卡霍夫卡溃坝事件再次警示大坝安全监测的重要性

　　卡霍夫卡水电大坝位于俄罗斯西伯利亚地区，建于1959年开始兴建，然而当地时间6月6日，卡霍夫卡水电站遭破坏导致水库大坝溃坝，造成第聂伯河下游水位大幅上涨，带来严重生态和人道主义风险。当地已疏散了近7000名居民，溃坝引发的洪灾导致77人受伤住院。专家称，溃坝引发的洪水对当地生态系统造成了灾难性的影响，洪水不仅改变当地自然环境、造成动植物大量死亡，还可能导致当地的工业、农业污染物扩散，从而对第聂伯河下游的生态系统造成长期负面影响。

　　大坝安全一直是一个备受关注的问题。随着气候变化与经济发展的影响，水坝的建设数量不断增加。但在建设和维护过程中，监测的重要性不能被忽视。安全监测通常包括对大坝结构，水压以及周围环境的实时监控，以及及时发现潜在的问题，以解决问题和防止事故的发生。

　　事实上，监测技术已经有了巨大的进步，南京峟思工程仪器自主研发的传感器和监测系统，可以实时监控水坝的状态，及时发现坝体的变形、水位和压力的变化等问题，以及预测灾难性的天气事件。监测数据可进行分析和记录，有助于建立可靠的结构模型，提高水坝的设计和建造质量，从而提高安全性并减少潜在的灾难性影响。

　　大坝安全监测是水坝建设和维护的必要措施，必须始终保持高度警惕。只有通过对水坝的及时监控和管理，我们才能保证水坝的安全性，减少人员和环境的损失，让人们的生命和财产得到保护。

在此背景下，现代化的大坝安全监测显得尤为重要。为了实现无人值守的大坝实时监测自动化，我司推出了水库大坝安全监测传感器及数据采集系统，通过实时采集大坝沉降、倾斜、水压以及大坝形状特征等信息，对数据进行储存、计算，做出大坝安全报告，该系统为工程施工及运行管理人员提供数据支持和判断依据，做出快速的灾情预警预报，保障百姓的生命财产安全。

具体来说，水库大坝安全监测系统由监测中心、通信网络、现场监测设备、现场采集设备等组成，根据不同地区的通信、环境等条件，设立大坝安全监测点，配置相应的传感器以及遥测终端、通信终端设备，实现大坝安全信息的自动采集、传输。

主要监测指标包括以下几个方面：

1. 变形监测：通过水平位移、垂直位移和裂缝位移等参数，监测大坝形状的变化情况。对应我司产品：VWS型振弦式应变计、VWR型振弦式锚杆应力计、VWD型振弦式位移计、VWD-J型振弦式测缝计等。

2. 渗流监测：监测渗流压力、渗流量等参数，以识别大坝渗漏问题。对应我司产品：VWP型/YSP型振弦式渗压计、YL-A型磁致式量水堰计、水位计等。

3. 数据采集：对传感器数据进行采集、管理、绘制过程线、生成报表、简单分析、报警。在监测指标的基础上，该系统还将按照标准水文协议，自动定时上报到贵州省、市、县三级水利监管平台，使得管理部门能够快速响应、及时应对灾害事件。对应我司产品：MCU自动化测量单元、振弦测量模块、多功能/全功能采集模块等。

综上所述，水库大坝安全监测系统已经成为维护大坝安全稳定运行的重要手段，得到广泛的应用。尽管该系统存在一定的成本和技术门槛，但它可以有效降低灾害损失，并加强大坝管理部门的决策能力和监管能力，充分保障了生命财产安全。

在水库大坝的实时监测中，主要任务是通过无线传感网络监测各个监测点的水位、水压、渗流、流量、扬压力等数据，并在计算机上用数据模式或图形模式进行实时反映，以掌握整个水库大坝的各项变化情况。大坝安全监测系统能实现全天候远程自动监测，并将监测数据自动采集并进入相关数据库中，也可以利用人工观测条件进行监测。

　　在项目设计阶段，应特别考虑地质构造特点、结构稳定性、材料选取及相关参数等内容。为了尽可能实现监测的科学化，需要借助相关监测仪器和相应的计算方法，结合模型进行实验模拟以更好地了解各个隐患发生的部位及程度，然后利用仪器设备对各个参数进行进一步的实验，以优化配套。

　　在施工阶段，除了要保证施工方式以及相关规范的要求外，还应对施工材料及各个结构部位的相应参数进行再次检核。在大体积混凝土施工中，必须严格控制施工温度，并对温度的变化进行全过程控制。在防渗漏施工中，必须经过严格的检测，保证碾压工作的密实度符合要求。

　　在运营阶段，应将运行期间收集的资料建立相应的监控模型，以掌握大坝的运行情况及发展态势。为了弥补数据反映的是大坝的外部特征而隐患部位不易发现的特点，必须借助探测仪器进行具体监测，监测的参数主要有变形、渗压渗流、应力、温度、水文气象等数据。例如，在水库的运行阶段，大坝的安全监测主要内容和方法包括：

　　变形监测：

　　VWS型振弦式应变计、VWA型振弦式测力计、VWD型振弦位移计监测坝段相对于坝段的水平位移和垂直位移。

　　YJL-200静力水准仪监测坝基的水平位移和垂直位移。

　　YS型测斜仪、测斜仪校核大坝倾斜及垂直位移，在坝顶和廊道内共设测点。

　　渗压渗流监测：

　　内容包括扬压力、渗流量：

　　在纵向廊道和横向廊道内分别设扬压力计监测水的扬压力。

　　在横向廊道内设量水堰，在集水井内设水位测量仪来监测坝体渗流量。

　　水库的其他监测：

　　温度计、水位计、气压计、雨量计、等遥测设备。

　　老化阶段

　　伴随材料的逐步老化，材料的性能全面下降，大坝的性能必然会因为材料的老化而整体性能降低。此种情况下，一般建立的检测模型便不能很好地反映大坝的安全问题，为了保证监控工作的准确性，必须将检测重心转移到混凝土结构内部以及钢筋老化上来。

