楊 光，張 帥，趙志勇

（1.中國(guó)電建集團(tuán)國(guó)際工程有限公司，北京，100036；2.中國(guó)電建集團(tuán)昆明勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，云南 昆明，650051）

0 引言

新中國(guó)成立以來(lái)，我國(guó)水利水電事業(yè)取得了舉世矚目的成就，截至目前，全國(guó)累計(jì)建成水庫(kù)大壩九萬(wàn)余座，居世界第一位。但由于地質(zhì)條件、自然環(huán)境等因素的復(fù)雜性，認(rèn)識(shí)上尚有一定的局限性，不可能預(yù)見(jiàn)所有的工程安全問(wèn)題。安全監(jiān)測(cè)作為保障大壩安全的重要手段，日益發(fā)展起來(lái)。我國(guó)相關(guān)行政部門對(duì)此進(jìn)行立法并發(fā)布一系列行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范水庫(kù)大壩安全監(jiān)測(cè)工作，及時(shí)獲取準(zhǔn)確、完整的監(jiān)測(cè)資料，指導(dǎo)大壩施工及運(yùn)行，反饋設(shè)計(jì)，監(jiān)控大壩安全狀況與掌握大壩運(yùn)行規(guī)律，保障大壩建設(shè)運(yùn)行安全。

近20年來(lái)，國(guó)內(nèi)處于大壩建設(shè)與管理并發(fā)的高峰期，且大壩建設(shè)規(guī)模、管理難度也越來(lái)越大，對(duì)安全監(jiān)測(cè)工作的要求也越來(lái)越高。以往行業(yè)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范[1-2]較注重設(shè)計(jì)、建設(shè)階段，已對(duì)變形、滲流、應(yīng)力應(yīng)變等監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了修訂，但仍已不能滿足新形勢(shì)下大壩安全監(jiān)測(cè)工作的實(shí)際需求。

為此，電力行業(yè)大壩安全監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)組織相關(guān)單位，在廣泛調(diào)查研究、總結(jié)近年來(lái)混凝土壩安全監(jiān)測(cè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，征求水利電力行業(yè)意見(jiàn)的基礎(chǔ)上，完成了GB/T 51416—2020《混凝土壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》[3]新編工作。其中特別強(qiáng)調(diào)，監(jiān)測(cè)工作是一個(gè)隨大壩生命周期在各階段都需要發(fā)揮重大作用的系統(tǒng)性工作，應(yīng)得到重視。為準(zhǔn)確理解這一理念，結(jié)合目前混凝土壩安全監(jiān)測(cè)工作現(xiàn)狀，對(duì)規(guī)定中的相關(guān)內(nèi)容作簡(jiǎn)要介紹和必要的分析說(shuō)明。

1 監(jiān)測(cè)工作現(xiàn)狀

我國(guó)從20世紀(jì)中葉才開(kāi)始混凝土壩安全監(jiān)測(cè)研究和應(yīng)用，早期主要以引進(jìn)國(guó)外監(jiān)測(cè)技術(shù)為主，并在實(shí)踐中加以改進(jìn)[4]。隨著國(guó)家投入大量資金用于水利水電工程建設(shè)，相應(yīng)也帶動(dòng)了安全監(jiān)測(cè)技術(shù)的快速發(fā)展和應(yīng)用，從監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)、監(jiān)測(cè)設(shè)備建設(shè)、自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)、運(yùn)行維護(hù)和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析等各方面全方位提升了大壩安全監(jiān)測(cè)工作能力，逐步走上了正規(guī)化、規(guī)范化和制度化的軌道。

根據(jù)國(guó)內(nèi)已建、在建典型混凝土壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)行維護(hù)情況[5-13]，由于水電工程監(jiān)測(cè)儀器運(yùn)行環(huán)境差、維護(hù)工作量大，仍有部分工程的監(jiān)測(cè)儀器或設(shè)施維護(hù)不到位，導(dǎo)致監(jiān)測(cè)儀器讀數(shù)不穩(wěn)等不可信現(xiàn)象。同時(shí)安全監(jiān)測(cè)是一門跨學(xué)科和多專業(yè)交叉的邊緣性學(xué)科[14]，安全監(jiān)測(cè)結(jié)果要結(jié)合建筑物特點(diǎn)、巖土特性及施工方法進(jìn)行綜合分析評(píng)價(jià)。由于準(zhǔn)入門檻不高，部分綜合分析不能達(dá)到預(yù)期的效果，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警也未做到位。

