大壩安全監測的內涵及擴展

摘 要：從分析影響大壩安全的各種因素入手，在時空兩個方面拓寬了大壩安全監測的概念，即大壩安全監測應在時空上將影響大壩安全的因素考慮在內。在此基礎上，提出：(1)大壩安全監測要有明顯的針對性；(2)重視對潰壩的分析；(3)大壩安全監測應和設計及大壩安全定檢結合起來，以方便資料分析和相互校核；(4)加強對大壩安全監測(包括監測系統)，特別是自動化系統的效益評估，要求大壩安全監測系統成為水庫運行調度的依據，真正為提高水庫效益服務；(5)通過網絡技術，實現大壩安全監測的網絡化，以方便經驗交流，提高監測技術。

關鍵詞：大壩安全監測；時空；運行管理；網絡?

眾所周知，大壩是一種特殊建筑物，其特殊性主要表現在如下3個方面：①投資及效益的巨大和失事后造成災難的嚴重性；②結構、邊界條件及運行環境的復雜性；③設計、施工、運行維護的經驗性、不確定性和涉及內容的廣泛性。以上特殊性說明了要準確了解大壩工作性態，只能通過大壩安全監測來實現，同時也說明了大壩安全監測的重要性。事實上，大壩安全監測已受到人們的廣泛重視，我國已先后頒布了差阻式儀器標準及監測儀器系列型譜、《水電站大壩安全檢查實施細則》、《混凝大壩安全監測技術規范》、《水庫大壩安全管理條例》、《土石壩安全監測技術規范》等，同時，國際大壩會議也多次討論過大壩安全問題［1］。

大壩安全監測是人們了解大壩運行性態和安全狀況的有效手段。隨著科學技術的發展、管理水平的提高及人們觀念的轉變，大壩安全監測的內涵也進一步加深。為此，筆者從分析影響大壩安全的因素入手，對大壩安全監測的若干問題進行探討。

1影響大壩安全的因素

影響大壩安全的因素很多，據國際大壩會議“關于水壩和水庫惡化”小組委員會記錄的1 100座大壩失事實例，從1950年至1975年大壩失事的概率和成因分析中得出大壩失事的頻率和成因分別為：30%是由于設計洪水位偏低和泄洪設備失靈引起洪水漫頂而失事；27%是由于地質條件復雜，基礎失穩和意外結構事故；20%是由于地下滲漏引起揚壓力過高、滲流量增大、滲透坡降過大引起；11%是由于大壩老化、建筑材料變質(開裂、侵蝕和風化)以及施工質量等原因；12%是不同的特有原因所致。

通過上面的數值可以作如下分析：大壩失事的原因很多、涉及范圍也很廣，但大致可以分成3類。第一類是由設計、施工和自然因素引起，它沒有一個從量變到質變的過程，而是一旦大壩建成就已確定了的，如設計洪水位偏低、混凝土標號過低、未考慮地震荷載等；第二類是在運行、管理過程中逐步形成的，有一個從量變到質變的發展過程，如沖刷、浸蝕、混凝土的老化、金屬結構的銹蝕等；第三類是上述兩種混合情況，即設計、施工中的不完善在運行中得不到改正，或者說隨著時間的推移和運行管理的不力使設計、施工中的隱患發展為破壞。就目前而言，大壩安全監測主要是針對后兩種情況。下面將從設計、施工、運行維護3個階段來討論，著重強調目前大壩安全監測容易忽視的一些方面。

1.1設計階段

眾所周知，在設計階段，壩址的確定決定了地形、地質、地震發生頻率及水文條件等；樞紐的總體布置、壩型及結構、材料選擇和分區、水文資料的收集及洪水演算、地質勘探等都將影響大壩的安全。1980年6月19日，烏江渡水庫泄洪水霧

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