爲了确保水庫大(dà)壩充分(fēn)發揮其綜合效應，首先必須采取相應的措施保證水庫大(dà)壩的安全。目前而言，保證水庫大(dà)壩安全的措施可以概括爲工(gōng)程措施和非工(gōng)程措施兩種。工(gōng)程措施是指采取工(gōng)程技術手段，對水庫大(dà)壩進行維修和加固；相對于工(gōng)程措施而言，非工(gōng)程措施是指通過洪水預報、安全監測等手段，來确保水庫大(dà)壩運行安全的措施。工(gōng)程措施比較直接，而非工(gōng)程措施較前者而言，相對循序漸進。在實際工(gōng)程中(zhōng)，工(gōng)程措施已經得到了普遍認可，而非工(gōng)程措施往往被人們所忽略。水庫大(dà)壩在運行過程中(zhōng)，受外(wài)界環境因素等影響，相繼會發生(shēng)老化，甚至嚴重損壞，爲水庫大(dà)壩今後的運行埋下(xià)了安全隐患。
根據國際大(dà)壩委員(yuán)會和大(dà)壩注冊薄的統計，1900~1951年共建各種大(dà)壩5286座（不包括中(zhōng)國），其中(zhōng)潰壩率爲2.2%；1951年~1986年共建大(dà)壩12138座，潰壩59座，潰壩率0.49%。對于我(wǒ)國而言，截止1990年底，全國發生(shēng)潰壩的有3242座，潰壩率高達3.9%。所以，對水庫大(dà)壩進行采取非工(gōng)程措施就顯得尤爲重要。
大(dà)壩安全監測技術的發展情況
Q1國外(wài)發展情況
國外(wài)而言，水庫大(dà)壩安全監測技術開(kāi)始的比較早。有資(zī)料可查，最早的水庫大(dà)壩安全監測始于19世紀末德國的埃斯希巴赫重力壩。早期主要監測的對象分(fēn)别爲：變形監測，擾度監測，溫度監測等。目前，美國、加拿大(dà)、法國、意大(dà)利、日本等國在水庫大(dà)壩安全監測技術方面已經比較成熟，大(dà)多數水庫大(dà)壩已實現安全監控的自動化。水庫大(dà)壩安全監控自動化主要涉及相關數據采集、分(fēn)析、評估等方面。在數據采集系統發面，随着水庫大(dà)壩安全監控自動化的發展，其逐漸由集中(zhōng)式數據采集系統向分(fēn)布式采集系統開(kāi)始發展。
Q2國内發展情況
相對于其他國家而言，我(wǒ)國的水庫大(dà)壩安全監測技術開(kāi)始比較晚。二十世紀50年代，我(wǒ)國開(kāi)始在永定河上官廳水庫和淮河上南(nán)灣、薄山等大(dà)型水庫大(dà)壩上進行了水平位移、垂直沉降和浸潤線等項目的觀察。随後，在豐滿、佛子嶺等水庫安裝了溫度、應變計等監測儀器。60年代後期，大(dà)壩安全監測的範圍越來越廣闊，分(fēn)别開(kāi)展了對滲流、滲流量、滲水濁度、波浪、傾斜、撓度、揚壓力等項目地監測。
大(dà)壩安全監測的主要内容
大(dà)壩安全監測主要是通過相關數據的采集、分(fēn)析、評估等步驟實現對大(dà)壩的安全監測。一(yī)般情況下(xià)，大(dà)壩安全監測系統主要由四部分(fēn)組成，測量傳感器，測量控制單元，網絡通信連接及大(dà)壩安全監測中(zhōng)心組成。其中(zhōng)，本文主要對大(dà)壩安全監測的主要内容進行研究。主要監測的内容有：變形監測，滲流監測，内部監測，水力學監測以及環境量觀測等。在所需監測的項目中(zhōng)，變形和滲流監測是最爲重要的監測項目。
