王翔 鄭淇文 張志勇 張卓然 李晨
摘要:
為進(jìn)一步提升水利工程安全監(jiān)測(cè)水平,深入剖析了水利工程全生命周期各階段安全監(jiān)測(cè)工作常見(jiàn)問(wèn)題,系統(tǒng)梳理出傳統(tǒng)安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)缺乏風(fēng)險(xiǎn)理念、安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)鑒定不規(guī)范等20類(lèi)典型問(wèn)題。從專(zhuān)業(yè)監(jiān)管的角度,提出7條對(duì)策建議,如建立安全監(jiān)測(cè)重要成果專(zhuān)家審查工作機(jī)制,對(duì)安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)審查、招標(biāo)流程、質(zhì)量檢驗(yàn)、項(xiàng)目驗(yàn)收和系統(tǒng)鑒定環(huán)節(jié)加強(qiáng)監(jiān)管等,以切實(shí)提高水利工程安全監(jiān)測(cè)工作管理水平,更好應(yīng)對(duì)水利工程安全風(fēng)險(xiǎn)管控難題。
關(guān)鍵詞:
水利工程; 安全監(jiān)測(cè); 風(fēng)險(xiǎn)理念; 高質(zhì)量發(fā)展
中圖法分類(lèi)號(hào):TV698.1
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
DOI:10.15974/j.cnki.slsdkb.2023.03.014
文章編號(hào):1006-0081(2023)03-0076-08
0 引 言
據(jù)統(tǒng)計(jì),中國(guó)1973年前修建的中型水庫(kù)1 833座,小型水庫(kù)70 015座,中小型水庫(kù)總數(shù)量占2019年底在役水庫(kù)總數(shù)量的73.2%;修建堤防112 966 km,占2019年底堤防總長(zhǎng)度的35.3%;1973年前修建的中小型水閘16 782座,1990年前修建的小型水閘25 207座,分別占2019年底水閘總數(shù)量的16.2%和24.3%[1]。根據(jù)SL 654-2014《水利水電工程合理使用年限及耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》,中小型水庫(kù)大壩的合理使用年限為50 a;2,3級(jí)堤防合理使用年限為50 a,4級(jí)堤防為30 a,5級(jí)堤防為20 a;3級(jí)水閘合理使用年限為50 a,4,5級(jí)水閘合理使用年限為30 a,大量中小型水利工程達(dá)到或即將達(dá)到服役工作年限。而且,由于建設(shè)時(shí)受經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等歷史因素影響,大部分中小型水庫(kù)存在防洪標(biāo)準(zhǔn)低、工程質(zhì)量差和安全隱患多等問(wèn)題[2]。
安全監(jiān)測(cè)是水利工程風(fēng)險(xiǎn)控制的重要措施。在水利工程的安全鑒定、除險(xiǎn)加固、調(diào)度運(yùn)用、維修養(yǎng)護(hù)、應(yīng)急預(yù)案、降等報(bào)廢等管理工作中,安全監(jiān)測(cè)均被列為主要工作[3]。本文結(jié)合長(zhǎng)江流域水利建設(shè)項(xiàng)目安全稽察實(shí)際工作體會(huì),對(duì)水利工程全生命周期各階段安全監(jiān)測(cè)工作暴露出來(lái)的問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)梳理,從專(zhuān)業(yè)監(jiān)管的角度提出相關(guān)建議,以切實(shí)提高安全監(jiān)測(cè)工作管理水平,更好地應(yīng)對(duì)水利工程安全風(fēng)險(xiǎn)管控難題。
1 安全監(jiān)測(cè)各階段存在問(wèn)題及原因分析
水利工程全生命周期包括可行性研究階段、初步設(shè)計(jì)階段、招標(biāo)設(shè)計(jì)階段、施工階段、初期蓄水階段和運(yùn)行階段。本文對(duì)上述6個(gè)階段安全監(jiān)測(cè)工作暴露出來(lái)的問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)梳理總結(jié)。
1.1 可行性研究與初步設(shè)計(jì)階段
可行性研究與初步設(shè)計(jì)階段安全監(jiān)測(cè)的常見(jiàn)問(wèn)題為以下5類(lèi)。
(1) 未編制安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)投資定額,安全監(jiān)測(cè)投資偏低。SL 551-2012《土石壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)SL 551-2012)中,安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)投資估算應(yīng)為主體建筑物總投資的1.0%~2.5%。因水利行業(yè)未頒布大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相關(guān)定額,簡(jiǎn)單套用土建施工定額,常使得安全監(jiān)測(cè)投資概算偏低,質(zhì)量難以保證。如干法造孔和濕法造孔工藝施工難度差別較大,隧洞拱頂垂直方向造孔和拱肩水平方向造孔所安裝埋設(shè)監(jiān)測(cè)儀器的造價(jià)成本差異較大。
(2) 多數(shù)水利工程未單獨(dú)編制工程監(jiān)測(cè)專(zhuān)題設(shè)計(jì)報(bào)告,審查把控不嚴(yán)。SL 551-2012規(guī)定,I,II等水利工程應(yīng)單獨(dú)提交工程安全監(jiān)測(cè)專(zhuān)題設(shè)計(jì)報(bào)告,同時(shí)SL 601-2013《混凝土壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)SL 601-2013)也規(guī)定對(duì)于1,2級(jí)或壩高超過(guò)70 m的混凝土壩,應(yīng)單獨(dú)提交設(shè)計(jì)報(bào)告。2016年水利部全國(guó)水庫(kù)大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)與運(yùn)行現(xiàn)狀調(diào)研結(jié)果顯示,全國(guó)僅有約1/3的大中型水庫(kù)編制了安全監(jiān)測(cè)專(zhuān)題設(shè)計(jì)報(bào)告,大多數(shù)水庫(kù)安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)內(nèi)容仍未并入工程設(shè)計(jì)總報(bào)告中,安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)深度不夠[4]。在設(shè)計(jì)審查階段,由于安全監(jiān)測(cè)審查專(zhuān)家較少,多數(shù)情況由水工結(jié)構(gòu)審查專(zhuān)家兼任,導(dǎo)致專(zhuān)題設(shè)計(jì)審查把關(guān)不嚴(yán),在設(shè)計(jì)階段即存在較多問(wèn)題[5]。
(3) 安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)對(duì)水工建筑物及其基礎(chǔ)的薄弱環(huán)節(jié)、控制建筑物安全的主要因素和部位考慮不足[6]。目前,水工建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中涉及監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容較少,僅進(jìn)行一般規(guī)定或?qū)ΡO(jiān)測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行規(guī)定。而安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范主要側(cè)重于常規(guī)監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)、儀器埋設(shè)、觀測(cè)、資料整編等方面,對(duì)于不同類(lèi)型結(jié)構(gòu)建筑物及其基礎(chǔ)的薄弱環(huán)節(jié)、控制其安全的主要因素或部位,缺少有針對(duì)性的監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)[7]。
