水庫大壩安全管理中自動化技術的應用

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摘要：自動化技術是一種綜合性較強的技術類型，與計算機技術、電子技術、自動控制技術密切相關。現如今，自動化技術應用范圍越來越廣泛，在水庫大壩安全管理中也可應用自動化技術，對水庫大壩安全情況進行自動化監測管理。對此，本文首先對水庫大壩安全管理的主要特征以及常見問題進行介紹，然后對水庫大壩安全管理中自動化技術的應用原則進行分析，并對自動化技術在水庫大壩安全管理中的應用要點進行詳細探究，以期為實際工程提供借鑒。

關鍵詞：水庫大壩；自動化技術

水庫工程在促進社會經濟發展方面發揮的十分重要的作用，在水庫大壩運行中，如果發生安全事故，影響水庫大壩應用功能，則會對區域經濟建設和生產發展造成不良影響。另外，在我國農業發展中，水庫是十分重要的水利設施。由此可見，必須對水庫大壩安全管理進行深入研究，推廣應用自動化控制技術，提升水庫大壩安全管理自動化水平。

1水庫大壩安全管理的主要特征及其存在的問題

1.1水庫大壩安全管理的特征

水庫大壩的綜合效益比較高，在水庫大壩安全管理中，常見特征主要有以下幾點：第一，部分水庫工程處于高水位運行狀態，安全管理工作難度較大。第二，有些水庫使用年限較長，壩體單薄，并且已逐漸暴露出很多病害，在水庫大壩安全管理中，要求加強安全監測，并采取有效的除險加固措施。第三，在部分水庫工程下閘蓄水后，滲漏問題比較常見，若不能及時采取有效的防滲加固措施，則會對水庫運行安全造成嚴重威脅。

1.2水庫大壩安全管理存在的問題

第一，缺乏完善的安全管理體系。在很多水庫大壩安全管理中，均沒有完善的應急管理系統。在水庫大壩安全監測時，如果發生安全問題很難及時解決。另外，在水庫大壩安全管理中，沒有確定管理人員的具體工作職責，導致其在水庫大壩安全監督方面工作力度不足，無法保障水庫大壩安全。第二，沒有應用先進的管理方式。在當前的水庫大壩安全管理中，很多管理人員依然采用傳統的管理方式，沒有充分應用先進的信息技術、大數據技術、監控技術等，導致管理人員無法對水庫大壩安全運行實際情況進行監督控制，不能及時了解水庫大壩運行信息，進而影響水庫大壩安全管理效率。第三，在水庫工程建設技術規范方面存在一些不足，比如在水庫大壩施工中，在不同時期進行工程項目建設時，施工標準以及管理標準有一定區別，并且可能存在一些不足。施工人員在水庫大壩施工管理中，必須采取針對性解決措施。

2水庫大壩安全管理中自動化技術的應用原則

2.1實時性

在利用自動化技術進行水庫大壩安全管理時，實時性應用原則至關重要。水庫大壩監測范圍廣泛，在水庫大壩所有運行階段，均需加強安全監測管理，要求管理人員能夠對水庫大壩試水流量進行檢測和監督管理，提高檢測工作的實效性，為水庫大壩安全管理提供可靠依據。

2.2可靠性

水庫大壩安全管理工作人員的綜合素質會對安全管理工作效果產生較大影響。部分水庫大壩運行環境惡劣，對于自動化技術的應用要求比較高，對此，水庫大壩安全管理人員應提升自身管理工作技能，結合實際情況選用適宜的自動化技術，并且制定完善的自動化管理方案，進而提高自動化安全管理效率。

2.3實用性

為了充分發揮自動化技術在水庫大壩安全管理中的應用優勢，還應注意加強自動化技術的實用性。水庫大壩建設區域地質條件不同，其運行狀況也有一定差異，這就要求在水庫大壩安全管理中，綜合考慮水庫大壩建設運行實際情況，采取實用性較高的安全管理措施，制定針對性管理方案，提升安全管理技術水平。

3水庫大壩安全管理內容

3.1滲流監測

水庫大壩滲流監測的對象主要包括滲流量以及滲透壓力，在應用自動化技術進行滲流監測時，要求根據水庫大壩實際情況合理設置滲流監測點。如果水庫大壩為土石壩，則需將監測點設置在壩體滲水位置以及滲水集中的位置，另外，在大壩兩岸還可設置地下水位監測點，對水庫大壩滲流實際情況進行全面監測。如果水庫大壩為混凝土結構大壩，則可在大壩基礎廊道部位設置壓力監測孔，在不同壩段設置獨立的監測點。

