自动化监测在水库大坝中的应用

水库大坝自动化监测技术作为保障大坝安全重要的非工程技术之一，随着水库大坝建设规模的不断扩大，被广泛用于水库大坝安全建设中，其贡献主要表现在检验和完善大坝设计、指导和改进工程施工、监控大坝运行安全、检验病险水库除险加固效果、优化大坝管理和处置、查出大坝突发事件的成因等。同时，由于大坝具有的特殊性，一旦大坝出现安全问题，则会对下游造成一定的经济和环境损失，甚至会对人们的生命健康构成威胁，而自动化监测技术在水库大坝中的应用，可有效降低水库大坝的风险，增强其防洪预洪的能力，为水库工程安全和公共饮水安全提供有力保障，提高水库大坝工程经济效益和环境效益。

自动化监测在水库大坝中的应用

目前，诸多水库大坝的自动化监测技术较为落后，为水库大坝埋下一定的隐患。在水库大坝的建设前期，主要通过人工对其安全进行监测，但由于人力资源和相应的设备设施存在一定的局限性，再加上大中型水库监测周期过长，不能及时发现大坝运行过程中存在的安全问题。若在雨雪、洪水等恶劣天气，则可能导致水库大坝在运行过程中发生较大灾难。因此，有必要加大对先进技术及设备的引进力度，并结合工程的实际情况，对自动化安全监测评价预报系统进行完善和优化，并形成一套较为完整的自动采集技术，实现对水库大坝运行情况的有效监测，以此来指导大坝建筑的维护方向，从而保障大坝的稳定运行。

在水库大坝中，自动化监测系统的组成部分主要包括现场量测、大坝安全数据采集系统、信息处理及查询等，能够对水库雨量、水位、变形、渗流等进行有效的自动化监测。同时，根据工程的实际情况，可对水库大坝的运行状况进行调整，及时为水库大坝提供较为准确、真实的信息，并制定有效措施来消除坝体存在的安全隐患，从而提高水库大坝的施工质量和管理效率。

水库大坝自动化监测的内容主要包括水库水位、变形、渗流、流量、相对湿度、水温等，且在水库大坝建设的过程中，主要使用的仪器设备有DIT-MCU水工、监测传感器、数据记录仪、水质探测器及GPS定位系统等。因此，自动化监测技术在水库大坝中的应用，不仅能利用远程技术对水库大坝运行的实际情况进行实时监测，还能将传感器监测点所采集的数据及时传输到相应的数据库。另外，还可对各个地点的监测单元实行分层分布监测，并按照时间顺序进行自动存档。

在水库大坝中，部分采用的自动化监测设备是露天的，并呈大规模分布，因此，应对雷电袭击进行综合考虑。相关数据显示，导致坝体被雷电袭击的主要原因就是感应雷电流沿着通讯电缆和电源进入系统内部，从而对设备造成严重损坏，因此，在设备自动化监测的过程中，应制定科学有效的措施避免雷电袭击，防止系统整体瘫痪，从而有效预防重大安全事故的发生。另外，数据传输线路可采用镀锌钢管保护的光缆，并采用单端接地的方式，可有效减少因电位差所引起的干扰。同时，在各个信号电缆和电源中，可将防雷识别装置安装在其两端，并切断雷电传输通道及在整个系统中安装一个及以上避雷针，有利于减少或避免雷电袭击所造成的危害。除此之外，还应设计串联式浪涌识别电源防雷、分散式联合接地系统模式等，可有效避免雷电的直接袭击，防止感应雷和电压浪涌对系统造成严重损坏。

设计和开发出合理科学的水库大坝安全评价预报系统，其中，安全评价预报系统具有一定的通用性、移植性。由于水库大坝的自动化监测技术主要包括数据采集和管理等系统，因此，可对数据采集效率进行优化，并对所监测的动态数据进行有效维护和管理，特别是坝体变形和渗流安全分析模型等功能的分析及评价。同时，建立具备坝体安全评价体系、模糊综合评价模型等功能的分析评价预报系统，以此来提高水库大坝运行的稳定性和安全性，从而保障水利工程的顺利进行。