(4) 缺少具備廣泛理論基礎(chǔ)和豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)從業(yè)人員,影響監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)成果質(zhì)量。安全監(jiān)測(cè)不只服務(wù)于設(shè)計(jì)與施工,還承擔(dān)著壩工理論學(xué)科發(fā)展任務(wù)。因此安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)要求要高于普通的水工設(shè)計(jì),對(duì)設(shè)計(jì)人員的知識(shí)儲(chǔ)備要求較高,需涉及水工結(jié)構(gòu)、巖土工程、水力學(xué)及河流動(dòng)力學(xué)、測(cè)繪工程、爆破工程、數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)、大數(shù)據(jù)與人工智能、通信工程、電氣工程及其自動(dòng)化、軟件工程等多個(gè)專(zhuān)業(yè)[8]。目前,安全監(jiān)測(cè)行業(yè)市場(chǎng)需求度高,但滿(mǎn)足上述要求的從業(yè)人員相對(duì)較少[9]。
(5) 近30 a來(lái),水利工程安全引入風(fēng)險(xiǎn)理念后,其概念、核心、內(nèi)涵和特征均有所變化[10]?;谙到y(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)理念的水利工程安全監(jiān)測(cè)體現(xiàn)了“以人民為中心”的發(fā)展思想和“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開(kāi)放、共享”的新發(fā)展理念,但現(xiàn)有的安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系未完全反映這一變化。傳統(tǒng)水利工程安全理念只關(guān)注工程本身,現(xiàn)代水利工程安全理念關(guān)注整體,狹義安全概念擴(kuò)展為工程安全、水質(zhì)安全、供水安全和公共安全等。水利工程安全除了應(yīng)關(guān)注工程本身工作性態(tài)良好外,還應(yīng)預(yù)測(cè)水利工程潰決失事對(duì)下游造成的后果是否能夠被社會(huì)和公眾接受[11]。
可行性研究和初步設(shè)計(jì)階段下易引發(fā)以下2類(lèi)安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)問(wèn)題:① 安全監(jiān)測(cè)初步設(shè)計(jì)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)偏低。初步設(shè)計(jì)時(shí),監(jiān)測(cè)項(xiàng)目依據(jù)建筑物級(jí)別確定,而建筑物的級(jí)別取決于工程等別和壩高。工程等別通過(guò)工程規(guī)劃時(shí)水庫(kù)總庫(kù)容、保護(hù)人口、保護(hù)農(nóng)田面積、保護(hù)區(qū)當(dāng)量經(jīng)濟(jì)規(guī)模、治澇面積、灌溉面積、供水對(duì)象重要性、年引水量和發(fā)電裝機(jī)容量9個(gè)靜態(tài)考核指標(biāo)綜合確定。但隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,與下游保護(hù)對(duì)象有關(guān)的考核指標(biāo)隨之發(fā)生變化,工程等別可能升高,對(duì)應(yīng)的建筑物級(jí)別同步升高,導(dǎo)致安全監(jiān)測(cè)初步設(shè)計(jì)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)偏低。② 部分小型水庫(kù)安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低。根據(jù)SL 252-2017《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》,?。?)型和小(2)型水庫(kù)工程等別劃分與壩高無(wú)關(guān)。然而,很多小型水庫(kù)盡管庫(kù)容小,但大壩高度高,一旦潰壩,后果嚴(yán)重,工程等別與大壩級(jí)別定得偏低,導(dǎo)致安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低,與現(xiàn)代水利工程安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)理念不完全一致。
1.2 招標(biāo)設(shè)計(jì)階段
招標(biāo)設(shè)計(jì)階段安全監(jiān)測(cè)的常見(jiàn)問(wèn)題有以下3類(lèi)。
(1) 部分大型水利工程安全監(jiān)測(cè)未單獨(dú)招標(biāo)。SL 551-2012規(guī)定I、II等水利工程應(yīng)單獨(dú)提交工程安全監(jiān)測(cè)招標(biāo)文件,但多數(shù)水庫(kù)由于沒(méi)有單獨(dú)編制工程安全監(jiān)測(cè)專(zhuān)題設(shè)計(jì)報(bào)告,常把安全監(jiān)測(cè)合并到主體土建工程內(nèi)一起招標(biāo),給工程后續(xù)建設(shè)施工與運(yùn)行管理埋下隱患[12]。例如部分中標(biāo)的土建施工單位沒(méi)有安全監(jiān)測(cè)工程經(jīng)驗(yàn),且受報(bào)價(jià)策略因素干擾,土建施工單位合同內(nèi)安全監(jiān)測(cè)報(bào)價(jià)過(guò)低,按照市場(chǎng)價(jià)格難以找到專(zhuān)業(yè)的安全監(jiān)測(cè)分包單位,導(dǎo)致監(jiān)測(cè)儀器埋設(shè)施工質(zhì)量差、監(jiān)測(cè)儀器成活率低、施工期監(jiān)測(cè)資料分析成果粗略,不符合規(guī)范要求,嚴(yán)重影響施工期內(nèi)工程建設(shè)安全。
(2) 水利行業(yè)對(duì)安全監(jiān)測(cè)投標(biāo)單位的資質(zhì)、從業(yè)人員資格未有明確規(guī)定,這也是招標(biāo)設(shè)計(jì)階段最突出的問(wèn)題。SL 531-2012《大壩安全監(jiān)測(cè)儀器安裝標(biāo)準(zhǔn)》第1.0.4條及條文說(shuō)明、SL 551-2012附錄H.1.3、SL 601-2013《混凝土壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》第1.0.7條、11.3.7條、SL 530-2012《大壩安全監(jiān)測(cè)儀器檢驗(yàn)測(cè)試規(guī)程》第1.0.3條及條文說(shuō)明、SL 766-2018《大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)鑒定技術(shù)規(guī)范》第1.0.5條、SL 621-2013《大壩安全監(jiān)測(cè)儀器報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)》第4.4條分別對(duì)監(jiān)測(cè)施工單位的資質(zhì)、監(jiān)測(cè)從業(yè)人員的資格和經(jīng)驗(yàn)、監(jiān)測(cè)儀器檢測(cè)單位資質(zhì)、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)鑒定單位資質(zhì)有明確要求,但由于目前水利行業(yè)未專(zhuān)門(mén)針對(duì)大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的施工、檢測(cè)與鑒定設(shè)立并頒發(fā)相應(yīng)資質(zhì),使得上述規(guī)范要求的相關(guān)安全監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)資質(zhì)在實(shí)際中難以落實(shí)。
(3) 水利工程安全監(jiān)測(cè)監(jiān)理較少開(kāi)展獨(dú)立招標(biāo),基本由土建監(jiān)理代管,多數(shù)土建監(jiān)理人員不熟悉大壩安全監(jiān)測(cè)相關(guān)業(yè)務(wù),無(wú)法起到應(yīng)有的質(zhì)量監(jiān)督作用。
