淺析大壩安全監(jiān)測(cè)信息化管理及應(yīng)用

淺析大壩安全監(jiān)測(cè)信息化管理及應(yīng)用【摘要】大壩安全監(jiān)測(cè)始于20世紀(jì)初期。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，尤其是信息技術(shù)的發(fā)展，使得該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用前景越來越廣泛，它所發(fā)揮的價(jià)值也越來越大。從目前來看，大壩安全監(jiān)測(cè)的對(duì)象主要包括大把主題結(jié)構(gòu)、地基基礎(chǔ)、兩岸邊坡、相關(guān)設(shè)施及周圍環(huán)境等，而其方式則以儀器觀測(cè)和巡視檢查為主。借此，本文將從大壩安全監(jiān)測(cè)的發(fā)展過程，尤其是信息化發(fā)展的過程對(duì)大壩安全監(jiān)測(cè)的本質(zhì)屬性和各種特征進(jìn)行分析，以便為大壩安全信息化管理的發(fā)展與運(yùn)用提供理論與實(shí)踐依據(jù)?！娟P(guān)鍵詞】大壩；安全監(jiān)測(cè)；信息化管理通常情況下，大壩即水壩，指截河攔水的堤堰，水庫、江河等的一種常見的擋水建筑物，是在攔截江河渠道水流的基礎(chǔ)上修建起來的,通過抬高大壩不僅可實(shí)現(xiàn)抬高水位、調(diào)節(jié)徑流、集中水頭，還可起到防洪、供水、灌溉、水力發(fā)電、改善航運(yùn)等，組成部分包括主壩、副壩、重力壩等八個(gè)單元，有混凝土壩和土石壩兩大類，其中混凝土壩包括重力壩、拱壩、支墩壩三類；土石壩則包括土壩、堆石壩、土石混合壩等。這是因?yàn)榇髩稳绱酥匾?，做好大壩安全監(jiān)測(cè)，對(duì)提高它的使用壽命，安全性、穩(wěn)定性和可靠性都是具有重要作用的。在信息化高度發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)，將水利工程信息化管理積極的運(yùn)用到大壩安全監(jiān)測(cè)管理中更顯必要。1.大壩安全監(jiān)測(cè)的基本概述：世界上最早開始大壩安全監(jiān)測(cè)是在1891年，即挨施巴赫重力壩（德國）的壩頂位移觀測(cè)首次出現(xiàn)大壩安全監(jiān)測(cè)這項(xiàng)技術(shù)，隨后在美國、澳大利亞、英國等相繼對(duì)該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行了拓展與創(chuàng)新?？煞譃槿齻€(gè)階段，一是原型觀測(cè)階段，二是由原型觀測(cè)向安全監(jiān)測(cè)階段過渡，三是安全監(jiān)測(cè)階段，在此基礎(chǔ)上發(fā)展相繼誕生的技術(shù)包括壩頂位移觀測(cè)技術(shù)理論、溫度觀測(cè)技術(shù)理論、變位觀測(cè)技術(shù)理論、揚(yáng)壓力觀測(cè)技術(shù)理論與應(yīng)力應(yīng)變觀測(cè)技術(shù)理論四項(xiàng)，其中最典型的包括1903年美國新澤西州的布恩頓重力壩中首次應(yīng)用的溫度觀測(cè)，1908年澳大利亞巴倫杰克西博拱壩的變形觀測(cè)，1925年美國瓦美利加-佛爾茲壩的揚(yáng)壓力觀測(cè)，1926年美國的應(yīng)變觀測(cè)和1952年的應(yīng)力觀測(cè)等。值的注意的是，從觀測(cè)資料成果方面來看，無論是上述大壩安全檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展還是后來變位觀測(cè)技術(shù)的發(fā)展，其最為顯著的特征則是，這些技術(shù)的發(fā)展均是在借助于原型觀測(cè)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。在第二階段時(shí)，是人們逐漸加強(qiáng)對(duì)大壩安全性、重要性的認(rèn)識(shí)階段，并將第一階段中的“觀測(cè)”更正為“監(jiān)測(cè)”，同時(shí)在這個(gè)階段相應(yīng)的新的監(jiān)測(cè)儀器與奇數(shù)頁逐漸誕生。而第三階段則是現(xiàn)代技術(shù)，尤其是高科技技術(shù)的應(yīng)用，如自動(dòng)化采集和遙測(cè)傳感器的誕生更是為大壩安全監(jiān)測(cè)信息化管理創(chuàng)造了更加便利的有條件。

