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现代电子技术在大坝安全管理中的作用

2013-03-24付丹华刘爱莲

电子测试 2013年6期
关键词:坝体大坝水体

付丹华 刘爱莲

(1.河海大学公共管理学院 江苏南京 210024;(2.南京瑞迪高新技术有限公司 江苏南京 210024)

现代电子技术是一项应用于各行各业的高端科学技术,在大坝安全管理中,有着各种各样的管理事项,繁琐庞大的管理事由需要得到一定的技术化管理才能增加管理科学性,现代电子技术在大坝安全管理中的作用体现在监控、档案资料整理、险情预告、汛情通讯等方方面面。

1 水库大坝安全管理的基本内容

大坝安全管理监控指的是通过一些特定的观测仪器以及相关设备,对于大坝主体以及相关建筑进行各个方面的监控检查工作等。比如对大坝垂直和水平位移、大坝坝体出现裂缝的问题、水体对于大坝造成的浸润线、水体渗流量、大坝的变形进度、预应力设计、温度变化、大坝水体的渗流量、以及坝体伸缩缝等因素的观测和监控以外,还要加强一些诸如抗震、滑坡等项目的管理监测等,经过这些安全管理项目的检测,可以及时获取大坝相关的安全信息数据等,便于为大坝下一步的安全管理提供参考,进而方便进行安全管理的决策。由于大坝的工作条件十分复杂,大坝坝体以及坝体基底时时刻刻承受着水流等的侵蚀,大坝的安全管理状态是出于动态中的,难以进行定期检测,只有利用现代电子技术进行即时的监控管理和信息传达,才能保证大坝的状态处于安全性质。再加上当初进行大坝施工时,可能因为设计方案以及施工人员的不注意,会造成大坝的某些缺陷,这些缺陷经过一段时间的运行,加上外界的水流侵蚀、冻融风化等各种作用,就会使得大坝的本体以及大坝基底出现不稳定的情况,进而造成大坝安全问题,随时可能发生严重的安全问题。只有利用利用现代电子技术进行即时的监控管理和信息传达,在大坝的安全状态出现异常的时候进行及时的发现和处理,才能确保大坝的安全管理。大坝的安全管理关系到大坝工程的安危以及大坝的经济效益,还关系到人民的生命财产安全,所以大坝的安全管理是非常重要的。

2 大坝安全管理监测要因大坝类型的不同进行灵活分类

在现实的大坝安全管理工作中,大坝发生事故具有多种原因,安全管理中出现的问题、出现问题的部位、问题的轻重缓急以及相关问题的原因等都会因为不同大坝的种类而显得不同,这就需要大坝安全管理人员明晰一个问题:大坝安全管理监测要因大坝类型的不同进行灵活分类。在进行大坝安全管理的现代电子技术的应用设计时,技术管理人员应该按照自己所管理的大坝的型号、当地的具体地址特征、水文条件、气候特性以及大坝的结构等方面进行技术布局和管理。将上述条件进行一一观测,然后再对相关的安全管理项目进行观测和管理,布置一些电子科技设备,同时对整体的管理电子系统进行整合和规划。

根据不同的大坝类型,要有不同的大坝观测项目。

在进行土坝、土石混合坝等的安全管理检测的时候,一般要首先明晰一点:该种大坝发生安全事故的原因主要是流水对坝体造成的渗透破坏以及坝坡的稳定性受到损害等,具体的表现为坝体渗漏、大坝基层出现渗漏、塌陷的坑基、坝体出现流土滑坡等问题。所以在大坝的安全管理方面,要侧重于对大坝垂直和水平位移、大坝坝体出现裂缝的问题、水体对于大坝造成的浸润线、水体渗流量等项目的观测和监控等。

在进行混凝土坝、圬工坝等的安全管理检测的时候,也要首先明确,该种大坝发生安全事故的原因主要是大坝主体、大坝基底的内部应力等在设计的时候没有做好相关数据工作,超出了初始设计所能够承受的限度,具体的表现为坝体出现裂缝、坝体位移量过大以及坝体出现渗漏现象等。为此,在大坝的安全管理方面,要侧重于对大坝的变形进度、预应力设计、温度变化、大坝水体的渗流量、以及坝体伸缩缝等因素的观测和监控等。