1.3 施工階段
施工階段安全監(jiān)測(cè)暴露出的常見(jiàn)問(wèn)題為以下4類(lèi)。
(1) 監(jiān)測(cè)儀器埋設(shè)前,多數(shù)未進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)、率定。事實(shí)上高精密的監(jiān)測(cè)設(shè)備在物流運(yùn)輸、裝貨、卸貨、現(xiàn)場(chǎng)存放及現(xiàn)場(chǎng)埋設(shè)前的運(yùn)輸過(guò)程中,都有可能出現(xiàn)出廠(chǎng)合格的監(jiān)測(cè)儀器發(fā)生故障、失靈、損壞或計(jì)算參數(shù)、基準(zhǔn)值發(fā)生改變等情況。SL 531-2012《大壩安全監(jiān)測(cè)儀器安裝標(biāo)準(zhǔn)》、SL 601-2013《混凝土壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》和SL 530-2012《大壩安全監(jiān)測(cè)儀器檢驗(yàn)測(cè)試規(guī)程》均要求儀器埋設(shè)前,由具有大壩安全監(jiān)測(cè)儀器檢測(cè)資質(zhì)的質(zhì)量檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)與率定。而通常安全監(jiān)測(cè)招標(biāo)文件與施工合同中未明確包含監(jiān)測(cè)儀器現(xiàn)場(chǎng)率定工作內(nèi)容,建設(shè)單位、監(jiān)理單位在不知情、疏于管理或者沒(méi)有預(yù)算的情況下,未對(duì)監(jiān)測(cè)儀器進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)和率定。
(2) 未按規(guī)范要求進(jìn)行初期加密觀測(cè)或計(jì)算基準(zhǔn)取值不科學(xué)。應(yīng)變計(jì)、無(wú)應(yīng)力計(jì)、溫度計(jì)、多點(diǎn)位移計(jì)、錨索測(cè)力計(jì)等監(jiān)測(cè)儀器在埋設(shè)安裝階段,需要同期澆筑在混凝土內(nèi)部,或?qū)x器用水泥砂漿錨定。以無(wú)應(yīng)力計(jì)為例,SL/T 352-2020《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》規(guī)定選取混凝土拌合物初凝時(shí)刻的無(wú)應(yīng)力計(jì)測(cè)值應(yīng)作為計(jì)算混凝土自生體積應(yīng)變時(shí)的基準(zhǔn)值;GB/T 50080-2016《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定貫入阻力達(dá)到3.5 MPa的時(shí)刻為混凝土拌合物的初凝時(shí)刻。相較工程現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)來(lái)確定無(wú)應(yīng)力計(jì)計(jì)算基準(zhǔn)值的方法,顯然多數(shù)不具備條件。通常情況下,流態(tài)混凝土與水泥砂漿開(kāi)始具備強(qiáng)度,產(chǎn)生初始應(yīng)力的時(shí)刻,即是混凝土和監(jiān)測(cè)儀器開(kāi)始協(xié)同作用的時(shí)刻,以該時(shí)刻監(jiān)測(cè)儀器的測(cè)值作為監(jiān)測(cè)物理量的計(jì)算基準(zhǔn)值。一般水泥水化初期放熱較少,隨后急劇上升,達(dá)到一定時(shí)間后,放熱速率減緩,急劇上升的時(shí)刻正是混凝土與水泥砂漿的初凝時(shí)刻,因此可利用初期加密觀測(cè)的溫度變化過(guò)程線(xiàn),找到溫度曲線(xiàn)的反彎點(diǎn)和其對(duì)應(yīng)時(shí)刻的測(cè)值作為計(jì)算基準(zhǔn)值[13-14];SL 601-2013第7.4.1條對(duì)這一初期加密觀測(cè)過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定,前24 h,1次/4 h;第2~3 d,1次/8 h;第4~7 d,1次/12 h;第8~14 d,1次/24 h;之后按規(guī)范規(guī)定的施工期觀測(cè)頻次進(jìn)行觀測(cè)。埋設(shè)初期加密觀測(cè)非常重要,據(jù)多個(gè)工程統(tǒng)計(jì),埋設(shè)在大體積混凝土內(nèi)的應(yīng)變計(jì)的計(jì)算基準(zhǔn)時(shí)間一般在20 h左右[15],若前期不進(jìn)行加密觀測(cè),則無(wú)法相對(duì)準(zhǔn)確地確定計(jì)算基準(zhǔn)時(shí)間與計(jì)算基準(zhǔn)值,給混凝土應(yīng)力應(yīng)變計(jì)算帶來(lái)較大誤差。
(3) 監(jiān)測(cè)儀器選型不合理與施工不規(guī)范。儀器選型時(shí),部分測(cè)縫計(jì)、應(yīng)變計(jì)、錨桿應(yīng)力計(jì)等監(jiān)測(cè)儀器量程選擇偏小,因變形與應(yīng)力過(guò)大,會(huì)導(dǎo)致儀器損壞;或者當(dāng)測(cè)縫計(jì)與位移計(jì)安裝時(shí)儀器變形預(yù)留量設(shè)置不合理,導(dǎo)致儀器后期測(cè)量時(shí)超量程失效;當(dāng)測(cè)壓管壓力水表量程選擇偏小,超量程無(wú)法計(jì)數(shù),當(dāng)量程偏大時(shí),水壓力讀數(shù)誤差較大;測(cè)壓管埋設(shè)深度、花管段長(zhǎng)度和埋設(shè)位置布置不合理,測(cè)壓管造孔時(shí)偶有采用泥漿護(hù)壁工藝鉆孔,測(cè)壓管靈敏度不滿(mǎn)足規(guī)范要求,壩體浸潤(rùn)線(xiàn)監(jiān)測(cè)和滲流壓力監(jiān)測(cè)未有效分開(kāi),壩體和壩基滲流壓力監(jiān)測(cè)未有效區(qū)分[16];滲流量監(jiān)測(cè)時(shí),未進(jìn)行分區(qū)測(cè)量壩體滲流量、壩基滲流量、河床壩段滲流量與兩岸壩段滲流量;量水堰安裝時(shí),偶出現(xiàn)堰板堰口方向安裝錯(cuò)誤。此外監(jiān)測(cè)儀器安裝時(shí)防雷接地施工不規(guī)范,導(dǎo)致避雷不成功,是導(dǎo)致監(jiān)測(cè)儀器損壞、失效最常見(jiàn)的原因。
(4) 多數(shù)水利工程監(jiān)測(cè)資料收集與檔案管理不規(guī)范。水利工程全生命周期內(nèi)安全監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)可能聘請(qǐng)不同的監(jiān)測(cè)單位,水利工程建設(shè)階段與運(yùn)行階段安全監(jiān)測(cè)檔案資料制作、收集與保存不完善問(wèn)題,將導(dǎo)致水利工程延續(xù)監(jiān)測(cè)變得困難。例如將安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)施工圖直接作為竣工圖保存,無(wú)施工期埋設(shè)觀測(cè)原始記錄、施工期安全監(jiān)測(cè)整編資料、監(jiān)測(cè)儀器率定資料及相關(guān)計(jì)算參數(shù),將導(dǎo)致設(shè)計(jì)編號(hào)與對(duì)應(yīng)傳感器出廠(chǎng)編號(hào)對(duì)應(yīng)有誤,給后期安全監(jiān)測(cè)延續(xù)工作帶來(lái)極大困難。
1.4 初期蓄水階段
初期蓄水階段安全監(jiān)測(cè)的常見(jiàn)問(wèn)題為多數(shù)水利工程未建立設(shè)計(jì)監(jiān)控指標(biāo)或提出的設(shè)計(jì)監(jiān)控指標(biāo)不合理。SL 601-2013《混凝土壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》規(guī)定,在初期蓄水階段,宜根據(jù)理論計(jì)算或模型試驗(yàn)成果,并參考類(lèi)似工程經(jīng)驗(yàn),對(duì)一些重要部位的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目提出預(yù)計(jì)的測(cè)值變化范圍,對(duì)1,2級(jí)大壩關(guān)鍵部位的測(cè)值提出設(shè)計(jì)監(jiān)控指標(biāo)。監(jiān)控指標(biāo)是指在某種工作條件下,如基本荷載組合的變形量、滲流量及揚(yáng)壓力等的設(shè)計(jì)值,或有足夠監(jiān)測(cè)資料時(shí),經(jīng)分析求得的允許值或允許范圍。而實(shí)際工作中,多數(shù)水利工程未建立設(shè)計(jì)監(jiān)控指標(biāo)或提出的設(shè)計(jì)監(jiān)控指標(biāo)不合理。
