水庫大壩安全評價技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展.doc

水庫大壩安全評價技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展袁坤 傅蜀燕 歐正峰 王之博摘要:隨著水資源開發(fā)與利用的發(fā)展，以及極端氣候的變化，大壩安全性問題日益突顯，大壩安全性評價技術(shù)就顯得尤為重要。主要從國內(nèi)外水庫大壩安全監(jiān)測和風(fēng)險(xiǎn)分析的研究現(xiàn)狀，分析水庫大壩安全評價存在的問題，及對未來水庫大壩安全評價發(fā)展指定方向。關(guān)鍵詞:大壩;安全評價;安全監(jiān)測;風(fēng)險(xiǎn)分析中圖分類號: TV64 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號: 1001-9235( 2013) 06-0063-05中國水庫大多建于20 世紀(jì)5070 年代，由于當(dāng)時的經(jīng)濟(jì)社會條件制約，普遍存在工程質(zhì)量問題，加上長期維修管理不夠，其中約50%左右水庫為病險(xiǎn)水庫。病險(xiǎn)水庫不僅不能正常發(fā)揮效益，而且存在較高的潰壩風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重威脅人們安全與社會的可持續(xù)發(fā)展。因此，要定期對水庫大壩進(jìn)行安全評價，了解大壩安全狀況，以便有針對性地采取措施，對確保大壩安全和公共安全具有十分重要的意義。水庫大壩安全評價就是利用系統(tǒng)工程原理和方法，對擬建或已有水庫大壩工程及系統(tǒng)可能存在的危險(xiǎn)性及其可能產(chǎn)生的后果進(jìn)行綜合評價和預(yù)測，并根據(jù)可能導(dǎo)致的事故風(fēng)險(xiǎn)的大小，提出相應(yīng)的安全對策措施，以達(dá)到工程及系統(tǒng)安全的過程。主要從大壩安全監(jiān)測和風(fēng)險(xiǎn)分析兩個測度來分析大壩的安全評價。1 水庫大壩安全評價技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀11 國外水庫大壩安全評價技術(shù)的發(fā)展早在19 世紀(jì)末期，人們就開始關(guān)注大壩安全，由于當(dāng)時科學(xué)技術(shù)不發(fā)達(dá)，人們只對大壩進(jìn)行感性的分析。到20 世紀(jì)初中期，隨著水利行業(yè)的發(fā)展，大壩的工程技術(shù)得到較快的發(fā)展，大壩數(shù)量迅速增加，失事事故也逐漸增多，大壩的安全性引起國際大壩委員會的高度重視。1948 年第3 屆國際大壩會議安排了防止管涌的最新措施會議，以提高對大壩的安全性認(rèn)識; 1951 年第4 屆大會提出了從大壩和庫岸角度看大壩安全性的議題; 1970 年第10 屆大會安排了大壩和建筑物監(jiān)測的議題; 1979 年第13 屆大會提出了大壩老化和失事的議題; 1982年第14 屆大會安排了運(yùn)行中大壩安全的議題; 2002 年第70 屆年會提出了大壩安全與風(fēng)險(xiǎn)評價的議題;2003 年第71 屆年會安排了水庫大壩抗震安全評價影響研究的議題; 2005 年國際大壩委員會第73 屆年會安排了大壩工程的不確定性評估的議題; 2006 年國際大壩委員會第22 屆大壩會議提出了土壩和堆石壩的大壩安全、洪水和干旱的評估及管理等議題; 2012 年國際大壩委員會第80 屆年會成立了大壩安全、大壩監(jiān)測等專委會。同時世界各國也以此為契機(jī)，著重研究水庫大壩的安全評價，并從風(fēng)險(xiǎn)分析和大壩安全監(jiān)測兩個方面來對大壩進(jìn)行安全性評價。a) 監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。國外大壩安全監(jiān)控資料分析工作起步較早，在20 世紀(jì)50 年代以前，人們主要通過感觀認(rèn)識來觀測大壩表面，并對變形觀測值作定性分析。1955年，意大利的Faneli 和葡萄牙的ocha 等首次應(yīng)用統(tǒng)計(jì)回歸方法定量分析了大壩的變形觀測資料。ocha 等人采用大壩橫斷面各層平均溫度和溫度梯度作為溫度因子，并以函數(shù)式來表示水位因子，使模型表達(dá)式進(jìn)一步完善。1963 年中村慶一等采用回歸分析法分析大壩實(shí)測資料，并篩選出顯著因子，以建立最優(yōu)的回歸方程。