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公司新闻

**监测五十载

                     **监测五十载 


                                                              
文/周建强 程利平



          三门峡水利枢纽工程位于黄河万家寨枢纽的下游、小浪底水库的上游,主体工程为混凝土重力坝,*大坝高106米,主坝长713米,副坝为混凝土心墙坝,坝体由溢流坝、电站坝、安装场、左右岸非溢流坝等41个坝段组成。泄流建筑物包括12个深孔、12个底孔、2个泄流隧洞以及一个发电钢管。

    黄河宁、天下平。 

        三门峡水利枢纽工程这座控制黄河流域面积68.8万平方公里,控制黄河来水量的89%、来沙量的98%的“万里黄河**坝”,在黄河“上拦下排、两岸分滞”防汛体系和小浪底、三门峡、故县、陆浑“四库联调”防汛运用中一直保持着不可或缺的地位。同样,近五十年的枢纽大坝**监测技术的实践和发展,也为维持三门峡大坝健康运行做出了突出贡献,并为多泥沙河流的大坝**监测工作积累了宝贵的经验。

                                 意义重大  作用非凡 

       众所周知,大坝**监测有校核设计、改进施工和评价大坝**状况的作用。其实,大坝**监测不仅在运行期能够提供准确的**手资料以供运行人员掌握大坝性态,而且还能更好发挥工程效益、节约工程投资提供可供借鉴的珍贵资料,有利于其他大坝包括待建坝的**评估,而且近年来国家防总在建立国内防汛决策支持系统中将大坝**监测作为了整个系统的一个部分,突出了水库运行以效益为中心,大坝**则是约束条件这一观点。大坝**监测工作在大坝健康运行及防汛中的地位和作用可见一斑。

       三门峡大坝**监测仪器自1958年8月开始安装埋设后即进行了观测工作,至今已有近50年的历史了。

       由于三门峡大坝是新中国成立后在万里黄河上建立的**座高坝大库,在大坝监测方面尤其是在多泥沙河流的大坝**监测工作没有完全相同的、成功的实例可供借鉴,当时的建设者和后期的管理者们为之付出了艰辛的努力和智慧的汗水,促进了大坝**监测工作的不断持续发展。

      1958年至九十年代初:外观方面,采用视准线和几何水准的测量方法进行坝体变形的观测,由于工程改建等原因,坝顶的视准线视线受阻,至八十年代末视准线和几何水准测量工作停止,仅靠竖井内的两条正垂线观测坝体的相对位移;内观方面,建坝初期便开始在坝体内部埋设了用以观测大坝的各种受力、变形状况和温度变化的仪器。1964年当时承担监测工作的原黄河三门峡工程局对大坝埋设仪器五年来的观测资料进行了初步整理,并于同年提出《混凝土坝原体观测资料初步整理》一文,对大坝的水平位移、沉陷、相对位移、坝前淤沙压力、坝基扬压力、混凝土坝内渗透水压力和接缝的开合几个主要项目的初步整理分析结果,表明其数值都很小,反映出大坝初期运用是**的。1988年9月~1989年12月由三门峡水利枢纽管理局与天津勘测设计院合作,对3号和8号泄流底孔的观测资料进行了整理分析,编写了《三门峡泄流排沙底孔实测应力研究分析报告》,得出了底孔运用是**的,但要注意底孔在凌汛蓄水期的运用水位要控制在330米高程以下的重要结论。1990年5月三门峡水利枢纽管理局与天津勘测设计院再次合作,共同对三门峡大坝31年积累的各项原体观测数据进行了**整理和分析。根据监测成果形成了《三门峡大坝观测资料分析与**评价研究总报告》、《三门峡大坝原形观测资料整理与分析报告》、《三门峡大坝观测性态的数学模型及**评价研究》、《三门峡泄流排沙底孔的原型观测和现场试验技术》等分析报告,并经由水利部、能源部北京水利水电规划总院组织的有关专家召开的“三门峡大坝观测资料分析与**评价研究”专题会议研究评价鉴定,得到了“本成果达到了国际先进水平,其中孔口应力观测分析研究,属国际**水平”的评价结果。

       20世纪末至21世纪初,随着国家经济发展、社会的进步以及信息的高速发展,三门峡大坝**监测工作进入了一个全新的发展时期。

       九十年代中后期:随着科技的不断发展,原有的**监测手段已经不能适应现代化的要求。从九十年代初,为恢复和完善三门峡大坝监测系统,按照黄委设计院制定的《三门峡水利枢纽大坝**监测更新改造技术设计》总体规划方案,开始分步对坝体变形、渗流监测两个项目进行了改造完善:1994年,对大坝变形监测进行了**次改造,引入了较为先进的电容式引张线仪和垂线坐标仪,采取集中遥测的方式对监测数据进行自动采集,1999年对该套采集系统进行了升级,将集中式遥测升级为分布式遥测,更加有利了数据的采集;1995年对坝基扬压力人工监测系统进行了改造,在重点部位安装了36支渗压计,采用电测的方式,在三门峡大坝**监测工作中初步实现了坝基扬压力的半自动化观测,彻底改变了以往有压管管水位无法测得实际数据的情况。

      至此,三门峡大坝**监测工作开始迈进了国内大坝监测的先进行列。

                                新的时期  新的使命 

           新的时期三门峡水利枢纽大坝**监测工作被赋予了新的任务。

        2002年全河调水调沙试验的开始,对三门峡大坝的可靠运行提出了更高的要求,特别是十五期间“三条黄河”建设和维持黄河健康生命的黄河治理与开发新理念的提出,对工程数据采集自动化和决策支持系统的组成部分——**监测自动化系统提出了新的要求。