SL 744-2016《水工建筑物荷載設(shè)計(jì)規(guī)范》依據(jù)20多座混凝土壩的壩基面實(shí)測(cè)揚(yáng)壓力觀測(cè)資料,假定揚(yáng)壓力系數(shù)服從正態(tài)分布,區(qū)間估計(jì)置信度為0.9的概率統(tǒng)計(jì)值,并綜合考慮壩型、防滲帷幕及排水孔等因素確定揚(yáng)壓力系數(shù)建議值,通常被作為一個(gè)靜態(tài)的揚(yáng)壓力系數(shù)設(shè)計(jì)警戒值。事實(shí)上,在具體工程中,不同壩段地質(zhì)條件不一致,有的地基巖體完整,有的存在軟弱結(jié)構(gòu)面,壩體結(jié)構(gòu)型式也可能不一致,如溢流壩段、非溢流壩段、廠(chǎng)房壩段、閘門(mén)壩段、岸坡壩段等,應(yīng)由設(shè)計(jì)人員結(jié)合具體的受力分析,考慮一定的安全度,計(jì)算相應(yīng)的壩基揚(yáng)壓力系數(shù)警戒值,并根據(jù)不同庫(kù)水位,設(shè)置動(dòng)態(tài)揚(yáng)壓力系數(shù)警戒值。
其他情況如多數(shù)土石壩未設(shè)立心墻與壩基、未規(guī)范不同材料分區(qū)交接處的水力梯度控制指標(biāo);未劃定壩體和壩基測(cè)壓管水位合理變化范圍,對(duì)估算建立在深厚砂礫石地基上大壩滲流量造成影響;未給出技術(shù)、經(jīng)濟(jì)可接受的滲流量控制值等。
1.5 運(yùn)行階段
水利工程運(yùn)行階段安全監(jiān)測(cè)來(lái)的常見(jiàn)問(wèn)題有以下7類(lèi)。
(1) 多數(shù)水利工程安全監(jiān)測(cè)資料整編不及時(shí),整編格式不規(guī)范。SL 551-2012對(duì)監(jiān)測(cè)資料整編的時(shí)效性和固定格式有明確規(guī)定,實(shí)際檢查發(fā)現(xiàn),運(yùn)管單位監(jiān)測(cè)資料整編主要是委托監(jiān)測(cè)咨詢(xún)單位,由于整編時(shí)對(duì)單位資質(zhì)基本不做要求,監(jiān)測(cè)單位良莠不齊,技術(shù)成果內(nèi)控不嚴(yán),導(dǎo)致多數(shù)水利工程安全監(jiān)測(cè)資料整編不及時(shí)或整編格式不滿(mǎn)足規(guī)范要求。
(2) 可疑監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理不規(guī)范。SL 551-2012中規(guī)定監(jiān)測(cè)資料收集時(shí),如發(fā)現(xiàn)可疑數(shù)據(jù),不宜刪改,應(yīng)標(biāo)注記號(hào),并加注說(shuō)明;監(jiān)測(cè)資料分析時(shí),應(yīng)對(duì)由于測(cè)量因素包括儀器故障、人工測(cè)讀及輸入錯(cuò)誤等產(chǎn)生的異常測(cè)值進(jìn)行刪除或修改處理,以保證分析的有效性及可靠性?,F(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn),監(jiān)測(cè)資料分析報(bào)告內(nèi)監(jiān)測(cè)物理量過(guò)程線(xiàn)圖含可疑數(shù)據(jù),甚至特征值統(tǒng)計(jì)仍包含可疑數(shù)據(jù),監(jiān)測(cè)資料分析成果可靠性差。
(3) 監(jiān)測(cè)資料分析深度不夠,未結(jié)合監(jiān)控指標(biāo)進(jìn)行分析。當(dāng)前多數(shù)中小型水庫(kù)正進(jìn)入或即將進(jìn)入老化階段,大壩自身先天存在各種工程缺陷。安全監(jiān)測(cè)作為大壩的主要判斷手段,在進(jìn)行日常的月報(bào)、年報(bào)安全監(jiān)測(cè)資料分析時(shí),應(yīng)對(duì)安全監(jiān)測(cè)異常情況深入分析。實(shí)際檢查發(fā)現(xiàn),多數(shù)水庫(kù)安全監(jiān)測(cè)資料分析僅對(duì)特征值進(jìn)行初步統(tǒng)計(jì),繪制監(jiān)測(cè)物理量過(guò)程線(xiàn)圖,未對(duì)監(jiān)測(cè)值與技術(shù)警戒值進(jìn)行比較。當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)異常時(shí),未建立效應(yīng)量與原因量的數(shù)學(xué)模型表達(dá)式,分析效應(yīng)量異常的主要影響因素及其定量關(guān)系和變化規(guī)律,僅進(jìn)行簡(jiǎn)單定性分析,甚至得出錯(cuò)誤的分析結(jié)論。例如某調(diào)水利工程安全監(jiān)測(cè)月報(bào)滲流監(jiān)測(cè)分析結(jié)論為“滲壓計(jì)的測(cè)值呈年周期變化,與環(huán)境溫度負(fù)相關(guān)”,而經(jīng)過(guò)專(zhuān)家現(xiàn)場(chǎng)檢查分析,真實(shí)原因是大氣降水的年周期性變化規(guī)律導(dǎo)致滲壓計(jì)測(cè)值呈年周期變化等。
(4) 監(jiān)測(cè)儀器維護(hù)不及時(shí)。主要體現(xiàn)在大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)出現(xiàn)故障后,運(yùn)管單位發(fā)現(xiàn)不及時(shí),或由于技術(shù)力量薄弱,不能及時(shí)排出故障,或由于未配置備件,需郵寄廠(chǎng)家維修,維修期間斷測(cè)等情形。其他問(wèn)題包括當(dāng)測(cè)壓管靈敏度下降需要進(jìn)行沖洗或重新埋設(shè),測(cè)量?jī)x表未及時(shí)檢驗(yàn)與率定的情形等。
(5) 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)鑒定不規(guī)范。目前主要依據(jù)SL 766-2018《大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)鑒定技術(shù)規(guī)范》對(duì)大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)鑒定,主要包括監(jiān)測(cè)設(shè)施可靠性、監(jiān)測(cè)設(shè)施完備性、監(jiān)測(cè)設(shè)施運(yùn)行維護(hù)、監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)5個(gè)方面。監(jiān)測(cè)設(shè)施可靠性評(píng)價(jià)以測(cè)點(diǎn)為評(píng)價(jià)單位,監(jiān)測(cè)設(shè)施完備性評(píng)價(jià)以重要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目和一般監(jiān)測(cè)項(xiàng)目布置是否合理、有無(wú)缺項(xiàng)作為評(píng)價(jià)依據(jù),單個(gè)或多個(gè)監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)組合可實(shí)現(xiàn)某一監(jiān)測(cè)目的,合并即為某一監(jiān)測(cè)項(xiàng)目類(lèi)別,監(jiān)測(cè)設(shè)施可靠性評(píng)價(jià)是監(jiān)測(cè)設(shè)施完備性評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)。
