浅析水利枢纽建筑物安全监测管理

尹文雄

（中国水利水电第八工程局有限公司科研设计院　湖南省长沙市　410000）

1　大型水利枢纽建筑物安全监测管理模式

大型水利枢纽建筑物规模巨大，建设期长，在工程建设不同时期，建筑物分别处于施工、挡水或初期运行等不同的阶段。安全监测工作是实时监测工程安全的必要手段，根据上述工程建设特点，枢纽各建筑物先分别形成安全监测子站或子系统，随着工程完建，各建筑物监测子系统即成为整个枢纽安全监测系统的有机组成部分。

大型水利枢纽安全监测技术涉及到岩土力学、变形测量、建筑材料、水力学、结构动力学、地质地震等诸多专业；监测对象包括岩土高边坡、大坝建筑物、大型地下洞室、机组蜗壳流道、闸（阀）门、船闸输水系统等各种类型；监测内容包括变形、渗流渗压、应力应变、温度、水位、水质、振动等。

为适应以上工程安全监测的特点，自大型水利枢纽建设之初，建设单位因组建支具备专业背景的专业化管理与监理队伍——安全监测中心，对水利安全监测工程实施进行专业化管理与监理，并聘请有丰富资料分析经验的高级专业技术人员进行资料分析和评价工作。

安全监测中心的主要职能是对枢纽工程的安全监测工作进行统一规划并负责组织实施，承担安全监测项目的专业监理工作，对安全监测工作的质量和进度实施全过程监督和控制，并负责监测数据的统一管理和对建筑物安全状况进行分析评价。安全监测工程的所有监测仪器的埋设和观测工作均进行独立招标或者委托安全监测专业队伍实施。实施单位负责完成本合同仪器设备的采购、检验率定、安装埋设、数据的采集、资料整编及综合分析、现场监测设施维护保养、观测仪表的维护保养与检验、巡视检查、资料归档和验收等工作内容。

2　重要的技术支持

水利枢纽安全监测成果是评价工程建设质量和运行状态的重要资料，历次质量检查和工程投入运行前安全鉴定及验收时，均提供了详实可靠的监测成果，对工程安全性态作出及时的专业评价，并就专家组提出的建议、问题和重点项目、关键断面进行加密监测和跟踪，为专家组对工程进行安全评估提供持续有效的数据支持。监测资料均提交设计单位进行反馈分析，与原设计计算成果进行对照验证，不仅评价了工程运行安全性状，而且为类似工程设计提供了参考。

3　管理经验总结

3.1　完善的技术标准

坚决贯彻国家关于工程安全和运行安全管理的各项法律法规，严格执行国家及行业相关标准规范和设计文件。为了指导工程运行安全监测工作，安全监测中心应研究制订各阶段运行的主要监测技术要求，安全监测工作规程、试验蓄水安全监测实施手册、监测指标等文件依据及技术标准，这些技术文件将对指导现场安全监测工作发挥重要作用。

3.2　统一的工作原则

为了保障安全监测工作的有序开展，安全监测中心应根据工作规程和监测手册制定全面的安全监测监控计划，确定五个统一的工作原则，即“统一管理、统一标准、统一基准、统一时间、统一分析”以确保工作标准、数据基准、对比分析的一致性。

3.3　严格的质量标准

为保证监测点精度，避免系统误差的影响，在观测过程中做到“四无”（无缺测、无漏测、无不符精度、无违时）“四随时”（随时观测、随时记录、随时计算、随时校核）和“四固定”（观测人员固定、观测仪器固定、观测测次固定、观测时间固定）。对测次没有达到合同规定或残缺、不合要求的数据，要求及时补测并重新整理后再次上报，直到合格为止。数据入库前异常的测值数据，要求实施单位应加密观测，在排除系统和人为误差的情况下，并进行初步分析后，再重新报安全监测中心确认。监测中心监理工程师对观测单元工程质量进行评定和签证。信息专业监理工程师严格开展数据校核工作，每月对监测实施单位报送的监测数据进行复核后提出监测数据审核意见单，由监测实施单位反馈，沟通后按审核意见重新提交，作为观测单元质量认证工作的依据。

3.4　快速的反应能力

为保证及时提供安全监测成果，既要快速量化地了解敏感部位的工作性态，又要宏观、全面地掌握整个工程的运行性状，安全监测中心因以“全面监控、重点突出、测巡结合”作为安全监测工作的一般原则。从影响工程的安全度出发，安全监测设计单位和安全监测中心可综合考虑地质条件、结构设计、长期运行方式等方面，按照关键、重要、一般三个层次选择监测部位（断面），既突出“关键”部位的重点，又兼顾“重要、一般”部位，形成监控全部建筑物的监测系统。

