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摘 要：随着我国能源结构的日益改善，水力发电近些年出现强劲的增长势头。水力发电对水电站大坝的安全性要求很高。从实际的情况来看，水工监测工作对水电站大坝的安全运行起着非常重要的作用。基于此，文章主要对水电站水工监测工作过程中存在的主要问题进行了分析，并在此基础上有针对性地提出了相应的对策措施，希望可以对水工监测工作领域的技术人员提供一定的帮助。
关键词：水力发电；水电站；水工监测；自动化；数据分析
水电站大坝的安全监测，是指运用特定的仪器设备，对大坝主体、大坝地基部位、大坝附近的岸坡以及大坝周边自然状况所做的观测和巡查。对于水电站大坝进行及时的监测，有利于在第一時间发现大坝的安全隐患，采取适当的措施消除这些隐患，确保水电站大坝质量安全，保护大坝附近居民的健康和财产安全。水工监测是保障水电站安全平稳运行的重要工作。在水力发电技术不断进步的今天，水工监测工作不断暴露出一些问题，因此，加强对这些问题的分析与研究，并探索合理的改善方法有着非常重要的意义。
一、水工监测工作的主要内容
根据实际水电站运行过程中水工监测的主要流程，其工作内容大致为如下三个方面：第一，对水电站大坝进行综合分析，在此基础上进行科学合理的观测设计，安装合适的监测仪器设备，并确保设备正常运行。第二，严格按照相关的技术标准和监测程序，对水电站的相关检测项目进行实地观测。第三，技术工作人员对实际观测的数据资料进行整理汇总分析，研究相关监测数据的变化情况，总结其中的规律，并形成书面文字报告。从总体上来看，水工监测的主要目的在于提前发现水电站运行过程中出现的意外情况。因此，设计科学合理的水工监测项目，采用先进的监测仪器，按照相关的监测程序进行监测，可以降低水电站运行过程中发生故障的概率。
二、水工监测工作中存在的问题
1.监测设施问题
大坝安全监测系统中，根据现行规范要求以及现代化管理工作的需要，大多数大坝的安全监测设施不同程度地存在问题，这些问题中多数是观测设施陈旧、精度低、可靠性差；有的属于监测系统布置不合理，缺少某些必要的监测项目，有些比较小的坝则基本没有监测设施；特别是，由于观测工作的特殊性、复杂性、分散性以及地处交通通道旁，人员活动复杂，同时施工期间及移交前期管理混乱，对管理设施的保护认识不足，易造成大量的观测设施遭受人为的各种意外的破坏和损失。
2.大坝监测自动化问题
目前绝大多数水电厂大坝还是采用人工施测，很难保证在恶劣条件下采集数据的可靠、及时。由于自动化监测系统测读快、准确性高、传输和处理迅速、改善观测条件和降低劳动强度，因而近几年有一部分大坝相继实施监测自动化改造工程，但因规划不周、仪器稳定性差等原因，大坝自动化监测工作遭到挫折和反复，个别大坝在自动化设施刚投运时已将原有人工观测设施拆除，无法作对比观测，而自动化设备又经常出现故障，致使观测数据断断续续。
3.大坝安全监测系统中的问题
大坝安全监测工作一般分为四个阶段：设计阶段、施工阶段、首次蓄水阶段和运行阶段，这项工作的物质基础是硬件，即在施工阶段所建成的大坝安全监测系统。而硬件的好坏，取决于设计、施工和运行维护管理，其中设计、施工最为重要，运行期测值的基准值常常在施工阶段就要确定，首次蓄水阶段是大坝第一次经受库水考验的重要时期，在荷载的作用下，大坝和坝基可能会发生一些调整，这个阶段的监测尤为重要，运行期的监测是掌握大坝运行工况的重要手段，监测数据是判断大坝安全与否的重要依据。当前，设计市场较为混乱，有多家设计单位，如设计院、科研单位、高等院校、仪器制造厂家、运行管理单位、学术团体等，设计水平参差不齐，不能保证大坝安全监测系统的质量与有效性。