要让水库充分发挥其综合效益,首先必须采取措施保证大坝的安全,如果一个水库大坝存在着安全隐患,或运行管理人员不了解水库大坝的安全性态,从而使水库的运行风险很高,就无法发挥其正常效益。保证大坝安全的措施是多方面的,但概括起来主要是两方面,即工程措施和非工程措施,这两者是互相依存,缺一不可的。工程措施是指采取工程技术和手段,对水库大坝进行维修和加固;而非工程措施是指通过洪水预报、安全监测等手段,来保障大坝运行安全的措施。工程措施比较直接,一般容易被理解和重视,而非工程措施就不那么容易被人接受了。有些人甚至认为只要保证水库大坝设计、施工的质量,就不可能产生溃坝的危险。这种观点是极其错误的,一方面,由于水库大坝的水文、地质等条件的复杂性,以及人们认知水平的限制,在水库大坝的建设中,还不可能保证穷其所有、万无一失;另一方面,水库大坝在运行过程中,受降雨、水压力和温度等变化的影响,水库大坝也存在着老化和损坏等,也可能产生安全问题。对水库大坝进行安全监测,不仅是为了验证设计和施工质量,也是为了保证大坝的运行安全,发现问题,及时处理。按照我国的国情,当前突出强调非工程措施的作用具有十分重要的现实意义,加强大坝安全监测是水库非工程措施中极其重要的一个方面。

众所周知,造成大坝失事的原因是多方面的,主要有:①泄洪能力不足或遭遇超标准洪水;②坝体质量和基础问题;③其他运行管理方面的问题。据统计[2],有35%的大坝失事是由于泄洪能力不足,也就是勘测设计中存在洪水计算和防洪能力方面的问题。大部分大坝失事还是其他工程原因或运行管理原因造成的,而这些是可以通过加强安全监测,及早发现问题并及时进行处理,以避免发生事故。如1962年,安徽省梅山水库大坝,监测发现右岸山坡渗流量明显增大,引起了管理人员的重视,通过进一步检查,右岸几个坝段向左倾斜达51mm,坝体出现了较长的裂缝。经综合分析,判断为右岸基岩发生了部分错动,大坝险情严重,后决定放空水库,并进行了加固处理,有效地避免了一次重大事故。又如1993年,通过监测,发现佛子岭水库大坝向下游位移量明显增大,超过历史最大值30%多,水库管理单位立即进行全面检查和分析,判定为大坝遭遇到不利工况所致,考虑到大坝基础、坝体均存在一定的缺陷,决定控制水位运用,避免了大坝安全性态的进一步恶化。1998年7月,江西上饶地区玉山县境内的七一水库上游流域普降暴雨,形成了百年未遇的特大洪水,恰巧在此前不久安装的大坝安全监测自动化系统投入运行,在暴雨过程中,系统及时提供了反映大坝运行性态的可靠信息,调度人员依靠这些信息进行科学调度,在保证大坝安全的前提下提高了水库蓄水位,使下泄洪量由原定的1500m3/s减少到1192m3/s,保证了下游4.2万人口、1.2万多间房屋、1.8万亩农田、2.1km 河堤和700多亩鳗鱼池的安全,减少直接经济损失1亿多元,间接社会效益达10亿以上。在以往失事的水库大坝中,绝大多数缺乏安全观测设施或监测设施不完善。由此可见,建设和完善大坝安全监测设施不仅重要,而且也是十分必要的。

对大坝安全状况实施监测的目的,一是监视大坝在运行期间的安全状况,及时准确的大坝安全监测资料,可以为评估大坝工作性态提供科学依据,进而通过控制运用或加固等工程措施,来保障大坝的安全,只要监测及时、监测数据可靠,分析判断准确,就可以做到避免重大灾害事故的发生或减少灾害所造成的损失;二是可以在施工过程中不断获得反馈信息,用以验证设计的合理性,并为修正水工设计提供科学依据。总之,大坝安全监测是了解大坝安全性态、对大坝安全实施科学管理必不可少的重要手段。(www.daowen.com)

对大坝等水工建筑物进行安全监测和监控,已受到各级政府和坝工界的高度重视,我国已先后颁布了《混凝土坝安全监测技术规范》(DL/T 5178—2003)和 《土石坝安全监测技术规范》(SL 60—94)。正在编制的有 《大坝安全监测仪器安装与管理标准》、《安全监测仪器检验测试规程》等,这些规范规程和标准,为大坝安全监测提供了有力地技术保证。