      综观大坝**监测工作伴随历史的足音发展的整个过程,虽然经过二十世纪90年代对监测项目的自动化改造实施,监测项目基本实现了手工电测或数据遥测,但尚未形成统一完整的自动化监测系统,各个子系统相互独立,数据采集周期和时间不一致,并且缺乏统一的数据处理平台,数据处理周期长,同步性差,不便于对各个子系统的实测资料进行比较和验证,早期采用的一些仪器设备和技术工艺在科技高速发展的二十一世纪已显得有些落后,加上在运行过程中,一些仪器设备亦遭到了不同程度的毁坏,无法**了解大坝**性状。因此,满足新时期黄河治理与开发任务的需要,更好地维持三门峡水利枢纽工程的健康运行,针对大坝监测系统而进行新一轮的升级改造迫在眉睫。

       一个有利的因素是,经过多年的管理和维护工作的实践,工程管理人员对三门峡大坝**监测系统的运行状况、运行效果和存在问题都有了比较清楚的认识和了解,通过对实测资料进行整理和分析,确定了影响系统应用效果的主要因素,能够结合实际提出一些有针对性的处理措施,从而使三门峡大坝**监测系统再次实施升级改造的条件趋于成熟。

       经集团公司有关部门委托,黄委会勘测规划设计研究院在2001年底编制了《黄河三门峡水利枢纽工程**监测设备完善升级技施设计说明书》,在2002年对大坝变形及扬压力监测系统再次进行了改造。并在此次改造中采用了非接触式电容三端比率测量技术、DAMS-Ⅳ分布式智能数据采集系统、Windows应用程序模拟输入技术等多项新技术和新工艺,提升了系统的科技含量。改造后的实测资料完整性、连续性和可靠性等质量指标均有了明显的提高,不仅为搞好今后的大坝**监测工作打下了良好基础,同时也为今后自动监测系统的进一步完善提供了宝贵经验,更向“数字黄河”的前景目标迈进了一步。 

       经过此次升级改造,三门峡大坝**监测系统自动化水平有了很大的提高,监测数据质量也有了明显的提高。但随着使用年限久远及一些客观因素造成监测项目不全、绝大多数仪器严重老化或失效,有的已达到使用寿命,大部分监测仪器设备布置在廊道内,环境条件较差,受潮湿影响明显,易锈蚀老化,客观上缩短了仪器设备更新换代的周期,导致仪器设备易出故障,加大了现场维护工作量,影响数据质量;缺乏一些必要的环境量的监测数据,使资料整编工作受到桎梏;数据采集和数据处理软件系统功能单一,自动化、实时化程度低,监测数据无法实现资源共享,不能很好地满足工程运行需要、工程防洪需要及现代工程管理的需要。

        针对以上问题,2005年通过对左岸山体变形监测系统、左岸隧洞工作闸门井裂缝监测系统、坝基沉陷监测系统、坝体变形监测系统、坝基扬压力监测系统、廊道气温监测系统、绕坝渗流监测系统等7个监测子项目及系统管理和分析软件增补完善的可行性研究论证分析后,当年8月黄委会对该项目进行了批复,并于年底开始对这些子项目一一进行增补完善,2006年11月工程竣工并顺利经过验收合格。通过一段时间的实际运用,增补完善后的三门峡大坝**监测系统基本实现了*初的目标,为三门峡大坝**监测工作早日实现“无人值班、少人值守”的现代化管理提供了技术上的有利保障。

        同时,根据国家颁布的《水库大坝**管理条例》、《水电站大坝**监测工作管理规定》及《混凝土坝**监测技术规范》等行业规章制度。工程管理分局近年来不断组织技术人员针对工程实际编写了《三门峡大坝**监测系统管理规范》、《三门峡水利枢��水工建筑物巡视检查制度》、《三门峡大坝自动化监测系统操作规范》、《三门峡水利枢纽大坝**监测质量管理手册》等各类操作规程及管理制度并在实际工作中得到落实。这些制度、规程的相继出台,不仅为三门峡大坝**监测工作的更好地、规范地开展提供了制度上的保证,而且还为其它枢纽工程的**监测工作提供了借鉴。

       在此过程中,分局一直坚持每日正常观测、每周人工巡视检查和每年汛前、汛后及泄流等水库特殊运用时段的人工巡视检查相结合,定人定时观测、按月进行资料分析和**评估相结合等多种方式,对三门峡枢纽工程水工建筑物、泄洪排沙设施等进行检查监测。为枢纽工程高频率参与调水调沙运用提供了**手资料。2001年6月至2006年10月,三门峡水利枢纽连续六个主汛期共**启闭闸门2914次,实现了执行防汛调度指令准确率、防汛主设备完好率、可调率三个100%,为维持黄河健康生命做出了贡献。这期中,也记载着大坝**监测工作的一份功劳。

       百帆竞发齐争度,无限春光向未来。三门峡水利枢纽工程开工建设五十年来,大坝**监测工作也似枢纽工程建设与管理中的一枝奇葩,伴随着枢纽工程一同茁壮成长。我们有理由相信,三门峡大坝**监测工作也必将同枢纽工程一起,迎来属于自己的更加美好的未来。

          水库大坝**,水库**监测,水库**的重要性