水库运行期安全监测及事故预判

水库运行期安全监测及事故预判

刘玲

吉林省蛟河市团山子水库管理中心 吉林省蛟河市 132500

摘要：水库建成投入使用之后，会受到多方面因素的共同影响，容易各种安全风险和危险事故。为实时掌握水库的运行状态，就必须加强安全监测和事故预判。水库规模比较大，影响水库安全运行的因素又比较多，传统粗放式的安全监测，已经难以满足现代化水库安全运行的需求，需要加大新技术、新设备、新管理理念的应用，才能最大限度上保证水库运行的安全性。基于此，开展水库运行期安全监测与事故预判的分析研究就显得尤为必要。

关键词：水库运行；安全监测

1 工程概述

某水库正常挡水位2960m, 总库容8.67亿m3,电站总装机150MW。枢纽建筑物由拦河坝、导流泄洪洞、引水发电洞和电站厂房四部分组成。大坝为沥青混凝土心墙砂砾石坝，坝顶高程2966.00m, 最大坝高78m。导流泄洪洞布置在右岸，引水发电洞布置在左岸，穿越哈木勒提沟拐向正东。电站厂房布置在坝址下游8.5km河道的左岸。工程总投资约18.5亿元人民币。主要工程施工工期2006年3月1日至2009年6月30日，2020年12月通过竣工验收。

2 水库运行期安全监测的内容

2.1 坝体监测

水库坝体监测的内容主要体现在3个方面，包括外部变形监测、内部变形监测以及防渗墙检测。

外部变形监测：案例工程在2016年和2017年对坝体外部变形进行了全面监测，检测结果表明，枢纽永久性变形监测网安全可靠，坝体在运行期间，水平方向坝体总体表现为：向下游、向河槽方向变形，竖直方向表现为沉降。坝体最大向下游变形为EM3-5测点的76.49mm; 向右最大变形为EM2-2测点的49.7mm, 向左最大变形为EM2-12测点的54.2mm; 坝体中部沉降大、两侧沉降小，坝体最大沉降变形发生在上游坝体为EM1-7测点，最值为285.30mm。

内部变形监测：古河槽部位坝体轴线下游35.6m处ES06测点的累计沉降变形量比较大，最大的量值为269mm, 占坝体总高度的0.5%,坝体各测管单点沉降最大值发生在坝体高度三分之一到二分之一的位置。磁环测管的最大单点沉降量为0+300断面轴线下游79.9m处2903.5m高程的78mm。

2.2 导流泄洪洞监测

导流泄洪洞监测也是水库运行期安全监测的主要内容，需要是度三岔口部位和导流洞进口部位进行监测。部位不同，监测的方法也不相同。

三岔口部位监测：埋设初期围岩变形舌头段0+421.0桩号顶拱长大量达到7.0mm, 之后的变形逐步趋于稳定。同时监测断面顶部围岩变形量要大于两边墙围岩变形，同观测部位浅层围岩变形大于深层围岩变形。锚杆拉应力基本上和围岩变形成对应关系。锚杆最大应力为高洞室段0+441桩号顶拱部位，量值为278.4MPa, 其余测点锚杆应力逐渐收敛，量值基本上在-76.9-118.1MPa之间。

2.3 引水发电洞监测

上平段0+148m断面围岩变形以张开变形为主，最大变形8.4mm, 洞0+148m断面锚杆最大拉应力156.2MPa。洞0+148m最大钢筋拉应力发生在洞顶，最值为17.7MPa, 而洞室底部的测值发生突变，由-200MPa多突变至-500MPa。

3 水库运行期安全事故预判方法

事故预判是发现和处理水库运行期安全问题的主要手段，在进行水库运行期安全事故预判中可采取直接判定法和综合判定法。要先用前者进行预判，如果无法直接判定，再用综合判定法进行判定。

在采用直接判定法中，只要水库运行期安全监测结果符合以下任何一项要素，都可以判定为重大事故隐患。

1)水库运行期安全鉴定为三类，按照《水库大坝安全鉴定办法》的要求和规定，三类坝就是低于洪水标准低于部颁发水泥枢纽工程除险加固近期非常运用洪水标准，或者是工程存在严重安全隐患，无法按照设计要求正常运行的大坝工程。