3.2變形監測

變形監測是水庫大壩安全管理的重點，在變形監測中，要求做好垂直位移監測以及水平位移監測兩點。在水平位移監測時，監測點數量應在3個以上，同時還應根據大壩類型確定監測點：如果水庫大壩為土石壩，則可在大壩后部以及頂部設置監測點，各個監測點之間的距離在30m～50m之間；如果水庫大壩為混凝土結構大壩，則可在壩高位置設置監測點，監測點數量一般在3個以上。

3.3大壩位移監測

大壩位移監測是水庫大壩安全管理的重點，要求對水平方向和垂直方向位移變化情況進行監測。對于混凝土大壩，可對監測點進行分段布置，位移監測點主要設置在重要大壩以及高壩上。現如今，在水庫大壩安全管理方面，對于壩段水平位移監測管理的重視度越來越高，可在大壩上選擇3個監測點，另外，在土石壩壩頂以及后部位置，還可設置水平垂直位移監測點，對于各個監測點之間的距離，應控制在30m～50m之間。

4水庫大壩安全自動化裝置

4.1水平、垂直位移傳感器

在水庫大壩水平位移自動化監測管理中，傳感器類型一般可分為水平位移傳感器以及垂直位移傳感器兩種。另外，傳感器形式可分為電容式以及電機式兩種，其中，電容式傳感器的測定過程快速，但是對于使用條件的要求比較高，并且線路布置比較長，而電機式傳感器的測定速度較慢，但是對于使用條件的要求比較低，并且可靠性較高。另外，近年來，真空激光準直監測裝置技術水平不斷提高，并被推廣應用于水庫大壩位移監測中，但是，在真空激光準直監測裝置應用中所需成本較高，并且運行維護管理費用也比較高，因此尚未得到推廣應用。除此以外，在我國水庫大壩安全管理中，還可應用大量程位移計。總體而言，在我國水庫大壩位移監測管理中，主要提倡推廣應用高精度自動掃描全站儀，其能夠對水庫大壩表面變形情況進行監測管理。

4.2地下水水位自動化監測裝置

在水庫大壩地下水位監測中，滲壓計是一種比較常見的自動化檢測裝置，對于滲壓計，可分為通氣式滲壓計以及弦式滲壓計兩種類型。其中，通氣式滲壓計的使用性比較強，應用范圍廣泛，但是需要注意，如果周圍環境濕度比較大，則在通氣式滲壓計的使用中，潮濕空氣可能會對管道造成不良影響，無法保證監測結果的準確性和可靠性，這就要求在通氣式滲壓計的實際應用中，對檢測所得結果進行核對分析。弦式滲壓計的耐久性比較好，并且運行狀況穩定，但是容易受到環境中氣壓因素的影響，因此實際測量量程比較小，檢測結果可靠性比較低。

4.3智能傳感器

在智能傳感器中融入先進的計算機技術以及信息技術，能夠有效解決監測點設置問題，要求將監測點設置在適宜位置。在智能傳感器的實際應用中，無需采用大量線纜，可有效減少大壩安全監測管理工作人員勞動強度，另外，在智能傳感器中應用中央管理控制器，其能夠對各類附屬設備進行監控管理。

4.4中央控制設備

中央控制設備主要是由電源監控主機、任務主機以及其他附屬設備等所組成的。現如今，計算機技術、網絡技術發展迅速，中央控制設備技術水平逐漸提高，其持續運行能力較強，并且應用成本比較低。因此，在水庫大壩安全管理中，應推廣利用中央控制設備作為監控主機。

5結語

綜上所述，本文主要對水庫大壩安全管理中自動化技術的應用方式進行了詳細探究。在水庫大壩運行管理中，安全管理至關重要，自動化技術是一種綜合性比較強的基礎類型，通過將自動化技術推廣應用于水庫大壩安全管理中，結合實際情況選用傳感器，在大壩位置設置監測點，可對水庫大壩滲流情況、變形情況以及大壩位移情況進行有效監測，進而詳細了解水庫大壩運行實際情況，為水庫大壩安全管理提供可靠依據，保證水庫大壩運行效益。

參考文獻：

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[3]李海強，蘇強.關于水庫大壩安全監測自動化技術的探討[J].四川建材，2019，4（6）：57-58.

作者：劉乾蓉 單位：重慶市墊江縣水利管理站