一个好的设计，需要依靠好的施工来实现。由于施工期间工作面广，工地又呈空间交叉作业，稍有不慎，就会造成仪器或设施的损坏。水库第一次蓄水是对大坝的重要考验，如果大坝存在严重的隐患，将无法承受这样的考验，不少施工单位对首次蓄水期间的大坝安全监测工作不够重视，只注重工程进度，而忽视了安全。常常可以看到，水库蓄了水，而安全监测设施还没有建立起来，对安全监测资料来说，若测不到首次蓄水前的初始值，以后将再也无法得到，给今后的资料分析将会造成极大的困难。工程竣工验收后，大坝安全监测系统最后移交给运行管理单位。
三、加强水工监测工作的对策
1.培养水工监测人员一专多能
水工监测工作是一项非常复杂精细的工作，对专业监测技术人员的知识水平以及实践技能的要求非常高，并且要求具备相关领域的综合技能。例如，一名合格的水工监测技术人员不仅要掌握本专业的监测技术、监测理论，还需要深入学习计算机、测量技术、水文地质分析、土木工程技术等多方面的知识。这就需要加大对技术人员的培训，拓展他们的综合技能，对于水电站的长期发展来说，更是需要培养具备综合技能，能够掌握整体监测系统的复合型人才。
2.推进监测系统的自动化建设
监测系统的自动化监测不仅可以节约人力资源，也能提高数据采集的准确性、及时性以及可靠性。因此，必须合理设计，防止胡乱上项目，同时选择仪器应考虑成熟、稳定的仪器。具体施工时，还要注意等项目成熟时再建设，不要盲目进行全面铺设。建设好自动化监测后，也要保留一定的人工监测手段，以防止在自动化系统出现故障的情况下能保证监测资料的连续性，也可以进行人工与自动化数据的比对。在监测系统的自动化方面，要引进先进的数据管理控制分析软件，优化软件系统，提高系统的自动化水平。
3.加强水工监测项目管理
随着时间的推移，水电厂的水工监测项目有一部分可能会失去应有的作用。因此，要对所有设备进行一次全面检查清理，并进行全面评估，对监测项目进行适当改动，优化监测效率。对于监测设备也应进行一定保护，尽可能让室外设备减少暴晒和雨淋等。必要的地方可以进行混凝土浇筑。室内设备要做好通风防潮等工作。水工监测项目要根据实际水电站运行的实际情况，定期进行合理的调整，对于一些不必要的监测项目可以适当减少。
4.对大坝安全监测必须强调全过程管理工作
对于拟建和在建的大坝，安全监测设计任务应由主体工程设计单位一并承担；对于已建大坝的安全监测设施的更新改造设计任务，原则上应由原设计单位承担，也可由主管单位采用招标或委托持有设计资质的单位承担。设计单位应严格按有关规程规范的要求，精心设计，周全考虑，优先采用国内外先进可靠的新技术和新方法。在施工期间应深入现场，解决施工中的有关设计问题，大坝竣工后应定期回访，及时提出改进建议。
四、结语
水利水电的发展对于改善我国的能源结构有着深远的影响。而水工监测是保障水电站安全建设、运行的重要工作。水工监测工作功能的充分发挥需要有一支技能丰富的专业技术人才，对于水电站来说要加大对一专多能型人才的培训，同时还要提高对监测工作的重视程度，采购先进的监测仪器仪表设备，更新相关的监测系统，不断提高监测过程的自动化水平。要重视计算机在水工管理中的应用，使观测资料的计算、整理整编和分析实现微机管理，以提高工作效率；要积极稳妥地推进大坝安全监测系统自动化建设，使大坝安全监测水平跃上一个新台阶。
参考文献：
[1]胡纪元，文鸿雁，周吕，陈冠宇.遗传小波神经网络在大坝变形预测中的应用[J].人民黄河，2014，（10）.
[2] 邱勇.iDam中大坝安全监测自动化系统可靠性考核的实现[J].红水河，2015，（1）.