3 现代电子技术在大坝安全管理中的运用

3.1 数据库技术在大坝安全管理中的技术应用

数据融合技术在大坝安全管理中的应用。

数据融合技术是基于上文中提到的数据采集系统进行进一步分析管理的技术。上文提到,在大坝周围安装摄像头以及麦克风等等,都是进行有效数据采集的有利工具。被经过摄像头和麦克风等工具采集到的数据可以被进一步转换为容易被管理系统所识别的讯号。这些信号会被大坝安全管理中的传感器进行监管,然后经过初步的筛选,将这些信号进行进一步的分析和融合,进一步将传感器、麦克风、摄像头等设备收集到的有关安全方面的信息进行细致的分析和提取,将其中对于安全管理有关的信息进行提取分析推理和运用,然后将这下消息与之前已经经历过的安全管理事故或者相关的数据进行对比分析,经过这样的步骤,就能够基本上看出,传达的信息到底是是能不能够为大坝的安全管理造成威胁的。

进一步为大坝的安全管理提供参考。

另外需要注意的是,经过这些技术搜集到的信息要进行及时的勘察,同时,电子信息技术数据库中的原有对比信息要做好备份和更新,这样才能够及时根据形态做出决策反应,不至于落后于事实太久。一般来说,单纯的依靠现代电子技术中的摄像技术以及信息提取技术比较落伍了,因为渐渐的随着现代信息技术的系统变得越来越精密,这些基础的设备已经不能满足安全管理的要求,甚至可能因为收集数据的不确定,造成决策方面的失误,加大大坝安全管理的负担。由此可见,大坝安全管理中的现代电子技术研究人员可以利用更多更精密的仪器对大坝安全进行管理,从大坝的修建、大坝潮涌量的增减等方面加强现代技术的应用,加强管理的精密程度,利用信息融合技术将这些信息进行统一整合融合,经过一系列的发展和运用,就能够提高大坝安全管理中的管理精准程度,减少因为信息错误带来的决策失误等等。

现代电子技术解决了在大坝管理中的人员管理的种种不足,为大坝管理提供了更先进的管理方式。

3.2 监控技术在大坝安全管理中的作用

上文提到,相关的技术人员除了要对大坝垂直和水平位移、大坝坝体出现裂缝的问题、水体对于大坝造成的浸润线、水体渗流量、大坝的变形进度、预应力设计、温度变化、大坝水体的渗流量、以及坝体伸缩缝等因素的观测和监控以外,还要加强一些诸如抗震、滑坡等项目的管理监测等,如果没有经过检测和控制,大坝本身潜在的缺陷经过一段时间的运行,加上外界的水流侵蚀、冻融风化等各种作用,就会使得大坝的本体以及大坝基底出现不稳定的情况,进而造成大坝安全问题,随时可能发生严重的安全问题。大坝安全管理部门的险情预告都是由上面提到的数据采集技术进行应用的。在大坝周围安装摄像头以及麦克风等等,都是进行有效数据采集的有利工具。被经过摄像头和麦克风等工具采集到的数据可以被进一步转换为容易被管理系统所识别的讯号。那么这些信号会被大坝安全管理中的传感器进行监管,然后经过初步的筛选,将这些信号进行进一步的分析和融合,进一步将传感器、麦克风、摄像头等设备收集到的有关安全方面的信息进行细致的分析和提取,将其中对于安全管理有关的信息进行提取分析推理和运用,然后将这下消息与之前已经经历过的安全管理事故或者相关的数据进行对比分析,遥测站的主要功能是自动收集大坝附近的雨量水位等相关数据的变化情况,具有实时性、自动性、以及不间断性和高准确性。

4 结语

在大坝安全管理中,存在着各种各样需要进行规划管理规划的事项,只有将现代电子技术完美运用于大坝安全管理中,才能使得这些繁琐庞大的事项变得简单易行,无论是在大坝安全管理中的监控方面还是在大坝险情预告、通讯等方面,电子信息技术都在其中发挥了重要作用。文章已经就现代电子技术在大坝安全管理中的作用进行了详细分析,只有找出大坝安全管理中存在的问题,继续加强现代电子技术的发展,才能改进大坝的安全管理。

[1] 黄志伟.广源水电公司水电站大坝安全管理探究[J].中国高新技术企业,2012(23)

[2] 雷俊荣盛金保杨正华张士辰.国际水库大坝管理经验对《水库大坝安全管理条例》修订的启示[J].中国水利,2012(14)

[3] 和树贵.关于中小型水库大坝安全管理的探索[J].科技创新与应用,2012(6)

[4] 刘忠兴时守平.舒兰市中小型水库大坝安全管理与维护措施[J].吉林水利,2011(11)

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