圖1常見三峽大壩概念圖2.我國大壩安全監(jiān)測(cè)的發(fā)展現(xiàn)狀：我國大壩安全監(jiān)測(cè)信息化管理的發(fā)展速度與西方國家相比是相對(duì)更快，但也存在發(fā)展不均衡的問題，主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是大部分大壩均建立有自動(dòng)化安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，甚至有的大型大壩還積極的引進(jìn)和研發(fā)了人工智能，但由于管理?xiàng)l件不成熟、不全面、不到位等使得大壩安全監(jiān)測(cè)信息化管理被長(zhǎng)期限制在相對(duì)落后的階段;二是將絕大多數(shù)工作投放到混凝土壩的建設(shè)上，使得大壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)的研發(fā)與管理相對(duì)滯后。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，水利工程領(lǐng)域中，外國土石壩的應(yīng)用占比與目前我國土石壩應(yīng)用情況相比，目前我國擁有水庫大壩接近10萬座，其中95%以上為土石壩，且以上世紀(jì)80年代修建的居多，同時(shí)我國也是世界上擁有200米級(jí)以上大壩（如三峽大壩、葛洲壩，圖1、圖2）最多的國家（詳見表1）。值得注意的是雖然近10年來我國對(duì)諸多大壩進(jìn)行了除險(xiǎn)加固，但水庫大壩數(shù)量多，土石壩多，出險(xiǎn)的幾率他也隨之遞增，故安全監(jiān)測(cè)的價(jià)值也就不言而喻了。值得慶幸的是，無論從宏觀角度來看（世界范圍內(nèi)）還是從微觀角度來看（我國國內(nèi)），大壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)和理論水平依舊處于不斷提升的階段。表1世界范圍內(nèi)〉200m級(jí)大壩數(shù)量統(tǒng)計(jì)對(duì)比國家及地區(qū)級(jí)別總數(shù)中國其他國家占比（％）已建20077205726.00在建米級(jí)以上1912763.00%3.大壩安全監(jiān)測(cè)的信息化管理與應(yīng)用信息化管理在現(xiàn)代管理體系中屬創(chuàng)舉性的行為，它作為一種將現(xiàn)代信息技術(shù)與先進(jìn)企業(yè)管理理念相融合，轉(zhuǎn)變企業(yè)生產(chǎn)與經(jīng)營方式、業(yè)務(wù)流程、傳統(tǒng)管理和組織方式一級(jí)提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益、人才效益、管理效益和增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的一種管理體系，它在各行各業(yè)中的應(yīng)用均相對(duì)廣泛。故在大壩安全監(jiān)測(cè)中積極引進(jìn)和創(chuàng)新信息化管理，提升其應(yīng)用價(jià)值對(duì)維護(hù)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)境的作用是積極的。圖2葛洲壩概念圖3.1完善管理體制：在大壩安全管理過程中，始終堅(jiān)持信息化管理體系不動(dòng)搖，明確各水利部門和單位的職責(zé)，在創(chuàng)新制度和管理體制的情況下，進(jìn)一步完善大壩安全檢測(cè)信息化管理制度，根據(jù)大壩管理的實(shí)際需求與國家水利發(fā)展戰(zhàn)略相結(jié)合，健全大壩安全監(jiān)測(cè)監(jiān)督制度和管理審查制度，將提高企業(yè)效率和增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力作為大壩安全監(jiān)測(cè)信息化管理的中藥目標(biāo)，在培養(yǎng)和發(fā)展以計(jì)算機(jī)為主的信息化人才戰(zhàn)略的基礎(chǔ)上積極推進(jìn)智能化工具的研發(fā)與運(yùn)用，最終達(dá)到經(jīng)營目標(biāo)和實(shí)現(xiàn)以適量投入獲取最佳效益。