從現(xiàn)場(chǎng)檢查結(jié)果來(lái)看,以下2類(lèi)錯(cuò)誤鑒定情形較為常見(jiàn)。① 部分水利工程安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)鑒定僅進(jìn)行了安全監(jiān)測(cè)儀器鑒定程序,僅完成了監(jiān)測(cè)設(shè)施可靠性評(píng)價(jià),或者進(jìn)行了其中4種評(píng)價(jià),但對(duì)監(jiān)測(cè)設(shè)施完備性評(píng)價(jià)不全面或評(píng)價(jià)有誤,且未對(duì)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。② 鑒定報(bào)告中監(jiān)測(cè)設(shè)施完備性評(píng)價(jià)未與監(jiān)測(cè)設(shè)施可靠性評(píng)價(jià)結(jié)論關(guān)聯(lián)。例如監(jiān)測(cè)設(shè)施可靠性評(píng)價(jià)中,當(dāng)某一監(jiān)測(cè)斷面無(wú)應(yīng)力計(jì)全部失效,但應(yīng)變計(jì)完好的情況下,易得出混凝土應(yīng)力應(yīng)變重要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目無(wú)缺且布置合理、監(jiān)測(cè)設(shè)施完備性評(píng)價(jià)為合格的錯(cuò)誤結(jié)論,但實(shí)際上混凝土真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變需要應(yīng)變計(jì)和無(wú)應(yīng)力計(jì)聯(lián)合計(jì)算才可得到,在無(wú)應(yīng)力計(jì)失效的情況下,應(yīng)判定該監(jiān)測(cè)斷面應(yīng)變計(jì)組已全部失效;若該斷面為重點(diǎn)監(jiān)測(cè)斷面,則應(yīng)判定為缺項(xiàng),最終得到監(jiān)測(cè)設(shè)施完備性評(píng)價(jià)為不合格的相反結(jié)論。上述2類(lèi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)鑒定錯(cuò)誤情形反映出目前水利行業(yè)內(nèi)部分安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)鑒定單位對(duì)鑒定流程和規(guī)范不熟悉、不了解的問(wèn)題,同時(shí)說(shuō)明了水利行業(yè)目前未頒發(fā)大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)鑒定資質(zhì)、未對(duì)從事鑒定人員的資格進(jìn)行要求會(huì)引發(fā)相應(yīng)問(wèn)題。
(6) 部分廠(chǎng)家監(jiān)測(cè)自動(dòng)化采集設(shè)備未預(yù)留人工比測(cè)物理接口,部分監(jiān)測(cè)儀器未安裝比測(cè)裝置。人工比測(cè)包括自動(dòng)化采集設(shè)備與振弦式、差阻式和智能讀數(shù)儀測(cè)得傳感器讀數(shù)進(jìn)行對(duì)比,同時(shí)包括與其他人工觀測(cè)值,如游標(biāo)卡尺讀數(shù)進(jìn)行對(duì)比。監(jiān)測(cè)傳感器接長(zhǎng)電纜接入自動(dòng)化采集設(shè)備后,若自動(dòng)化采集設(shè)備未預(yù)留人工比測(cè)接口,則需要從自動(dòng)化采集設(shè)備上拆卸電纜芯線(xiàn)再連接人工讀數(shù)儀進(jìn)行觀測(cè)讀數(shù),讀數(shù)后重新把電纜芯線(xiàn)接入自動(dòng)化采集設(shè)備,整個(gè)人工比測(cè)過(guò)程效率極低,而且容易導(dǎo)致設(shè)備故障。此外,為了排除自動(dòng)化采集設(shè)備接線(xiàn)通道與電路板的干擾,建議在接入自動(dòng)化采集設(shè)備接線(xiàn)通道前即預(yù)留人工比測(cè)物理接口。實(shí)際檢查時(shí)發(fā)現(xiàn),部分水利工程外部變形觀測(cè)的測(cè)縫計(jì)未設(shè)置測(cè)縫標(biāo)點(diǎn)或三向測(cè)縫板的人工比測(cè)裝置,量水堰計(jì)旁未設(shè)置人工水尺,壩基揚(yáng)壓力測(cè)壓管未安裝壓力水表,倒垂線(xiàn)水平位移觀測(cè)系統(tǒng)垂線(xiàn)坐標(biāo)儀上方未安裝人工比測(cè)裝置等情形。
(7) 安全監(jiān)測(cè)人員監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)不熟悉。水利部財(cái)政部水辦307號(hào)《水利工程管理單位定崗標(biāo)準(zhǔn)(試點(diǎn))》規(guī)定,大中型水庫(kù)工程、水閘工程、泵站工程和河道堤防工程的安全監(jiān)測(cè)技術(shù)管理崗要求水利類(lèi)大中專(zhuān)畢業(yè)以上學(xué)歷,取得助理以上專(zhuān)業(yè)技術(shù)職稱(chēng);對(duì)于安全監(jiān)測(cè)觀測(cè)崗要求水利類(lèi)技校畢業(yè)以上學(xué)歷,取得中級(jí)工及以上技術(shù)等級(jí)資格。安全監(jiān)測(cè)技術(shù)管理崗位專(zhuān)業(yè)、學(xué)歷及技術(shù)職稱(chēng)要求均偏低,實(shí)際檢查過(guò)程中發(fā)現(xiàn),監(jiān)測(cè)單位監(jiān)測(cè)作業(yè)人員多數(shù)仍不具備水工監(jiān)測(cè)工證書(shū)。
2 水利工程安全監(jiān)測(cè)典型問(wèn)題統(tǒng)計(jì)分析
經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析,水利工程全生命周期各階段安全監(jiān)測(cè)工作典型問(wèn)題共20種,其中,工程監(jiān)測(cè)技術(shù)管理行為12種,行業(yè)規(guī)章制度體系不健全4種,行業(yè)監(jiān)管不嚴(yán)4種。典型問(wèn)題統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1。
3 典型問(wèn)題對(duì)策與建議
水利建設(shè)項(xiàng)目稽察是落實(shí)水利行業(yè)強(qiáng)監(jiān)管的重要手段[17]。針對(duì)水利建設(shè)項(xiàng)目稽察時(shí)發(fā)現(xiàn)的水利工程安全監(jiān)測(cè)系列典型問(wèn)題,從專(zhuān)業(yè)監(jiān)管的角度出發(fā),提出以下對(duì)策和建議。
3.1 業(yè)務(wù)單位資質(zhì)及人員資格要求
水利工程安全監(jiān)測(cè)需明確水利工程安全監(jiān)測(cè)相關(guān)業(yè)務(wù)單位資質(zhì)及其從業(yè)人員資格要求,以下為9類(lèi)單位資質(zhì)和安全監(jiān)測(cè)從業(yè)人員職業(yè)資格建議。
(1) 安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)資質(zhì)。安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)資質(zhì)建議明確為水利工程設(shè)計(jì)資質(zhì),并要求安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)人員具有工程師以上職稱(chēng)以及擁有相應(yīng)工程等級(jí)安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)業(yè)績(jī),專(zhuān)業(yè)以水利水電工程、水利工程、水工結(jié)構(gòu)與巖土工程為主。
(2) 安全監(jiān)測(cè)監(jiān)理資質(zhì)。建議明確為水利工程施工監(jiān)理資質(zhì),并要求配備一定數(shù)量的安全監(jiān)測(cè)專(zhuān)業(yè)監(jiān)理工程師以及擁有相應(yīng)工程等級(jí)安全監(jiān)測(cè)監(jiān)理業(yè)績(jī),需工程師以上職稱(chēng),專(zhuān)業(yè)以水利水電工程、水利工程、水工結(jié)構(gòu)與巖土工程為主。
(3) 安全監(jiān)測(cè)施工資質(zhì)。建議明確為巖土工程勘察資質(zhì)與工程測(cè)量測(cè)繪資質(zhì),并要求配備一定數(shù)量的安全監(jiān)測(cè)施工技術(shù)管理人員及擁有相應(yīng)工程等級(jí)安全監(jiān)測(cè)施工業(yè)績(jī)。有工程師以上職稱(chēng),專(zhuān)業(yè)以工程測(cè)量、水利水電工程、水利工程、水工結(jié)構(gòu)與巖土工程為主。安全監(jiān)測(cè)觀測(cè)人員應(yīng)取得水工監(jiān)測(cè)職業(yè)資格證書(shū)。
(4) 安全監(jiān)測(cè)測(cè)量資質(zhì)。安全監(jiān)測(cè)測(cè)量資質(zhì)建議明確為工程測(cè)量測(cè)繪資質(zhì),并要求配備一定數(shù)量的測(cè)量員,取得測(cè)量員職業(yè)資格證書(shū),有工程師以上職稱(chēng),專(zhuān)業(yè)以工程測(cè)量、水利類(lèi)與土木類(lèi)為主,或持有工程測(cè)量員證。
