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大壩安全監(jiān)測(cè)的內(nèi)涵及擴(kuò)展
摘 要：從分析影響大壩安全的各種因素入手，在時(shí)空兩個(gè)方面拓寬了大壩安全監(jiān)測(cè)的概念，即大壩安全監(jiān)測(cè)應(yīng)在時(shí)空上將影響大壩安全的因素考慮在內(nèi)。在此基礎(chǔ)上，提出：(1)大壩安全監(jiān)測(cè)要有明顯的針對(duì)性；(2)重視對(duì)潰壩的分析；(3)大壩安全監(jiān)測(cè)應(yīng)和設(shè)計(jì)及大壩安全定檢結(jié)合起來(lái)，以方便資料分析和相互校核；(4)加強(qiáng)對(duì)大壩安全監(jiān)測(cè)(包括監(jiān)測(cè)系統(tǒng))，特別是自動(dòng)化系統(tǒng)的效益評(píng)估，要求大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)成為水庫(kù)運(yùn)行調(diào)度的依據(jù)，真正為提高水庫(kù)效益服務(wù)；(5)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)大壩安全監(jiān)測(cè)的網(wǎng)絡(luò)化，以方便經(jīng)驗(yàn)交流，提高監(jiān)測(cè)技術(shù)。關(guān)鍵詞：大壩安全監(jiān)測(cè)；時(shí)空；運(yùn)行管理；網(wǎng)絡(luò)?
眾所周知，大壩是一種特殊建筑物，其特殊性主要表現(xiàn)在如下3個(gè)方面：①投資及效益的巨大和失事后造成災(zāi)難的嚴(yán)重性；②結(jié)構(gòu)、邊界條件及運(yùn)行環(huán)境的復(fù)雜性；③設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行維護(hù)的經(jīng)驗(yàn)性、不確定性和涉及內(nèi)容的廣泛性。以上特殊性說(shuō)明了要準(zhǔn)確了解大壩工作性態(tài)，只能通過(guò)大壩安全監(jiān)測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)，同時(shí)也說(shuō)明了大壩安全監(jiān)測(cè)的重要性。事實(shí)上，大壩安全監(jiān)測(cè)已受到人們的廣泛重視，我國(guó)已先后頒布了差阻式儀器標(biāo)準(zhǔn)及監(jiān)測(cè)儀器系列型譜、《水電站大壩安全檢查實(shí)施細(xì)則》、《混凝大壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》、《水庫(kù)大壩安全管理?xiàng)l例》、《土石壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》等，同時(shí)，國(guó)際大壩會(huì)議也多次討論過(guò)大壩安全問(wèn)題［1］。
大壩安全監(jiān)測(cè)是人們了解大壩運(yùn)行性態(tài)和安全狀況的有效手段。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、管理水平的提高及人們觀念的轉(zhuǎn)變，大壩安全監(jiān)測(cè)的內(nèi)涵也進(jìn)一步加深。為此，筆者從分析影響大壩安全的因素入手，對(duì)大壩安全監(jiān)測(cè)的若干問(wèn)題進(jìn)行探討。
1影響大壩安全的因素
影響大壩安全的因素很多，據(jù)國(guó)際大壩會(huì)議“關(guān)于水壩和水庫(kù)惡化”小組委員會(huì)記錄的1 100座大壩失事實(shí)例，從1950年至1975年大壩失事的概率和成因分析中得出大壩失事的頻率和成因分別為：30%是由于設(shè)計(jì)洪水位偏低和泄洪設(shè)備失靈引起洪水漫頂而失事；27%是由于地質(zhì)條件復(fù)雜，基礎(chǔ)失穩(wěn)和意外結(jié)構(gòu)事故；20%是由于地下滲漏引起揚(yáng)壓力過(guò)高、滲流量增大、滲透坡降過(guò)大引起；11%是由于大壩老化、建筑材料變質(zhì)(開(kāi)裂、侵蝕和風(fēng)化)以及施工質(zhì)量等原因；12%是不同的特有原因所致。
通過(guò)上面的數(shù)值可以作如下分析：大壩失事的原因很多、涉及范圍也很廣，但大致可以分成3類(lèi)。第一類(lèi)是由設(shè)計(jì)、施工和自然因素引起，它沒(méi)有一個(gè)從量變到質(zhì)變的過(guò)程，而是一旦大壩建成就已確定了的，如設(shè)計(jì)洪水位偏低、混凝土標(biāo)號(hào)過(guò)低、未考慮地震荷載等；第二類(lèi)是在運(yùn)行、管理過(guò)程中逐步形成的，有一個(gè)從量變到質(zhì)變的發(fā)展過(guò)程，如沖刷、浸蝕、混凝土的老化、金屬結(jié)構(gòu)的銹蝕等；第三類(lèi)是上述兩種混合情況，即設(shè)計(jì)、施工中的不完善在運(yùn)行中得不到改正，或者說(shuō)隨著時(shí)間的推移和運(yùn)行管理的不力使設(shè)計(jì)、施工中的隱患發(fā)展為破壞。就目前而言，大壩安全監(jiān)測(cè)主要是針對(duì)后兩種情況。下面將從設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行維護(hù)3個(gè)階段來(lái)討論，著重強(qiáng)調(diào)目前大壩安全監(jiān)測(cè)容易忽視的一些方面。
1.1設(shè)計(jì)階段
眾所周知，在設(shè)計(jì)階段，壩址的確定決定了地形、地質(zhì)、地震發(fā)生頻率及水文條件等；樞紐的總體布置、壩型及結(jié)構(gòu)、材料選擇和分區(qū)、水文資料的收集及洪水演算、地質(zhì)勘探等都將影響大壩的安全。1980年6月19日，烏江渡水庫(kù)泄洪水霧
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