0 概 述
大壩安全屬社會公共安全,涉及社會公共財產、人類生命安全,世界各國政府對此都很重視,我國政府也非常重視,先后頒布了《水電站大壩安全管理辦法》、《水電站大壩安全監測工作管理辦法》以及土石壩、混凝土壩的安全監測技術規范等,并設立了專門的政府管理機構和經授權的行業技術管理部門,明確指出“水電站業主負責大壩安全運行管理,政府行使監督管理”。隨著社會經濟建設、科學技術的高速發展,安全管理工作要求做到集中、實時、在線,以適應當前社會發展的需要,滿足政府大壩安全監督管理部門準確、及時掌握大壩安全信息的要求,從全局高度決策指導各級工作。
但目前大壩安全監測技術和管理工作還不能滿足“準確、及時”的要求,其主要原因有:①大壩安全監測自動化系統在已實施的工程中,從運行方式到設備配置,從安全評價方法到設計原則,在合理性、實用性等方面存在差異且不規范;②大壩安全監測工作受以經濟效益為中心的企業行為影響,往往安全監測系統維護管理不及時,造成監測資料斷缺,從資料分析到反饋大壩運行工況要相當長時間才有結果;③大壩安全監測工作貫穿設計、施工、運行整個工程建設過程,技術涉及多專業,目前專業研究管理機構尚不具備全面的技術條件,難以勝任全面工作。所以非常有必要研究建立符合我國國情的大壩安全實時在線監督管理系統。要實現大壩安全在線監督管理,其重要的基礎工作是水電水利工程大壩安全監測自動化系統設計、施工、驗收、運行管理必需有章可循,機構設置、系統運行方式明確,設備運行可靠,安全評價方式正確、合理、實用,配備人員,管理到位。這樣才能保證大壩安全管理系統各級的整體運行。
1 大壩安全實時在線監督管理系統
1.1系統的管理模式及構成
大壩安全在線管理總體模式可分為四級:大壩安全監測現場層、流域或電廠管理機構層、全國大壩安全在線技術監督管理機構層、全國大壩安全政府監督機構層,詳見圖1。(1)大壩安全監測現場層,完成大壩安全監測數據的定時自動采集、存貯、電子文檔整編、評判,做到“測、判、報”同期,指導現場一般運行人員針對“無人值守”監測評判結果的處理。(2)流域或電廠管理機構層,完成對定期監測的歷史數據的分析工作,結合五年一次的大壩安全定檢,在專家論證基礎上修正、完善已采用的安全監控模型,及時分析確認監測中的異常現象,并據情況及時處理、整理組織上報。(3)全國大壩安全在線技術監督管理機構層,及時掌握全國大壩安全狀態信息,對大壩安全監測中的異常及時組織專家在線會診、處理,監督企業大壩安全技術的落實情況。(4)全國大壩安全政府監督機構層,指導全國大壩安全工作,制定大壩安全法規,監督各級企業安全法規的執行情況。
1.2系統的特點
大壩安全實時在線監督管理系統具有如下特點:①符合我國現在和今后水電水利企業發展的格局;②加快目前我國大壩安全監測工作的制度化、規范化;③有效監督大壩業主的安全工作執行情況,杜絕以經濟效益為中心而忽視削弱大壩安全工作;④充分考慮了大壩安全技術行業特點。
1 3 系統應遵循的基本原則目前系統四級管理已具備了必要的硬、軟件條件,其中計算機、測量、通訊設備和基礎軟件平臺已經成熟。
具體實施可遵循如下原則:①各層站設備采用標準工業計算機設備;②目前可選擇的遠程組網數據通訊方式很多,可利用全國電力系統通訊網作為主通訊系統,其他通訊網作為備份通訊;③基礎軟件平臺采用ＷｉｎｄｏｗｓＮＴ系統,通訊協議采用當前標準化ＴＣＰ/ＩＰ協議或專用協議。考慮到系統通訊數據社會共用性很窄,建議建立獨立的大壩安全專用網絡系統,這樣可有效防止黑客攻擊、病毒侵害,安全性、保密性好,費用低,實現方便可靠。
2 目前需要解決的關鍵技術問題
（1）由于利用實時監測資料快速評價大壩運行工況的方法理論尚在發展之中,對監測到的數據如何進行分析評價以及現場與各級管理中心間傳遞什么樣信息是要解決的關鍵問題。現今多數大壩安全監測軟件系統,僅僅是將多種數學處理方法程序集成,而運用監測資料分析評價大壩工況的準確性,取決于使用軟件的專業技術人員的水平。由于大壩安全問題涉及多專業,而大壩現場專業技術人員有限,這樣的大壩安全監測自動化系統僅僅是實現在線自動測量和事后處理,而遠程監測管理系統只是將所有監測數據進行傳輸的數據管理系統,難以滿足及時掌握大壩安全狀況的要求。因此,筆者認為大壩安全監測系統發展方向應是:①利用人們對大壩安全監測現有的專家知識水平,建立現場專家知識庫,對監測數據進行在線處理。首先對結構異常和設備故障區分后,將真實的異常結論及時在線傳輸至全國大壩安全在線技術管理監督機構,由專家及時會診、復核、確認,使大壩安全政府監督機構能準確無誤地清楚及時地掌握全國各水電工程大壩的工況。②大壩現場“無人值守”運行方式,應不間斷在線監測,要求監測量通過結構化壩工邏輯推理評價或與監測、設計資料綜合分析時提出的技術警戒值相比較,正常時監測數據不存盤,異常時聲光報警、遠程上報及存盤;按監測規范的頻次要求定時數據采集存盤,為監控模型研究、修正和發展采集樣本資料。
(2)目前已實施和在建的大壩安全監測自動化系統一般測點多,信息量很大,輸入輸出非標準產品多,包括:變形、滲流、應力應變等,給運行帶來許多問題。所以對納入安全監測自動化系統的測點必須“突出重點”,產品技術應盡快朝國際標準化方向發展。
3 結 語
大壩安全實時在線監督管理系統集先進的壩工、計算機、電子、通訊、管理技術為一體,符合現代社會發展、管理的需要,是加強政府監督的有力工具,是企業大壩安全工作的目標,是提高我國大壩安全管理工作的根本。?
