国民的性命财产安全。
一、水工建筑物的安全监测
1、监测项目
不同级别的大坝要求监测的项目不同。对于一二级大坝，仪器监测主要有：工作条件监测。也就是上下游水位、库水温、气温、坝前淤积、下游冲淤；渗流监测。渗流量、绕坝渗流、渗水透明度及化学分析、混凝土坝的扬压力，土石坝的浸润线、坝基渗水压力、导渗降压；变形监测。水平位移和垂直位移、接缝和裂缝、混凝土坝的挠度和倾斜、土石坝的固结等；应力应变及温度监测。混凝土坝的混凝土应力、应变，钢筋应力，钢管、蜗壳的钢板应力，混凝土温度、坝基温度、土石坝的孔隙水压力、土压力；其它监测：近坝区岸坡稳定，局部结构的应力、应变，坝体地震反应，水力学监测。其中变形和渗流观测是最重要的观测项目。
2、水工建筑物安全监测的内容与精度要求
不同结构的水工建筑物，其观测内容也不相同。以大坝为例，一般包括现场检查，外部观测和内部观测。现场检查是指对坝的上、下游面、廊道、空腔、坝肩等外露部分是否存在裂缝、渗水、冲蚀、磨损、松软老化等进行检查。还应检查排水、止水设备是否畅通或止水。外部观测包括坝的水平位移、沉降、倾斜、挠度观测以及纵、横缝和裂缝观测，还要进行基岩变形和岸坡稳定（滑坡）观测。内部观测包括坝内的应力、应变观测、渗流观测、水力观测、水文和泥沙观测等。
尽管观测项目因对象而异，但共同且必需的项目为水平位移、沉降和水位观测。对于混凝土坝还应观测伸缩缝和混凝土温度。安全监测的精度要求取决于观测的目的和建筑物本身允许变形值的大小。
3、大坝变形监测系统布设
就混凝土大坝而言，首先应在坝轴线上、下游靠岸的适当地点布设变形监测控制点，目前仍以大地测量方法为主，且多采用边角网。边角网应在坝轴线的两端附近设点，以监测大坝与岸坡连接部分的变形。对库区滑坡，也应建立边角网。由于现代测绘仪器的测角、测距精度较高，近年来国内外已开始用GPS控制网来代替边角网，如我国清江隔河岩水电站，共安装7台双频GPS接收机，可连续地、全天候地实时监测大坝的变形，其精度达亚毫米级，这在国际上也是先进的。
二、大坝监测及岩土工程仪器有关的国家标准
1、大坝监测仪器标准
GB／T 3408．1-2008大坝监测仪器应变计第1部分：差动电阻式应变计
GB／T 3408．2-2008大坝监测仪器应变计第2部分：振弦式应变计
GB／T 3409．1-2008大坝监测仪器钢筋计第1部分：差动电阻式钢筋计
GB／T 3410．1-2008大坝监测仪器测缝计第1部分：差动电阻式测缝计
GB／T 3410．2-2008大坝监测仪器测缝计第2部分：振弦式测缝计
GB／T 3411．1-2009大坝监测仪器孔隙水压力计第1部分：振弦式孔隙水压力计
GB／T 3412．1-2009大坝监测仪器检测仪第1部分：振弦式仪器检测仪
GB／T 3413-2008大坝监测仪器埋人式铜电阻温度计
GB／T 21440．1-2008大坝监测仪器沉降仪第1部分：水管式沉降仪
GB／T 21440．2-2008大坝监测仪器沉降仪第2部分：电磁式沉降仪
2、岩土工程仪器标准
GB／T 15406-2007岩土工程仪器基本参数及通用技术条件
GB／T 21029-2007岩土工程仪器系列型谱
GB／T 23872．1-2009岩土工程仪器土压力计第1部分：振弦式土压力计
GB／T 24104-2009岩土工程仪器型号命名方法
GB／T 24105-2009岩土工程仪器基本环境试验条件及方法
GB／T 24106-2009岩土工程仪器术语及符号
GB／T 24108-2009岩土工程仪器可靠性技术要求
3、土工试验仪器标准
GB／T 4935．1-2008土工试验仪器固结仪第1部分：单杠杆固结仪
GB／T 4935．2-2009土工试验仪器固结仪第2部分：气压式固结仪
GB／T 9357-2008土工试验仪器渗透仪
GB／T 12745-2007土工试验仪器触探仪
GB／T 12746-2007土工试验仪器贯人仪
GB／T 13606-2007土工试验仪器岩土工程仪器振弦式传感器通用技术条件
GB／T 21043-2007土工试验仪器应变控制式无侧限压缩仪
GB／T 21997．1-2008土工试验仪器液限仪第1部分：蝶式液限仪
GB／T 21997．2-2008土工试验仪器液限仪第2部分：圆锥式液限仪
GB／T 22541-2008土工试验仪器击实仪
GB／T 24107．1-2009土工试验仪器三轴仪第1部分：应变控制式三轴仪
三、完善监测手段与监测系统
我国是一个幅员辽阔，多山多水的国家，所以我国有很多的水库，这些水库多以土石为基础。正是这些水库的存在为我国的防洪抗旱以及国民经济的发展做出了重要的贡献。但是众多水库的存在也带来了一定的隐患，因为这些水库大都年代久远、缺乏修葺，很不稳定极有可能出现坍塌的情况，所以一套有效的监测系统变得尤为重要，只有有了及时有效的监测我们才能够将水坝可能出现的隐患及时发现、消除，保护人民生命财产安全。所以一套有效的检测系统变得必须。
充分利用当前物联网技术、智能传感技术、云计算技术、嵌入式技术、通信和多媒体信息技术，以自主研发设备和应用软件系统为核心，构建一套行之有效的水库安全监测与预警系统，面向省、市、县水利管理部门提供一套可靠、实用、
专业的安全监测与预警系统解决方案。
中小水库安全监测与预警系统主要由监测仪器、基于物联网技术、云技术的专用监测与预警平台等部分组成。可实现对大坝渗流、降水量、库水位等参数的自动化监测。
监测项目包括降雨量监测、库水位监测、大坝渗漏渗压监测、渗流渗压监测、渗漏监测、视频监控系统、监测与预警云服务平台。
水库大坝监测系统的监测平台，用户可以自行建设监控中心，也可采用基于物联网技术、云计算的监测与预警云服务平台，或者两者兼顾。
水利工程监测与预警云服务平台基于无线通信网络为用户提供传感器数据、视频图像、图片远程采集、传输、储存、处理及预警信息发送。通过该平台，以集中式分区化的方式为用户提供便捷、经济、有效的远程监控整体解决方案。
大坝监测项目包括应力应变监测、位移监测、倾斜倾角监测、压力监测、水压（位）监测、沉降监测、温度监测等等。监测适用设备包括标定设备、设备附件、数据采集装置、自动化采集系统、振弦式土压力计等等。
结束语
随着科学技术、电子技术的飞速发展，新的监测技术也不断引入到水利水电工程的变形监测中，新技术的应用必然带来监测技术、数据处理等一系列的技术问题需要解决。各项目单位应认真落实掌握先进的监测技术，以确保水利工程的安全性，进而保障国民的性命财产安全。
参考文献
[1]岳建平.大坝安全监控系统可靠性研究[D].河海大学，2012：118-119.
[2]杨杰.大坝安全监控中若干不确定性问题的分析方法与应用研究[D].河海大学，2012：3-33.
[3]赵卿.大坝变形分析多测点统计模型的应用研究[D].武汉大学，2010：11-15.