(5) 安全監(jiān)測(cè)儀器檢測(cè)資質(zhì)。依據(jù)SL 530-2012《大壩安全監(jiān)測(cè)儀器檢驗(yàn)測(cè)試規(guī)程》相關(guān)要求,建議明確為水利工程質(zhì)量檢測(cè)(量測(cè)類(lèi))資質(zhì),檢測(cè)人員具有工程師以上職稱(chēng),專(zhuān)業(yè)以水利水電工程、水利工程、水工結(jié)構(gòu)與巖土工程為主。
(6) 安全監(jiān)測(cè)資料整編資質(zhì)。建議明確為水利工程設(shè)計(jì)資質(zhì)與巖土工程勘察資質(zhì),并要求監(jiān)測(cè)資料整編人員具有相應(yīng)工程等級(jí)安全監(jiān)測(cè)資料整編業(yè)績(jī),有工程師以上職稱(chēng),專(zhuān)業(yè)以水利水電工程、水利工程、水工結(jié)構(gòu)與巖土工程為主。
(7) 安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)鑒定資質(zhì)。依據(jù)SL 766-2018《大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)鑒定技術(shù)規(guī)范》相關(guān)要求,建議明確為水利工程質(zhì)量檢測(cè)(量測(cè)類(lèi))資質(zhì)和水利工程設(shè)計(jì)資質(zhì),并要求鑒定人員具有相應(yīng)工程等級(jí)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)鑒定業(yè)績(jī),有工程師以上職稱(chēng),專(zhuān)業(yè)以水利水電工程、水利工程、水工結(jié)構(gòu)與巖土工程為主。
(8) 安全監(jiān)測(cè)信息綜合管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)資質(zhì)。建議明確為電子信息系統(tǒng)與系統(tǒng)集成類(lèi)資質(zhì),并要求軟件開(kāi)發(fā)人員應(yīng)具有類(lèi)似水利工程安全監(jiān)測(cè)信息綜合管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)業(yè)績(jī),有工程師以上職稱(chēng),專(zhuān)業(yè)以軟件工程、水利水電工程、水利工程、水工結(jié)構(gòu)與巖土工程為主。
(9) 安全監(jiān)測(cè)從業(yè)人員職業(yè)資格。建議明確為具備相應(yīng)工程等級(jí)的水工監(jiān)測(cè)工證書(shū)或擁有水利巖土類(lèi)研究生及以上學(xué)歷。
通過(guò)對(duì)水利工程安全監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)所需的單位資質(zhì)及其從業(yè)人員資格要求進(jìn)行明確,可確保水利工程監(jiān)測(cè)的組織及人員滿(mǎn)足工程建設(shè)與運(yùn)行所需,規(guī)范水利工程監(jiān)測(cè)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)行為。
3.2 人員業(yè)務(wù)培訓(xùn)及考核機(jī)制
加強(qiáng)水利行業(yè)安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、運(yùn)管及儀器檢驗(yàn)、系統(tǒng)鑒定單位內(nèi)部安全監(jiān)測(cè)技術(shù)人員業(yè)務(wù)培訓(xùn)并建立培訓(xùn)考核機(jī)制。安全監(jiān)測(cè)具有跨學(xué)科與多專(zhuān)業(yè)交叉融合的理論知識(shí)體系和與實(shí)踐緊密聯(lián)系的學(xué)科特點(diǎn),以及其承擔(dān)的驗(yàn)證設(shè)計(jì)、推動(dòng)水利工程設(shè)計(jì)理論與基礎(chǔ)學(xué)科發(fā)展的任務(wù)屬性,對(duì)從業(yè)人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)要求比較高。目前水利行業(yè)安全監(jiān)測(cè)技術(shù)力量相對(duì)缺乏,國(guó)內(nèi)水利類(lèi)高校本科無(wú)此項(xiàng)專(zhuān)業(yè)設(shè)置,缺乏安全監(jiān)測(cè)技術(shù)人員長(zhǎng)效穩(wěn)定培養(yǎng)機(jī)制。應(yīng)以現(xiàn)有專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員為基礎(chǔ),通過(guò)加強(qiáng)安全監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)培訓(xùn)的方式,迅速培育一批合格的監(jiān)測(cè)專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍。
選取水利行業(yè)安全監(jiān)測(cè)理論知識(shí)和工程經(jīng)驗(yàn)均豐富的專(zhuān)家,成立安全監(jiān)測(cè)專(zhuān)家?guī)?,由省?jí)及以上水行政主管部門(mén)抽調(diào)安全監(jiān)測(cè)專(zhuān)家,對(duì)全國(guó)各省安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、運(yùn)管及質(zhì)量檢驗(yàn)、系統(tǒng)鑒定單位的安全監(jiān)測(cè)技術(shù)人員進(jìn)行每年定期培訓(xùn),以此作為單位投標(biāo)的加分項(xiàng)和個(gè)人年度考核的主要依據(jù)。
3.3 編制投資定額方案
定額是編制項(xiàng)目概預(yù)算的主要依據(jù),安全監(jiān)測(cè)施工技術(shù)性強(qiáng),有別于一般土建施工,很大程度上影響了項(xiàng)目招標(biāo)后安全監(jiān)測(cè)工程的施工質(zhì)量,因此有必要組織專(zhuān)家編制水利行業(yè)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)投資定額方案,確保安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)投資預(yù)算充足。
3.4 修訂技術(shù)規(guī)范
現(xiàn)階段,水利行業(yè)內(nèi)安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范同專(zhuān)門(mén)性水工建筑物設(shè)計(jì)規(guī)范在監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的選擇上存在不一致,主要原因是安全監(jiān)測(cè)專(zhuān)業(yè)技術(shù)規(guī)范對(duì)水工建筑物未進(jìn)行細(xì)分,同時(shí)不同規(guī)范之間修訂也存在時(shí)間差別。SL 725-2016《水利水電工程安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范》中混凝土大壩級(jí)別分類(lèi)5級(jí),SL 601-2013大壩級(jí)別分類(lèi)4級(jí),SL 319-2018《混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范》大壩級(jí)別分類(lèi)3級(jí),SL 282-2018《混凝土拱壩設(shè)計(jì)規(guī)范》大壩級(jí)別分類(lèi)3級(jí),即使后2種規(guī)范大壩級(jí)別分類(lèi)均為3級(jí),但由于混凝土壩結(jié)構(gòu)類(lèi)型不一致,在應(yīng)變與壩基溫度監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的選擇上仍有細(xì)微的差別。