3.2加強(qiáng)人才培養(yǎng)：人才戰(zhàn)略是發(fā)展水利工程的重要環(huán)節(jié)，更是體現(xiàn)大壩安全監(jiān)測(cè)信息化管理能否實(shí)現(xiàn)的重要保障。因此在大壩安全監(jiān)測(cè)信息化管理過程中，應(yīng)不斷的加強(qiáng)人才培養(yǎng)，相關(guān)部門與單位要積極響應(yīng)和配合大壩安全監(jiān)測(cè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的推進(jìn)，將提高人才綜合能力尤其是大壩安全監(jiān)測(cè)能力作為水利工程相關(guān)部門與單位的重中之重。對(duì)現(xiàn)有工作人員，要來戰(zhàn)定期培訓(xùn)，積極引進(jìn)和加強(qiáng)招聘制度建設(shè)和人才招聘，在壯大和健全水利工程管理隊(duì)伍的同時(shí)，提升大壩安全監(jiān)測(cè)信息化管理軟實(shí)力，保證大壩安全監(jiān)測(cè)信息化管理向著更健康、良性的發(fā)現(xiàn)發(fā)展，既立足于當(dāng)下，也著眼于未來，充分發(fā)揮人才的重要作用。3.3積極引進(jìn)、開發(fā)和利用信息化管理軟件：信息化管理作為一種有效的管理手段，它對(duì)提升大壩安全監(jiān)測(cè)管理水平、理順大壩安全監(jiān)測(cè)內(nèi)部機(jī)制、增加大壩安全監(jiān)測(cè)盈利和降低大壩安全監(jiān)測(cè)成本等方面都有良好的作用，特別是在當(dāng)前信心技高度發(fā)達(dá)的社會(huì)中，大壩安全管理出了要積極引進(jìn)與運(yùn)用大型的現(xiàn)代化信息監(jiān)測(cè)設(shè)備外，還應(yīng)積極引進(jìn)、開發(fā)和利用中、小型信息化管理軟件。在當(dāng)前水利工程信息化管理中由于運(yùn)營成本較高和資金投入不足等問題的出現(xiàn)，使得大壩安全監(jiān)測(cè)中的信息化管理與相關(guān)設(shè)備的運(yùn)用面臨較大問題，因此可以適當(dāng)?shù)囊M(jìn)、研發(fā)和利用中、小型信息化管理軟件，確保大壩安全監(jiān)測(cè)信息化管理系統(tǒng)的穩(wěn)步和健康發(fā)展。在積極探索信息化發(fā)展的同時(shí)，為大壩安全監(jiān)測(cè)的無人化操作與運(yùn)行積累相應(yīng)的理論基礎(chǔ)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。4.結(jié)語根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)最新數(shù)據(jù)來看，截止2016年底我國水電裝機(jī)達(dá)3.3億kW，占總裝機(jī)的20%,發(fā)電量1.17億kW/h，占總發(fā)電量19%。但必須注意的是，目前我國水庫大壩依舊面臨大壩數(shù)量多、氣候變化、建設(shè)條件復(fù)雜等多重因素風(fēng)險(xiǎn)，當(dāng)然同樣面臨地理分布不均和大壩安全監(jiān)測(cè)不平衡等現(xiàn)象。因此在大壩安全監(jiān)測(cè)管理過程中，必須根據(jù)我國能源資源分布特點(diǎn)和開發(fā)現(xiàn)狀加強(qiáng)大壩安全監(jiān)測(cè)管理信息化管理與運(yùn)用，將合理布局西部和中東部水電開發(fā)與大壩安全監(jiān)測(cè)信息化管理結(jié)合起來，繼而為充分發(fā)揮水電調(diào)節(jié)作用保駕護(hù)航。參考文獻(xiàn)葉桂萍.大壩安全監(jiān)測(cè)信息管理系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)