[3] 程建秋.基于DEA-AHP的大坝安全监测监控工程综合评价[J].吉林水利，2015，（3）.
[4] 方卫华，吴健琨.基于无失效变形监测数据的大坝整体安全度评价[J].水利与建筑工程学报，2015，（1）.
关键词：水力发电；水电站；水工监测；自动化；数据分析
水电站大坝的安全监测，是指运用特定的仪器设备，对大坝主体、大坝地基部位、大坝附近的岸坡以及大坝周边自然状况所做的观测和巡查。对于水电站大坝进行及时的监测，有利于在第一時间发现大坝的安全隐患，采取适当的措施消除这些隐患，确保水电站大坝质量安全，保护大坝附近居民的健康和财产安全。水工监测是保障水电站安全平稳运行的重要工作。在水力发电技术不断进步的今天，水工监测工作不断暴露出一些问题，因此，加强对这些问题的分析与研究，并探索合理的改善方法有着非常重要的意义。
一、水工监测工作的主要内容
根据实际水电站运行过程中水工监测的主要流程，其工作内容大致为如下三个方面：第一，对水电站大坝进行综合分析，在此基础上进行科学合理的观测设计，安装合适的监测仪器设备，并确保设备正常运行。第二，严格按照相关的技术标准和监测程序，对水电站的相关检测项目进行实地观测。第三，技术工作人员对实际观测的数据资料进行整理汇总分析，研究相关监测数据的变化情况，总结其中的规律，并形成书面文字报告。从总体上来看，水工监测的主要目的在于提前发现水电站运行过程中出现的意外情况。因此，设计科学合理的水工监测项目，采用先进的监测仪器，按照相关的监测程序进行监测，可以降低水电站运行过程中发生故障的概率。
二、水工监测工作中存在的问题
1.监测设施问题
大坝安全监测系统中，根据现行规范要求以及现代化管理工作的需要，大多数大坝的安全监测设施不同程度地存在问题，这些问题中多数是观测设施陈旧、精度低、可靠性差；有的属于监测系统布置不合理，缺少某些必要的监测项目，有些比较小的坝则基本没有监测设施；特别是，由于观测工作的特殊性、复杂性、分散性以及地处交通通道旁，人员活动复杂，同时施工期间及移交前期管理混乱，对管理设施的保护认识不足，易造成大量的观测设施遭受人为的各种意外的破坏和损失。
2.大坝监测自动化问题
目前绝大多数水电厂大坝还是采用人工施测，很难保证在恶劣条件下采集数据的可靠、及时。由于自动化监测系统测读快、准确性高、传输和处理迅速、改善观测条件和降低劳动强度，因而近几年有一部分大坝相继实施监测自动化改造工程，但因规划不周、仪器稳定性差等原因，大坝自动化监测工作遭到挫折和反复，个别大坝在自动化设施刚投运时已将原有人工观测设施拆除，无法作对比观测，而自动化设备又经常出现故障，致使观测数据断断续续。
3.大坝安全监测系统中的问题
大坝安全监测工作一般分为四个阶段：设计阶段、施工阶段、首次蓄水阶段和运行阶段，这项工作的物质基础是硬件，即在施工阶段所建成的大坝安全监测系统。而硬件的好坏，取决于设计、施工和运行维护管理，其中设计、施工最为重要，运行期测值的基准值常常在施工阶段就要确定，首次蓄水阶段是大坝第一次经受库水考验的重要时期，在荷载的作用下，大坝和坝基可能会发生一些调整，这个阶段的监测尤为重要，运行期的监测是掌握大坝运行工况的重要手段，监测数据是判断大坝安全与否的重要依据。当前，设计市场较为混乱，有多家设计单位，如设计院、科研单位、高等院校、仪器制造厂家、运行管理单位、学术团体等，设计水平参差不齐，不能保证大坝安全监测系统的质量与有效性。一个好的设计，需要依靠好的施工来实现。由于施工期间工作面广，工地又呈空间交叉作业，稍有不慎，就会造成仪器或设施的损坏。水库第一次蓄水是对大坝的重要考验，如果大坝存在严重的隐患，将无法承受这样的考验，不少施工单位对首次蓄水期间的大坝安全监测工作不够重视，只注重工程进度，而忽视了安全。常常可以看到，水库蓄了水，而安全监测设施还没有建立起来，对安全监测资料来说，若测不到首次蓄水前的初始值，以后将再也无法得到，给今后的资料分析将会造成极大的困难。工程竣工验收后，大坝安全监测系统最后移交给运行管理单位。