混凝土壩包括混凝土重力壩、混凝土拱壩、碾壓混凝土壩等,土石壩包括均質(zhì)土石壩、直立心墻土石壩、斜心墻土石壩、面板堆石壩等,不同結(jié)構(gòu)類(lèi)型的水工建筑物破壞型式、薄弱環(huán)節(jié)、控制其安全的主要因素或部位客觀上存在差異[18],專(zhuān)門(mén)性水工建筑物設(shè)計(jì)規(guī)范在安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)章節(jié)中未能體現(xiàn)這一點(diǎn),而安全監(jiān)測(cè)專(zhuān)業(yè)技術(shù)規(guī)范主要是對(duì)某一類(lèi)水工建筑物如混凝土壩的安全監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行一般規(guī)定。安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)鑒定環(huán)節(jié),SL 766-2018《大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)鑒定技術(shù)規(guī)范》中監(jiān)測(cè)設(shè)施完備性評(píng)價(jià)章節(jié),僅就一般混凝土壩和土石壩結(jié)構(gòu)型式重要監(jiān)測(cè)部位考核合格要求進(jìn)行規(guī)定,未細(xì)分混凝土壩和土石壩各種不同結(jié)構(gòu)類(lèi)型,因而在安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)時(shí),受制于監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)人員經(jīng)驗(yàn)與水平差異,對(duì)水工建筑物及其基礎(chǔ)的薄弱環(huán)節(jié)以及控制建筑物安全的主要因素和部位難以有針對(duì)性的把控。
隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展和“以人民為中心”發(fā)展思想的貫徹落實(shí),按潰壩后果對(duì)水庫(kù)大壩進(jìn)行分類(lèi)是必然要求?,F(xiàn)有的安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系未完全反映水利工程風(fēng)險(xiǎn)理念的相關(guān)要求。例如下游防護(hù)等級(jí)提高后,原安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)可能偏低。在進(jìn)行小型水庫(kù)安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)時(shí),未考慮壩高對(duì)潰壩后果嚴(yán)重程度的影響,建議對(duì)超過(guò)一定壩高及潰壩后果超過(guò)一定程度的水利工程可適度提高水利工程安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
針對(duì)上述情形,有必要組織專(zhuān)家對(duì)水利行業(yè)安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行統(tǒng)一修訂,適應(yīng)高質(zhì)量發(fā)展階段“以人民為中心”的發(fā)展思路,關(guān)注水利工程風(fēng)險(xiǎn)的安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)理念。安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范應(yīng)盡量囊括所有水工建筑物類(lèi)型,同時(shí)與各專(zhuān)業(yè)性水工建筑物設(shè)計(jì)規(guī)范安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一。
3.5 加強(qiáng)成果質(zhì)量?jī)?nèi)部管控
加強(qiáng)安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)成果質(zhì)量?jī)?nèi)部管控及嚴(yán)格設(shè)計(jì)審查與招標(biāo)程序。針對(duì)水利工程安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)技術(shù)性強(qiáng)的特點(diǎn),建議政府、行業(yè)與市場(chǎng)監(jiān)管層面嚴(yán)格制定安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)審查與招標(biāo)程序,按照規(guī)范要求對(duì)水利工程安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)、專(zhuān)項(xiàng)審查、單獨(dú)招標(biāo)和專(zhuān)項(xiàng)驗(yàn)收,嚴(yán)格審查投標(biāo)單位資質(zhì)及項(xiàng)目實(shí)施人員資格條件。同時(shí)建議監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)單位加強(qiáng)安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)成果質(zhì)量?jī)?nèi)部管控,對(duì)水工建筑物及基礎(chǔ)的薄弱環(huán)節(jié)或控制建筑物安全的主要因素和部位進(jìn)行有針對(duì)性的安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì),根據(jù)理論計(jì)算,對(duì)一些重要部位的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目提出合理的設(shè)計(jì)監(jiān)控指標(biāo),確保水利工程安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)成果科學(xué)、合理。
3.6 引入第三方鑒定儀器和安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
引入獨(dú)立第三方對(duì)安全監(jiān)測(cè)儀器進(jìn)行檢測(cè)、率定,并對(duì)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行鑒定。加強(qiáng)水利工程安全監(jiān)測(cè)儀器檢測(cè)與率定監(jiān)管,以確保監(jiān)測(cè)儀器在埋設(shè)安裝前仍處于良好工作狀態(tài),是對(duì)監(jiān)測(cè)儀器出廠(chǎng)性能參數(shù)的復(fù)核校驗(yàn),也是保障水利工程安全監(jiān)測(cè)施工質(zhì)量的必要條件。依據(jù)SL 530-2012《大壩安全監(jiān)測(cè)儀器檢驗(yàn)測(cè)試規(guī)程》,水利工程安全監(jiān)測(cè)儀器現(xiàn)場(chǎng)安裝埋設(shè)前必須進(jìn)行檢驗(yàn)測(cè)試,并由具有水利工程質(zhì)量檢測(cè)(量測(cè)類(lèi))資質(zhì)的獨(dú)立第三方質(zhì)量檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)監(jiān)測(cè)儀器進(jìn)行檢驗(yàn)與率定。
加強(qiáng)水利工程安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)鑒定監(jiān)管,明確安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)鑒定責(zé)任主體,落實(shí)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)鑒定資金來(lái)源,對(duì)責(zé)任主體單位是否定期開(kāi)展安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)鑒定行為進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)管,對(duì)鑒定單位鑒定資質(zhì)和鑒定人員從業(yè)資格嚴(yán)格監(jiān)管,可有效提升水利工程安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)鑒定成果質(zhì)量,嚴(yán)肅鑒定程序,確保水利工程安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行正常。依據(jù)SL 766-2018《大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)鑒定技術(shù)規(guī)范》,其鑒定結(jié)論分為正常、基本正常和不正常3個(gè)等級(jí),可作為評(píng)價(jià)水利工程安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行狀況以及監(jiān)測(cè)項(xiàng)目是否完備的依據(jù)。水利工程安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)驗(yàn)收類(lèi)似于水利工程蓄水安全鑒定,建議建設(shè)單位在竣工前組織具有安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)鑒定資質(zhì)的獨(dú)立第三方對(duì)水利工程安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行鑒定,作為安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工程驗(yàn)收是否合格的重要補(bǔ)充材料。