有条件的水利工程因更加重视现场巡视工作，制定了详细的巡检程序和手簿。巡视手簿（检查程序）包括检查人员、检查内容、检查方法、携带工具、检查路线等，详尽且便于操作。

为切实保障具有周期性特点的长期监测和在特殊工况下的加密观测，在水利工程现场因长期驻守一支专业高效的安全监测队伍，配备了充分资源，保证了应急能力。并能根据历史数据资料分析，研究提出在运行异常或者特殊工况下应重点关注的断面和监控指标以及具体明确的预警值，使得在工程发生异常情况、遭遇洪水或地震蓄水等事件等重点工作中，都能高效、准确、全面地提供各种监测成果，对工程安全性作出及时的专业评价。

3.5　及时可靠的资料分析和反馈

3.5.1监测资料分析

安全监测资料的整理与分析是安全监测的关键工作，在确保采集的数据准确、可靠的基础上，由专业人员及专家组成资料分析团队对监测资料进行及时分析。

安全监测中心是枢纽工程安全监测数据的唯一归口管理单位，监测中心制定统一的信息标准格式，各监测实施单位完整规范且无遗漏的向安全监测中心提供全部监测资料。与枢纽工程监测有关的具有保存价值的所有埋设仪器的原始数据、观测数据、设计监理数据、试验科研数据、地质、水文资料数据以及其它与相关数据及技术资料，经监测中心专业人员检查合格后进入监测数据库。

由安全监测中心专业人员及专家组成的资料分析团队对监测资料进行分析，并编写监测简报、月报、动态、年报以及专题分析报告和综合分析报告。分析工作做到“分析及时、依据可靠、反映全面、取点突出、技术先进、讲求实效”安全监测资料分析成果为工程安全运行提供了重要依据和技术支持。

3.5.2监测信息反馈

建设单位负责对来自安全监测中心的重要安全监测信息的对外发布。安全监测中心负责管理数据采集、常规性资料整理整编和资料分析和评价，向上级主管部门报告重要安全监测资讯。

监测成果实行简报和不定期专题报告的报送制度。当发现异常情况时进行专项分析并及时作专题报告，报送上级部门及设计和运行单位。蓄水期水位到达（或最接近）正常蓄水位后，进行全面资料分析，编发专题报告。年度工作结束后，一般于次年第一季度完成上一年度安全监测资料分析报告。

3.6　周密严格的巡视检查

大坝巡视检查具有全面性、及时性和直观性等特点，是大坝仪器监测及其自动化所不能代替的。水利枢纽应贯彻大坝仪器监测和巡视检查相结合的原则，严格规范大坝巡检工作，努力提高巡检人员的素质，对巡检中发现的问题结合观测成果及时做出准确判断。

3.6.1经常性巡视检查（日常巡视检查）

安全监测巡检人员应基本固定，并熟悉建筑物的施工和结构情况。巡检内容、方法和频次均以合同和安全监测工作规程要求进行，并及时进行记录，巡检记录由各实施单位每月报安全监测中心，并经安全监测中心审核存档（含电子版），在月报和年报中反映巡检情况，出现异常情况及时报送安全监测中心。巡检宜覆盖整个大坝区域。规定巡查频次一般情况下为2次/周，当库水位上升或出现异常时，每1～2d巡视1次，并要求按规定作好相应的巡视记录。

3.6.2年度详查

按照水电站大坝安全运行管理规定，建设单位因根据年度运行管理工作的实际情况，对照大坝运行安全管理规定等法规文件，开展了各年度工作总结，并组织编制年度报告和年度总结，年度报告和年度总结包括水库运行情况、水工建筑物运行情况、水工金结、机电设备运行情况、工程边坡和近坝库岸稳定、闸门及启闭机运行、监测系统运行情况（仪器和设施维护、观测质量、安全监测信息管理）、年度监测资料整编分析汛前汛后及特殊工况检查情况，并由运行单位根据安全监测成果填写大坝水工建筑物评级表，按期向国家能源局大坝安全监察中心每年呈报自查报告和年度详查报告，接受大坝中心的监督检查。

3.6.3特殊情况下详细检查

每年汛期，开展防汛检查和汛后总结工作。蓄水期安排加密监测，并加强现场巡视检查。

（1）汛前检查

为做好每年度汛工作，汛前对监测仪表进行检查与维护，保证人员到位，通讯设备完好，对大洪水、高水位、库水位骤涨骤落、大暴风雨、地震等特殊条件下的巡视检查重点部位、监测频次和方法在度汛工作安排中落实。对存在的问题列出清单，督促整改。讯后及时开展度汛总结。

（2）特殊工况检查

按照监测工作规程，在枢纽遭遇洪水、地震等工况下，加强视检查，必要日时开展加密监测和全面巡视检查，实时反馈监测成果。

4　结语

安全监测系统可有效保证对工程运行的实时监控，安全监测系统运行正常，监测数据实时反应工程工作性态，监测资料分析成果与工程运行规律相符合，并能相互验证。枢纽安全监测工作关乎枢纽工程长期运行安全，枢纽运行管理工作要坚决贯彻执行国家各项安全生产法律法规，规范细致地做好安全监测工作。