2)坝体出现裂缝，引起渗水、漏水问题。

3)坝体渗漏明显异常，并且坝体上出现了严重的流土、漏洞、管涌等安全问题。

4)水库大坝闸门主要承重构件出现了裂缝、门体止水装置老化、损坏渗漏等都出现了超出规范的要求。并且闸门在启闭中出现了异常振动、卡阻等。卷扬式启闭机钢丝绳达到报废标准，但未进行报废处理。

5)泄水建筑物堵塞无法泄洪或者行洪设施不符合相关要求。

在应用判定法时，主要水库运行期安全监测结果，满足任意3项基础条件+任意3项物的不安全状态就表明该水库存在重大事故隐患。

基础条件为：水库运行管理机构和管理制度不健全，管理人员职责不够模明晰；大坝安全监测、防汛交通、通信等管理设置不够完善；水库在运行中调度规程、水库大坝安全管理应急预案未制定出来或者没有及时报批；不能按照审批的调度规程进行科学合理的调度运用，也没有按照相关规范和标准，开展全方位的巡视检查和安全监测，难以实时掌握大坝的安全运行状态；大坝养护和维修不够及时，处于不安全的工作状态或者是不完整的工作状态。

物的不安全状态：水库大坝没有严格按照相关的规定进行安全鉴定。水库大坝的安全鉴定依据为《水库大坝安全鉴定办法》;大坝的抗震安全性综合评价级别为C级，主要依据是《水库大坝安全评价导则》,如果大坝的抗震安全评价为C级，就是不安全或者的大坝工程，需要及时处理；大坝泄洪洞、溢流面等位置出现了大面积汽蚀现象；坝体混凝土老化严重，碳化严重，表面出现了大量裂缝；针对白蚁灾害区域的土坝，没有进行科学有效的白蚁防治工作；闸门液压式启闭机缸体或者活塞杆上出现裂纹，或者有明显的变形和扭曲等。

4 提升水库运行期安全监测和事故预判准确的措施

4.1 细化监测方法

在选择水库运行期安全监测方法时，需要充分结合水库的实际情况，编制出专用强、实用性好、可操作性强的规范。水库运行期安全监测设计时必须严格遵循少而精、设备耐久性比较强的原则，所选择的监测设备，必须操作简单、易于维护、耐久性好，尤其是对各种预埋设备而言，随着使用年限的增加，必然会出现一定程度的损坏和老化，无法更换或者难以更换的水库运行期安全监测的仪器设备必须有一定的富余量。

4.2 严格落实好水库运行安全法规

水库运行安全法规是水库运维管理的主要参考和依据，针对目前很多水库管理单位，存在违法执行严重的问题，需要进一步加强水泥行业的法规建设。近年来，我国水利部门逐步颁发了很多水库运行管理、养护管理、安全管理、安全监测方面的技术指标和法律规范。对水库运行期安全监测和事故预判准确性的提升起到了很大的推动作用。在水库运行期安全监测中，需要每位工作人员，都能熟练地掌握各种法律法规和技术标准，并在实际工作中严格执行，才能保证水库始终处于安全可靠的运行状态。

4.3 应用一体化信息管理系统

水库运行期安全监测与事故预判具有很强的复杂性，内容多，需要考虑的因素比较多，为保证水库运行期安全监测与事故预判得准确，为出险加固提供真实的数据参考，需要采用统一的系统架构和平台，研发出一套集基本信息、雨水情、安全监测、防洪调度、兴利调度、视频监控等多种功能为以提升的水库信息化解决方案。以实现对水库运行期安全情况的实时监测，促使水库安全管理更加科学和便利。

5 结 语

综上所述，结合工程实例，分析了水库运行期安全监测及事故预判，分析结果表明，水库运行安全与否，直接关系到水库工程运行的稳定性，以及下游居民的财产和生命安全。因此，必须高度重视水库运行期安全监测及事故预判工作。需要结合实际情况下，立足预判判定标准，并采取科学有效的方法及措施，才能保证水库始终处于安全稳定的运行状态，最大限度上发挥出水库的价值和作用，促使我国水库事业持续健康地发展。

参考文献

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