1980 年Bonaldi 等提出了混凝土大壩變形的確定性模型和混合模型，將運(yùn)用有限元理論計(jì)算值與實(shí)測數(shù)據(jù)有機(jī)地結(jié)合起來。1985 年Ouedes 應(yīng)用多元線性回歸( 高斯馬爾柯夫概率函數(shù)模型) 來擬合原因量與效應(yīng)量的關(guān)系，這種方法能分離各個分量，并且能確定原因量和效應(yīng)量的最佳經(jīng)驗(yàn)公式。1996 年Lue Echouinard 等采用主成份回歸分析了dukki 拱壩的監(jiān)測資料，這種回歸分析方法能分離各個分量，并且能確定原因量和效應(yīng)量的最佳經(jīng)驗(yàn)公式5。其他許多學(xué)者在大壩安全監(jiān)控?cái)?shù)學(xué)模型上也做了一些研究，為回歸方法的的完善作出了貢獻(xiàn)。學(xué)者在資料分析中提出采用MDV 方法對大壩進(jìn)行監(jiān)控，即: 從測值序列中將水壓分量和溫度分量分離出來，分析時效和殘差的變化規(guī)律來評判大壩的安全狀況。目前，葡萄牙、法國、意大利、西班牙和奧地利等國家在大壩安全監(jiān)測以及相關(guān)的各項(xiàng)研究方面不同程度地處于國際領(lǐng)先水平。到21 世紀(jì)初，國際大壩委員會第118 號公報(bào)大壩自動化監(jiān)測系統(tǒng)導(dǎo)則和實(shí)例中，總結(jié)了自動化監(jiān)測資料分析方面的經(jīng)驗(yàn)，可以看出人工智能技術(shù)是目前的發(fā)展趨勢。b) 風(fēng)險(xiǎn)分析技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。風(fēng)險(xiǎn)分析是近幾十年來逐步發(fā)展起來的一門綜合性邊緣科學(xué)。其最早起源于美國，應(yīng)用在工業(yè)、軍事等方面。1974 年美國發(fā)表的商用核電站風(fēng)險(xiǎn)評價報(bào)告8，引起了全世界極大關(guān)注，標(biāo)志著風(fēng)險(xiǎn)分析技術(shù)推廣應(yīng)用的開始，從此風(fēng)險(xiǎn)分析技術(shù)在各個領(lǐng)域的研究逐漸開展起來。對水利工程的風(fēng)險(xiǎn)分析最早也起源于美國。早在20 世紀(jì)70 年代，美國土木工程師協(xié)會( ASCE) 在評估已建大壩溢洪道泄洪能力時，就應(yīng)用了風(fēng)險(xiǎn)分析方法來分析溢洪道的大小規(guī)模9。隨著一些重要研究成果的發(fā)表，以及美國等一些國家若干大壩失事造成災(zāi)難性后果的披露，美國工程界逐漸重視了對大壩的安全評估。1978 年美國總統(tǒng)卡特在對全美水利資源委員會的工作中，指出了系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)分析在水利工程中應(yīng)用的必要性及重要性。1988 年ASCE 發(fā)表的“大壩水文安全評估程序”報(bào)告也將風(fēng)險(xiǎn)分析作為主要評估方法。20 世紀(jì)80 年代，美國學(xué)者ichard BWaite、DavidSBowels 等運(yùn)用風(fēng)險(xiǎn)評價方法為美國西部幾個大壩業(yè)主進(jìn)行了大壩風(fēng)險(xiǎn)評價10。20 世紀(jì)90 年代初，BC Hydro 和澳大利亞大壩委員會根據(jù)在其他領(lǐng)域積累的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，制定了暫行的生命損失可接受風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前大壩風(fēng)險(xiǎn)分析技術(shù)在國外發(fā)展迅速，尤其是美國、加拿大、澳大利亞及西歐等。1994 年澳大利亞大壩委員會頒布的風(fēng)險(xiǎn)評估指南，后又進(jìn)行修訂; 于1998 年制定了大壩地震設(shè)計(jì)指南和大壩環(huán)境管理指南; 1999 年制定了大壩可接受防洪能力選擇指南; 2000 年5 月制定了大壩潰決后果評價指南; 2002 年2 月制定了昆士蘭州政府自然資源和礦產(chǎn)部大壩潰決影響評價指南和昆士蘭州大壩安全管理指南等。在風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)方面，加拿大BC Hydro 制定了一個臨時的風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)3。