三、加强水工监测工作的对策
1.培养水工监测人员一专多能
水工监测工作是一项非常复杂精细的工作，对专业监测技术人员的知识水平以及实践技能的要求非常高，并且要求具备相关领域的综合技能。例如，一名合格的水工监测技术人员不仅要掌握本专业的监测技术、监测理论，还需要深入学习计算机、测量技术、水文地质分析、土木工程技术等多方面的知识。这就需要加大对技术人员的培训，拓展他们的综合技能，对于水电站的长期发展来说，更是需要培养具备综合技能，能够掌握整体监测系统的复合型人才。
2.推进监测系统的自动化建设
监测系统的自动化监测不仅可以节约人力资源，也能提高数据采集的准确性、及时性以及可靠性。因此，必须合理设计，防止胡乱上项目，同时选择仪器应考虑成熟、稳定的仪器。具体施工时，还要注意等项目成熟时再建设，不要盲目进行全面铺设。建设好自动化监测后，也要保留一定的人工监测手段，以防止在自动化系统出现故障的情况下能保证监测资料的连续性，也可以进行人工与自动化数据的比对。在监测系统的自动化方面，要引进先进的数据管理控制分析软件，优化软件系统，提高系统的自动化水平。
3.加强水工监测项目管理
随着时间的推移，水电厂的水工监测项目有一部分可能会失去应有的作用。因此，要对所有设备进行一次全面检查清理，并进行全面评估，对监测项目进行适当改动，优化监测效率。对于监测设备也应进行一定保护，尽可能让室外设备减少暴晒和雨淋等。必要的地方可以进行混凝土浇筑。室内设备要做好通风防潮等工作。水工监测项目要根据实际水电站运行的实际情况，定期进行合理的调整，对于一些不必要的监测项目可以适当减少。
4.对大坝安全监测必须强调全过程管理工作
对于拟建和在建的大坝，安全监测设计任务应由主体工程设计单位一并承担；对于已建大坝的安全监测设施的更新改造设计任务，原则上应由原设计单位承担，也可由主管单位采用招标或委托持有设计资质的单位承担。设计单位应严格按有关规程规范的要求，精心设计，周全考虑，优先采用国内外先进可靠的新技术和新方法。在施工期间应深入现场，解决施工中的有关设计问题，大坝竣工后应定期回访，及时提出改进建议。
四、结语
水利水电的发展对于改善我国的能源结构有着深远的影响。而水工监测是保障水电站安全建设、运行的重要工作。水工监测工作功能的充分发挥需要有一支技能丰富的专业技术人才，对于水电站来说要加大对一专多能型人才的培训，同时还要提高对监测工作的重视程度，采购先进的监测仪器仪表设备，更新相关的监测系统，不断提高监测过程的自动化水平。要重视计算机在水工管理中的应用，使观测资料的计算、整理整编和分析实现微机管理，以提高工作效率；要积极稳妥地推进大坝安全监测系统自动化建设，使大坝安全监测水平跃上一个新台阶。
参考文献：
[1]胡纪元，文鸿雁，周吕，陈冠宇.遗传小波神经网络在大坝变形预测中的应用[J].人民黄河，2014，（10）.
[2] 邱勇.iDam中大坝安全监测自动化系统可靠性考核的实现[J].红水河，2015，（1）.
[3] 程建秋.基于DEA-AHP的大坝安全监测监控工程综合评价[J].吉林水利，2015，（3）.
[4] 方卫华，吴健琨.基于无失效变形监测数据的大坝整体安全度评价[J].水利与建筑工程学报，2015，（1）.