大壩建造在地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、巖土特性不均勻的地基上,在各種荷載的作用和自然因素的影響下,其工作性態(tài)和安全狀況隨時(shí)都在變化。如果出現(xiàn)異常,又不被及時(shí)發(fā)現(xiàn),任其發(fā)展,其后果不堪設(shè)想。如果事先運(yùn)用有效的觀測(cè)手段對(duì)這些工程進(jìn)行監(jiān)測(cè),就能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,采取有效的工程措施,就能避免災(zāi)難。大壩失事的原因是多方面的,從世界上300多座大壩失事的原因分析,認(rèn)為35%是泄洪能力不足,在勘測(cè)、設(shè)計(jì)中洪水計(jì)算和防洪能力方面存在問(wèn)題,大部分失事是洪水以外的工程原因,有一個(gè)量變到質(zhì)變的過(guò)程,可以用監(jiān)測(cè)方法及早發(fā)現(xiàn)的。
通常,通過(guò)儀器觀測(cè)和巡視檢查對(duì)水利水電工程主體結(jié)構(gòu)、地基基礎(chǔ)、兩岸邊坡、相關(guān)設(shè)施以及周圍環(huán)境所作的測(cè)量及觀察,界定為大壩安全監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè),既包括對(duì)建筑物固定測(cè)點(diǎn)按一定頻次進(jìn)行的儀器觀測(cè),也包括對(duì)建筑物外表及內(nèi)部大范圍對(duì)象的定期或不定期的直觀檢查和儀器探查。
大壩監(jiān)測(cè)與大壩檢測(cè)在某種意義上有相同之處,均為對(duì)水利工程工況及運(yùn)營(yíng)性狀進(jìn)行量測(cè)。同時(shí),兩者也有不同之處,監(jiān)測(cè)重點(diǎn)放在實(shí)時(shí)監(jiān)視測(cè)量上,檢測(cè)則重點(diǎn)以規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)對(duì)量測(cè)結(jié)果作出評(píng)判。監(jiān)測(cè)常表現(xiàn)為持續(xù)不斷的對(duì)水利工程性狀監(jiān)視記錄,檢測(cè)多表現(xiàn)為某一時(shí)段的檢測(cè)結(jié)果評(píng)判。
正在運(yùn)行的大壩, 由于受到各種自然因素的影響, 其工程狀態(tài)和運(yùn)行情況都在隨時(shí)變化,所以必須對(duì)大壩進(jìn)行系統(tǒng)全面地檢查, 隨時(shí)掌握工程狀態(tài), 分析判斷大壩及基礎(chǔ)、岸坡是否能安全運(yùn)行,予報(bào)工程發(fā)展趨勢(shì)及安全度。可以說(shuō),安全監(jiān)測(cè)(包括檢查、觀測(cè))是大壩安全管理的耳目,是判斷水庫(kù)能否安全運(yùn)用充分發(fā)揮效益的前提, 也是檢查施工質(zhì)量、驗(yàn)證設(shè)計(jì)是否正確的手段, 它能為水利科學(xué)試驗(yàn)研究供給寶貴的原型觀測(cè)資料,也為水庫(kù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)和水庫(kù)調(diào)度維修養(yǎng)護(hù)提供依據(jù)??傊髩伟踩O(jiān)測(cè)是了解大壩安全性態(tài)、對(duì)大壩安全實(shí)施科學(xué)管理必不可少的重要手段。
圍繞以上工作重點(diǎn)及任務(wù),同時(shí)積極響應(yīng)政府提出的“制定‘互聯(lián)網(wǎng)+’行動(dòng)計(jì)劃,推動(dòng)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等與現(xiàn)代制造業(yè)結(jié)合”政策,
擬先行實(shí)施國(guó)內(nèi)數(shù)字化大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)。通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)大壩安全監(jiān)測(cè)內(nèi)容重新梳理,同時(shí)按照上述要求和工作的實(shí)際需要,編制了基于互聯(lián)網(wǎng)+的數(shù)字化大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)報(bào)告。
1. 技術(shù)落地化:對(duì)項(xiàng)目各系統(tǒng)的運(yùn)行平臺(tái)和主要建設(shè)內(nèi)容進(jìn)行技術(shù)方案比選時(shí),除考慮該技術(shù)方案的先進(jìn)性,除保持技術(shù)的適當(dāng)超前外,最重要是要考慮該技術(shù)方案在建設(shè)中的適當(dāng)性,通過(guò)對(duì)各種技術(shù)進(jìn)行比選,選擇最適合于本地自然環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的技術(shù),以充分發(fā)揮本項(xiàng)目綜合效益;
2. 穩(wěn)定第一、適當(dāng)超前:在進(jìn)行項(xiàng)目技術(shù)方案比選和設(shè)備選型時(shí),在保持適當(dāng)超前的基礎(chǔ)上,采用當(dāng)前業(yè)界最認(rèn)可,最穩(wěn)定的技術(shù)。如在設(shè)計(jì)大壩混凝土應(yīng)變監(jiān)測(cè)中,考慮到技術(shù)成熟可靠兼前瞻領(lǐng)先、電磁環(huán)境、工程復(fù)雜性、后續(xù)長(zhǎng)期維護(hù)性、可靠性、安全性,采用了光纖光柵傳感技術(shù);
3. 建設(shè)的分步和連續(xù)性統(tǒng)一原則:由于項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容多,涉及的學(xué)科廣、技術(shù)跨度大,需要較長(zhǎng)的時(shí)間才能建設(shè)完成。因此,在建設(shè)過(guò)程中需要在一個(gè)統(tǒng)籌的過(guò)程,根據(jù)急用先建的原則,先確定各建設(shè)內(nèi)容的先后順序,然后進(jìn)行分步建設(shè),考慮計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展較為迅速的特點(diǎn),后面建設(shè)的內(nèi)容可能采用不同的技術(shù)方案,但所采用的技術(shù)方案一定要與前面的技術(shù)方案相連接,使不同時(shí)期建設(shè)的內(nèi)容可相互兼容。
4. 易于維護(hù)原則:在進(jìn)行各建設(shè)內(nèi)容技術(shù)設(shè)計(jì)時(shí),將充分考慮項(xiàng)目建成后的易于維護(hù)性。