Q1變形監測
變形監測是通過人工(gōng)或儀器手段觀測大(dà)壩整體(tǐ)或局部的變形量，用以掌握大(dà)壩在自重、水壓力、揚壓力及溫度等環境量作用下(xià)的變形規律，了解大(dà)壩在施工(gōng)和運用期間是否穩定和安全，研究有無裂縫、滑坡、滑動和傾斜等趨勢。變形監測主要包括的内容有：表面變形，内部變形，壩基變形，裂縫及接縫，混凝土面闆變形及岸坡位移等。在監測過程中(zhōng)，主要運用外(wài)部變形觀測網、正倒垂線、印張線、伸縮儀、水準點、靜力水準儀、傾角儀、多點位移計等方式進行變形監測。
Q2滲流監測
滲流監測是指在上下(xià)遊水位差作用下(xià)産生(shēng)的滲流場的監測，主要包括滲流壓力、滲流量及其水質的觀測。結合我(wǒ)國土石壩的病害情況，可将土石壩的滲流病害分(fēn)爲：壩基滲漏，壩肩滲漏，壩體(tǐ)及防滲體(tǐ)滲漏，下(xià)遊排水體(tǐ)及反濾料淤堵，壩下(xià)涵管滲漏，防滲體(tǐ)與剛性建築物(wù)接觸滲漏，動物(wù)危害，岩溶滲漏，侵蝕性危害等。
針對上述病害，土石壩在滲流方面主要監測項目有壩體(tǐ)滲流壓力觀測，壩基滲流壓力觀測及滲流量觀測等。壩體(tǐ)滲流壓力觀測主要包括觀測斷面上的壓力分(fēn)布和浸潤線位置的确定。壩基滲流壓力觀測主要包括壩基天然岩土層、人工(gōng)防滲和排水設施等關鍵部位滲流壓力分(fēn)布情況的觀測。滲流量觀測主要由三部分(fēn)組成，分(fēn)别爲壩體(tǐ)的滲流量、壩基的滲流量、通過兩岸山體(tǐ)繞滲或兩岸地下(xià)水補給的滲流量。
Q3内部監測
内部監測主要包括溫度監測、混凝土應變力（壓力）監測、鋼筋應力監測及錨索應力監測等。土石壩而言，其壓力（應力）監測主要包括孔隙水壓力、土壓力（應力）、接觸土壓力以及混凝土面闆應力等。混凝土壩而言，其内部監測主要包括壩體(tǐ)（壩基）應力監測、錨杆（錨索）應力監測、鋼筋應力監測、鋼闆應力監測及溫度監測等。值得說明的是，在進行内部監測的同時，應與變形監測、滲流監測項目相結合。
Q4水力學監測
水庫大(dà)壩作爲水利工(gōng)程樞紐的重要組成部分(fēn)，對其進行水力學監測就顯得尤爲重要。水力學監測項目主要包括動水壓力監測、水流流态監測、水面線監測、流速監測、洩流量監測、空蝕及消能監測等。值得注意的是，水力學監測項目應根據實際輸、洩水建築物(wù)的結構模式、工(gōng)程或試驗研究的需要進行選擇。
Q5環境量監測
環境量監測主要包括氣溫監測、降雨監測、水庫水溫監測、水庫泥沙淤泥監測、下(xià)遊河床沖淤測量等。通過監測環境量，可以進一(yī)步掌握環境量的變化規律及其對大(dà)壩變形、滲流和應力等的影響情況，對水庫大(dà)壩安全監測的精确度打下(xià)了堅實的基礎。
結束語
本文主要對水庫大(dà)壩安全監測進行了研究，主要從安全監測、滲流監測、内部監測、水力學監測及環境量監測五個方面分(fēn)别對國内外(wài)水庫大(dà)壩安全監測發展狀況進行了較爲系統的歸納分(fēn)析，爲水庫大(dà)壩安全監測地建設打下(xià)了良好基礎。
文章來源：土木工(gōng)程網