3.7 建立專(zhuān)家?guī)旌统晒麑?zhuān)家審查機(jī)制
建立安全監(jiān)測(cè)專(zhuān)家?guī)旌桶踩O(jiān)測(cè)重要技術(shù)成果專(zhuān)家審查工作機(jī)制。安全監(jiān)測(cè)作為水利工程日常實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)控的重要手段,應(yīng)引起重視并充分利用好安全監(jiān)測(cè)技術(shù)成果,收集水利工程安全監(jiān)測(cè)專(zhuān)家信息名單,建立專(zhuān)家?guī)欤詫?duì)整個(gè)水利行業(yè)安全監(jiān)測(cè)工作起到更好的指導(dǎo)作用,也有利于水利工程安全監(jiān)測(cè)學(xué)科體系的健康發(fā)展。
加強(qiáng)水利工程安全監(jiān)測(cè)專(zhuān)業(yè)監(jiān)管,建立安全監(jiān)測(cè)重要成果專(zhuān)家審查工作機(jī)制。當(dāng)前水利行業(yè)安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、第三方儀器檢驗(yàn)與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)鑒定技術(shù)力量缺口較大,政府監(jiān)管力量不足,建立安全監(jiān)測(cè)重要成果專(zhuān)家審查工作機(jī)制是對(duì)政府監(jiān)管工作的有效補(bǔ)充。
目前安全監(jiān)測(cè)重要成果主要有:① 日常監(jiān)測(cè)資料整編報(bào)告如月報(bào)、季報(bào)、年報(bào)等;② 首次蓄水前安全監(jiān)測(cè)資料分析專(zhuān)題報(bào)告;③ 蓄水到規(guī)定高程或竣工驗(yàn)收時(shí)安全監(jiān)測(cè)資料分析專(zhuān)題報(bào)告;④ 水利工程安全鑒定時(shí)安全監(jiān)測(cè)資料分析專(zhuān)題報(bào)告;⑤ 施工期或運(yùn)行期水利工程出現(xiàn)異常或險(xiǎn)情狀態(tài)時(shí)安全監(jiān)測(cè)資料分析專(zhuān)題報(bào)告;⑥ 水利工程安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)鑒定報(bào)告。目前第②至第⑤項(xiàng)工作已經(jīng)開(kāi)展專(zhuān)家審查工作程序,但第①項(xiàng)和第⑥項(xiàng)工作還未開(kāi)展。
由于水利行業(yè)未制定安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)鑒定辦法,鑒定單位資質(zhì)、鑒定工作資金來(lái)源、是否組織專(zhuān)家評(píng)審、鑒定審定部門(mén)與鑒定工作流程均未明確或落實(shí),目前僅編制了SL 766-2018《大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)鑒定技術(shù)規(guī)范》。
此外,對(duì)于較重要的監(jiān)測(cè)技術(shù)成果,如年度安全監(jiān)測(cè)資料分析報(bào)告,建議引入安全監(jiān)測(cè)重要成果專(zhuān)家審查工作機(jī)制。年報(bào)作為日常監(jiān)測(cè)資料整編報(bào)告,容易被忽略,甚至在汛期來(lái)臨之前,往年的監(jiān)測(cè)資料還未完成整編的情形也有出現(xiàn),導(dǎo)致工程隱患不能被及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理,引發(fā)度汛期間的水利工程失事。監(jiān)測(cè)資料整編單位資質(zhì)未明確,整編報(bào)告質(zhì)量參差不齊,引入安全監(jiān)測(cè)重要成果專(zhuān)家審查工作機(jī)制,可有效避免此類(lèi)情形發(fā)生。
4 結(jié) 語(yǔ)
目前,中國(guó)大量中小型水利工程已達(dá)到或即將達(dá)到服役工作年限,水利工程安全風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題愈發(fā)突出,應(yīng)提高對(duì)水利工程安全風(fēng)險(xiǎn)管理工作的重視。通過(guò)切實(shí)做好水利工程全生命周期各階段安全監(jiān)測(cè)工作,可以更好地應(yīng)對(duì)水利工程安全風(fēng)險(xiǎn)管控難題,確保工程安全、水質(zhì)安全與供水安全,促進(jìn)新階段水利高質(zhì)量發(fā)展。
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(編輯:唐湘茜)
Current situation and promotion strategy of safety monitoring of water conservancy projects in China in high-quality development stage
WANG Xiang,ZHENG Qiwen,ZHANG Zhiyong,ZHANG Zhuoran,LI Chen
(Center for Rivers and Lakes Protection,Construction and Operation Safety,Changjiang Water Resources Commission,Wuhan 430010,China)Abstract:
Through in-depth analysis of the common problems of safety monitoring in all stages of the whole life cycle of Hydraulic engineering,20 typical problems were systematically sorted out,such as the lack of risk concept in traditional safety monitoring design and the nonstandard identification of safety monitoring system etc.And 7 countermeasures were put forward from the perspective of professional supervision,such as establishing the mechanism of expert review of important achievements of safety monitoring,strengthening the supervision of safety monitoring design review,bidding process,quality inspection,project acceptance and system identification,etc.,which can effectively improve the management level of hydraulic engineering safety monitoring and better deal with the problems of hydraulic engineering safety risk control.
Key words:
hydraulic engineering; safety monitoring; risk concept;high-quality development
收稿日期:
2022-05-11
作者簡(jiǎn)介:
王 翔,男,高級(jí)工程師,主要從事水利建設(shè)項(xiàng)目稽察、安全監(jiān)測(cè)研究。E-mail:931563835@qq.com
通信作者:
鄭淇文,男,工程師,主要從事水利工程安全監(jiān)測(cè)與健康診斷、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究。E-mail:zqw_yu@163.com