2 監(jiān)測(cè)工作全生命周期理念

GB/T 51416—2020《混凝土壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》指出：“混凝土壩安全監(jiān)測(cè)工作應(yīng)貫穿于混凝土壩設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行全生命周期各個(gè)階段，分階段完成目標(biāo)，堅(jiān)持監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)與建設(shè)并重，巡視檢查與儀器觀測(cè)并重，分析評(píng)價(jià)與獲取成果并重，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警與分析反饋并重。”標(biāo)準(zhǔn)以監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行全生命周期各個(gè)階段組織框架，通過(guò)在標(biāo)準(zhǔn)中固化近年來(lái)監(jiān)測(cè)工作中成功的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)存在的問(wèn)題提出規(guī)避技術(shù)規(guī)定，從而規(guī)范混凝土壩安全監(jiān)測(cè)的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行。

全生命周期的新理念強(qiáng)調(diào)對(duì)監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)到運(yùn)行維護(hù)或更新改造的整個(gè)監(jiān)測(cè)工作生命周期進(jìn)行連續(xù)、統(tǒng)一、協(xié)同共享式的管理，從而提升了工程不同階段的工作人員對(duì)監(jiān)測(cè)工作的連續(xù)性和重要性的認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)了各階段監(jiān)測(cè)工作的有機(jī)聯(lián)系與融合。

監(jiān)測(cè)工作從設(shè)計(jì)總體規(guī)劃開(kāi)始，重點(diǎn)解決工程重難點(diǎn)問(wèn)題、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目設(shè)置的針對(duì)性、測(cè)點(diǎn)布置合理性、不同監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的階段有效性等技術(shù)問(wèn)題。

3 全生命周期監(jiān)測(cè)工作的特征

堅(jiān)持四個(gè)并重，是全生命周期監(jiān)測(cè)工作的重要特征，也是破解大壩安全工作問(wèn)題的重要途徑：（1）堅(jiān)持監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)與建設(shè)并重，加大人才經(jīng)費(fèi)投入，才能有效保障監(jiān)測(cè)儀器可靠、測(cè)值可信；（2）堅(jiān)持巡視檢查與儀器觀測(cè)并重，才能將巡視檢查工作常態(tài)化，監(jiān)測(cè)工作兩條腿走路；（3）堅(jiān)持分析評(píng)價(jià)與獲取成果并重，才能打破重采集、輕分析現(xiàn)象，才能嚴(yán)把質(zhì)量成效關(guān)、質(zhì)量資格和產(chǎn)品準(zhǔn)入關(guān)；（4）堅(jiān)持風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警與分析反饋并重，才能使監(jiān)測(cè)工作真正成為大壩安全運(yùn)行的耳目。

3.1 運(yùn)行維護(hù)與設(shè)計(jì)、實(shí)施并重

目前我國(guó)水電開(kāi)發(fā)逐漸由技術(shù)制約、資金制約向生態(tài)制約、資源制約階段過(guò)渡，水電建設(shè)由高峰期逐步向“后水電時(shí)代”過(guò)渡，已建成投產(chǎn)的大壩安全運(yùn)行問(wèn)題成為社會(huì)新關(guān)注點(diǎn)。安全監(jiān)測(cè)作為大壩安全重要管理手段，運(yùn)行單位應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范的要求，制定監(jiān)測(cè)工作管理制度和監(jiān)測(cè)規(guī)程，注重人力經(jīng)費(fèi)投入，開(kāi)展大壩安全監(jiān)測(cè)工作，進(jìn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的日常管理和維護(hù)，為大壩的運(yùn)行及安全狀態(tài)評(píng)價(jià)提供可靠的數(shù)據(jù)資料。

3.2 巡視檢查與儀器觀測(cè)并重

巡視檢查應(yīng)貫穿混凝土壩全生命周期，與儀器觀測(cè)組成一個(gè)有機(jī)整體，互為補(bǔ)充。應(yīng)根據(jù)大壩的特點(diǎn)，明確巡視檢查范圍、頻次、方法、線路，整編巡視檢查記錄和報(bào)告等。