　　大坝安全监测是人们了解大坝运行状态和安全状况的有效手段和方法。它的目的主要是了解大坝安全状况及其发展态势，是一个包括由获取各种环境、水文、结构、安全信息到经过识别、计算、判断等步骤，给出一个大坝安全 程度的全过程。

　　检查观测：

　　检查监测是利用人员本身通过观察、手摸或者利用一些简单的工具对建筑物进行简单的观测。使用仪器观测虽然可以得到更为准确的信息，但一个建筑物的仪器安设点 数是有限的，太多的仪器设备不利于经济方面的考虑，另外水工建筑物裂缝、渗水等缺陷部位也不一定反生在仪器设备的观测点上，所以人员的检查观测具有相当重要的地位。有利于及时的弥补仪器的不足，及时的发现异常情况的发生。检查观察主要检测建筑物有无裂缝，在坝脚、迎水坡部位有无塌陷、流土和沼泽化的现象，在伸缩缝部位是否有渗漏，混凝土表面有没有松软、侵蚀的危害，有泄水作用的部位检查有无磨损、剥落金属部位的焊缝、铆钉等是否生锈变形。

　　仪器的量测：仪器量测既是在相应的建筑部位预设仪器设备，通过规律性的采集数据，来判定建筑物的工作状态。

　　（1）变形观测

　　变形观测是原型观测中较为重要的一部分，要对土工、混凝土、土坝等建筑物观测水平位移和垂直位移、地基的固结沉降情况、伸缩缝的变形等 。

　　（2）渗透观测

　　对于土坝类的渗透观测，浸润线的位置变化情况可以通过孔隙水压力仪来确定，根据结构形式、工程等级以及施工方法和地质情况等定出观测断面，观测断面要能够反应出主要的渗流情况和问题可能发生的地点，根据断面的大小确定测量点数。其他还包括渗流量的观测、绕坝渗流观测、坝基渗压观测、土坝孔隙水压力观测以及渗水透明度观测。对混凝土建筑物的渗透观测还要包括坝基场压力观测和混凝土内部渗透渗透压观测。

　　（3）应力与温度观测

　　以混凝土坝的观测为例，通过在混凝土内部埋设应力应变计和无应力计，来观测混凝土内部因为温度、湿度、化学变化以及应力引起的总应变。无应力计主要用来量测温度、湿度以及化学变化引起的应变，总应变减去这一部分就可以得到有荷载引起的应变，换算成应力，既可得出想要的结果。温度对混凝土坝体也有重要的影响，温度观测要在坝体内布设温度计，在靠近坝体表面、在坝体钢管、宽缝、伸缩缝等附近要加大测点的布设密度，和坝体周围的水文地质条件结合起来，对坝体内部温度的出合理的观测处理。

　　（4）水流的观测

　　主要对水流形态观测，从而得出水流带给建筑物的作用力，避免不利的水流影响。水流平面形态包括水流的流向、回流、旋窝、折冲水流、翻滚。观测时从泄水建筑物开始向上下游两端一直到水流正常的地方。对于高速水流，要着重观测水流引起的振动、压力以及负压进气量等，观测数据可以提供宝贵的经验资料，为维修维护建立有效的依据。

　　南京峟思工程仪器指出，除了检查观测和仪器量测，大坝安全监测还需要进行数据分析和综合评估。数据分析是将采集到的各类数据进行整理、处理和分析，以便更好地了解大坝的运行状态和安全状况。而综合评估则是将各项监测数据综合起来，形成一个全面的评估报告，对大坝的安全状况进行判断和预测。同时，大坝安全监测还需要及时报告和预警机制，一旦发现安全隐患或异常情况，必须立即采取措施，以确保大坝的安全稳定。在大坝安全监测中，每一个环节都至关重要，只有全面、准确地监测和评估，才能保障大坝的安全运行，为人们的生命财产安全提供坚实的保障。

　　大坝安全监测是人们了解大坝运行状态和安全状况的有效手段和方法。它的目的主要是了解大坝安全状况及其发展态势，是一个包括由获取各种环境、水文、结构、安全信息到经过识别、计算、判断等步骤，给出一个大坝安全程度的全过程。

　　此过程包括：通过各种信息的获取、整理和分析，大坝安全监测给出大坝安全评价，控制大坝安全运行校核计算参数的准确性和计算方法的实用性反馈施工方法的正确性，改进施工方法和施工控制指标为科学研究提供现场资料，检验各种理论、校正各种模型和参数，协助找出实测规律和辅助成因分析等。

　　检查监测是利用人员本身通过观察、手摸或者利用一些简单的工具对建筑物进行简单的观测。使用仪器观测虽然可以得到更为准确的信息，但一个建筑物的仪器安设点数是有限的，太多的仪器设备不利于经济方面的考虑。

　　另外水工建筑物裂缝、渗水等缺陷部位也不一定发生在仪器设备的观测点上，所以人员的检查观测具有相当重要的地位。有利于及时的弥补仪器的不足，及时的发现异常情况的发生。

　　南京峟思工程仪器www.njysiot.com指出检查观察主要检测建筑物有无裂缝，在坝脚、迎水坡部位有无塌陷、流土和沼泽化的现象，在伸缩缝部位是否有渗漏，混凝土表面有没有松软、侵蚀的危害，有泄水作用的部位检查有无磨损、剥落金属部位的焊缝、铆钉等是否生锈变形。