一條關(guān)于“三峽大壩已經(jīng)變形，潰堤在即”的言論近日在社交媒體引發(fā)關(guān)注，三峽集團(tuán)方面對此回應(yīng)稱，三峽樞紐運(yùn)行以來的監(jiān)測資料表明，各建筑物工作性態(tài)正常，工程運(yùn)行安全可靠。
大壩是調(diào)控水資源時空分布、優(yōu)化水資源配置的重要工程措施， 因?yàn)榇髩蔚陌踩珮O其重要，故其安全監(jiān)控也受到了高度的關(guān)注和重視。大壩安全監(jiān)控始于1891年德國的埃施巴赫重力壩位移觀測，隨后美國、澳大利亞等國先后開展了大壩變形、揚(yáng)壓力、溫度、應(yīng)力、應(yīng)變和滲流等原型觀測，這些原型觀測檢驗(yàn)了設(shè)計，為改進(jìn)壩工理論提供了指導(dǎo)。大壩安全監(jiān)控是人們了解大壩運(yùn)行狀態(tài)和安全狀況的有效手段和方法，它的目的主要是了解大壩安全狀況和發(fā)展態(tài)勢并為采取缺陷處理措施提供指導(dǎo)，是一個包括由獲取各種環(huán)境、水文、結(jié)構(gòu)、安全信息到經(jīng)過識別、計算、判斷等步驟，給出一個大壩安全程度并采取相對應(yīng)處理措施的全過程。
大壩安全監(jiān)控研究的主要內(nèi)容可分為以下幾個方面：大壩安全監(jiān)控儀器和技術(shù)方法的研究；獲取各種信息資料并進(jìn)行誤差處理和分析，給出綜合安全評判與決策以控制大壩安全運(yùn)行；校核計算參數(shù)的準(zhǔn)確性和計算方法的實(shí)用性；利用大壩安全監(jiān)測資料進(jìn)行正、反分析，及時評價大壩和壩基的工作性態(tài)，對在建或擬建大壩提出反饋意見，以達(dá)到檢驗(yàn)和優(yōu)化設(shè)計、指導(dǎo)施工的目的；為科學(xué)研究提供現(xiàn)場資料，檢驗(yàn)各種理論、校正各種模型和參數(shù)，協(xié)助找出各種觀測量的變化規(guī)律和進(jìn)行各種變化的物理成因分析；大壩安全監(jiān)控智能系統(tǒng)的開發(fā)和研究等。這些方面的研究相互聯(lián)系，共同構(gòu)成大壩安全監(jiān)控理論與技術(shù)的框架體系。
中國從20世紀(jì)50年代以來，修建了大量大壩，是世界壩工大國，而我國大壩安全監(jiān)控亦開始于上世紀(jì)50年代，現(xiàn)如今大壩安全監(jiān)控不斷融合新理論、新技術(shù)和新方法，已發(fā)展成為一門新興的技術(shù)學(xué)科和工程專業(yè)，主要表現(xiàn)在：1）從原型觀測發(fā)展為安全監(jiān)測到現(xiàn)在的安全監(jiān)控，研究領(lǐng)域和監(jiān)測對象進(jìn)一步擴(kuò)大；2）大量程、高精度、智能化、無線化的觀測儀器不斷被應(yīng)用，自動化監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)展日趨成熟，監(jiān)測手段更加先進(jìn)；3）安全監(jiān)測數(shù)據(jù)在線實(shí)時監(jiān)控和處理技術(shù)得到應(yīng)用，監(jiān)控分析的數(shù)學(xué)模型中統(tǒng)計模型、確定性模型和混合模型等傳統(tǒng)模型不斷被改進(jìn)，時間序列、灰色理論、模糊數(shù)學(xué)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多種新方法被引入大壩安全監(jiān)測資料分析。大壩安全監(jiān)控的主要項(xiàng)目有：變形、滲流、壓力、應(yīng)力應(yīng)變、水力學(xué)及環(huán)境量等。其中，變形和滲流監(jiān)控直觀可靠，可基本反映在各種荷載作用下的大壩安全性態(tài)，因而成為重要的監(jiān)測項(xiàng)目。
大壩的變形監(jiān)測、分析與預(yù)報是一個涉及多學(xué)科的邊緣課題，其方法正確或合適與否，直接影響到對建筑物安全進(jìn)行判定的正確性和可靠性，其涉及到的理論和方法有回歸分析法、時間序列分析法、頻譜分析法、卡爾曼濾波法、有限元法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、小波分析法及系統(tǒng)論方法等統(tǒng)計模型、確定性模型及其混合模型在大壩安全資料分析中得到了廣泛應(yīng)用。
三、大壩安全監(jiān)控技術(shù)展望
傳統(tǒng)的大壩安全監(jiān)測都是以人工監(jiān)測為主，通過人工測量的方法來判定壩體的穩(wěn)定程度，對監(jiān)測人員的經(jīng)驗(yàn)和操作水平要求很高，并且增加了產(chǎn)生粗差的概率，使得監(jiān)測結(jié)果準(zhǔn)確性不高。目前大壩安全監(jiān)測技術(shù)已由傳統(tǒng)監(jiān)測技術(shù)轉(zhuǎn)向多學(xué)科相融合的自動化監(jiān)測技術(shù)，自動化、數(shù)字化、專家評判結(jié)構(gòu)一體化和效益化是大壩安全監(jiān)測發(fā)展的必然方向，展望未來安全監(jiān)控將呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢：
（1）監(jiān)測設(shè)計優(yōu)化。以小的監(jiān)測工作量解決大壩安全監(jiān)測中需要解決的技術(shù)問題，在保證安全的前提下，以少的投入獲得大的效果或以相同的投入建立更為完善的監(jiān)測體系，充分發(fā)揮安全監(jiān)測的作用。
（2）研究新的監(jiān)測技術(shù)新方法并發(fā)展智能傳感器， 如大壩CT 技術(shù)、分布式光纖溫度及應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測、光纖光柵傳感技術(shù)、數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)等，同時將傳感器與微型計算機(jī)集成在一起的裝置，使其具有感知本能外，還具有認(rèn)知能力，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)控即時、精準(zhǔn)和智能化。
（3）群壩信息系統(tǒng)集成管理。統(tǒng)一管理流域系統(tǒng)或附近地區(qū)的多座大壩，實(shí)行統(tǒng)一管理、遠(yuǎn)程操控、監(jiān)測數(shù)據(jù)采集、分析評價和網(wǎng)絡(luò)報送等，提高共同調(diào)度和系統(tǒng)風(fēng)險識別的工作效率。
大壩所具有的潛在安全問題既是一個復(fù)雜的技術(shù)問題，也是一個日益突出的公共安全問題，無論哪種原因引起的大壩安全隱患，在大壩正常運(yùn)行過程中，只要加強(qiáng)安全監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，都可以有效地保障大壩安全運(yùn)行。因此，在將來大壩安全監(jiān)控的重要性將更加突出，監(jiān)控技術(shù)也將隨著新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)而更加先進(jìn)、系統(tǒng)和智能化。
（保留所有權(quán)利，轉(zhuǎn)載請注明作者和“制度開門”。資料來源：王啟：大壩安全監(jiān)控現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，財富與科學(xué)2014年第2期）