近年來(lái)，基于輕型多旋翼無(wú)人機(jī)、二維碼、智能手持終端、GNSS技術(shù)和GIS技術(shù)的智能巡檢技術(shù)逐漸應(yīng)用到大壩巡視檢查中[16-20]，巡檢系統(tǒng)移動(dòng)終端可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)記錄巡檢工作人員的工作狀態(tài)、巡檢定點(diǎn)定位、巡航軌跡，自動(dòng)存儲(chǔ)和實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)及語(yǔ)音提示等功能，解決工程安全隱患的上報(bào)、處理和結(jié)果追蹤等問(wèn)題。

3.3 分析評(píng)價(jià)與獲取成果并重

監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采集、測(cè)讀工作需要規(guī)范。采集后的數(shù)據(jù)也不能束之高閣，應(yīng)按照有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，及時(shí)整理分析監(jiān)測(cè)資料，隨時(shí)掌握大壩運(yùn)行狀況。發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象和不安全因素時(shí)，立即報(bào)告大壩主管部門，及時(shí)采取措施。

監(jiān)測(cè)資料分析工作看似簡(jiǎn)單，但對(duì)分析人員的要求很高，需要具備壩工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)并對(duì)監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備特性、監(jiān)測(cè)資料分析方法都非常了解。部分工程監(jiān)測(cè)從業(yè)人員不能滿足需求，宜創(chuàng)新監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析評(píng)價(jià)工作方式，考慮采用購(gòu)買服務(wù)的方式引入第三方監(jiān)測(cè)專業(yè)技術(shù)服務(wù)機(jī)構(gòu)，有效指導(dǎo)大壩施工及運(yùn)行，反饋設(shè)計(jì)。

3.4 風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警與分析反饋并重

安全監(jiān)測(cè)工作是從掌握建筑物運(yùn)行性態(tài)的角度出發(fā)，對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并運(yùn)用監(jiān)測(cè)資料評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)運(yùn)行安全性，提示建筑物安全風(fēng)險(xiǎn)。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)和風(fēng)險(xiǎn)管理方法逐漸在大壩安全與管理中得到發(fā)展和應(yīng)用，與以往行業(yè)規(guī)范相比，這是新提法，意味著大壩安全管理理念從單純的大壩結(jié)構(gòu)安全管理變化到大壩安全風(fēng)險(xiǎn)管理，以降低大壩安全風(fēng)險(xiǎn)到可接受的程度為導(dǎo)向，貫穿大壩全生命周期各個(gè)環(huán)節(jié)，是一種科學(xué)、客觀、經(jīng)濟(jì)合理的做法，推動(dòng)水庫(kù)大壩安全監(jiān)測(cè)與管理水平向更高層次發(fā)展[21-23]。

隨著監(jiān)測(cè)自動(dòng)化、工程數(shù)字化和信息化等技術(shù)及目前社會(huì)信息化進(jìn)步和“以人為本”概念的提出，新標(biāo)準(zhǔn)突出了宜建立大壩安全在線監(jiān)控系統(tǒng)。對(duì)重要的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，應(yīng)根據(jù)理論計(jì)算、模型試驗(yàn)或監(jiān)測(cè)資料綜合分析成果，參考類似工程經(jīng)驗(yàn)，提出監(jiān)控指標(biāo)，并根據(jù)實(shí)際情況動(dòng)態(tài)調(diào)整。發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象應(yīng)及時(shí)分析反饋預(yù)警，有效保障大壩安全。

4 結(jié)語(yǔ)

作為大壩安全運(yùn)行與管理的重要手段，安全監(jiān)測(cè)應(yīng)解決重建設(shè)輕維護(hù)、巡視檢查形式化、監(jiān)測(cè)設(shè)施維護(hù)不到位、監(jiān)測(cè)結(jié)果分析水平低等迫切問(wèn)題。貫徹GB/T 51416—2020《混凝土壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中的新理念，堅(jiān)持安全監(jiān)測(cè)工作全生命周期的系統(tǒng)性及四個(gè)并重，將全面推動(dòng)大壩安全監(jiān)測(cè)與管理水平向更高層次發(fā)展。