風(fēng)險(xiǎn)分析技術(shù)上，美國國家氣象局( NWS) 開發(fā)了一系列的潰壩模型，有DAMBK 模型、BEACH 模型以及FLDWAV 模型，為潰壩洪水計(jì)算提供了強(qiáng)大的計(jì)算支持。芬蘭環(huán)境研究院和芬蘭農(nóng)林部、內(nèi)務(wù)部及西部地區(qū)環(huán)境中心于1999 年06月01日至2001年03 月31 日聯(lián)合開發(fā)的ESCDAM 計(jì)劃中提出了一套風(fēng)險(xiǎn)分析方法，應(yīng)用數(shù)字地形模型( DTM) 對潰壩洪水進(jìn)行一維和二維模擬，研究了流動水流中人群的穩(wěn)定性和機(jī)動性、房屋的性能及森林和房屋的糙率。應(yīng)用方面，從單壩風(fēng)險(xiǎn)評估、群壩風(fēng)險(xiǎn)評估18到對大壩安全隱患除險(xiǎn)加固的排序11，都得到了實(shí)際應(yīng)用。此后，歐洲有國家成立了專門從事水利工程可靠性和風(fēng)險(xiǎn)分析的工作小組，提出了風(fēng)險(xiǎn)分析的研究框架和系統(tǒng)的理論、方法及評價指標(biāo)等。近年來，加拿大、澳大利亞等國在大壩安全評估和決策方面，開展了諸多研究工作，提出了一系列大壩安全分析的理論和方法，建議采用概率的允許風(fēng)險(xiǎn)作為大壩安全的標(biāo)準(zhǔn); 荷蘭等國在防洪風(fēng)險(xiǎn)分析和堤防設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)方面，也進(jìn)行了諸多研究工作，取得了不錯的進(jìn)展; 國際上普遍認(rèn)同將洪水風(fēng)險(xiǎn)圖的繪制作為洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估的重點(diǎn)工作，并開展了相關(guān)研究工作。2000 年在北京召開的第20 屆國際大壩會議上，第76 議題“風(fēng)險(xiǎn)分析在大壩安全決策和管理中的應(yīng)用”主要討論了風(fēng)險(xiǎn)和災(zāi)害定義，風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)方法、評估技術(shù)及風(fēng)險(xiǎn)管理和應(yīng)急預(yù)案等，標(biāo)志著風(fēng)險(xiǎn)分析已發(fā)展成為體系完整的決策工具。2005 年國際大壩委員會發(fā)布了130 號公報(bào)大壩安全管理中的風(fēng)險(xiǎn)評估，公報(bào)主要介紹了風(fēng)險(xiǎn)評估的原理和術(shù)語，簡述了風(fēng)險(xiǎn)評估在大壩安全決策中的應(yīng)用，標(biāo)志著風(fēng)險(xiǎn)概念已被世界水利界所接受。2010 年國際大壩委員會發(fā)布了最新的關(guān)于大壩安全管理的公報(bào)草案，系統(tǒng)地介紹了大壩安全管理的方針目標(biāo)、計(jì)劃、實(shí)施、性能監(jiān)控和評價以及審核校核等的方法步驟，并對以往發(fā)布的公告進(jìn)行對比分析。c) 存在的問題。綜合分析國外的水庫大壩安全評價技術(shù)中的監(jiān)測與風(fēng)險(xiǎn)分析技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，存在的主要問題有: 隨著區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及對水資源管理的需求，人類社會與水庫大壩越來越靠近，人們在享受水庫大壩帶來的經(jīng)濟(jì)效益的同時，也承擔(dān)著潛在大壩失事所帶來的巨大風(fēng)險(xiǎn)，使得傳統(tǒng)的以大壩工程安全為主的評價標(biāo)準(zhǔn)已不再適用。水庫大壩與周圍自然環(huán)境和社會環(huán)境組成了一個相互影響相互制約的復(fù)雜災(zāi)變系統(tǒng)，大壩作為該系統(tǒng)的中心，既是承災(zāi)體，又是孕災(zāi)環(huán)境，必須將其放入到整個復(fù)雜災(zāi)變系統(tǒng)中研究其安全性，建立起基于風(fēng)險(xiǎn)理念的大壩安全評估體系。風(fēng)險(xiǎn)識別作為大壩風(fēng)險(xiǎn)分析的第一環(huán)節(jié)，能否識別出所有潛在的失效模式及路徑，正確合理地約簡失事模式及路徑集，挖掘出大壩的主要失事模式及路徑，直接影響到風(fēng)險(xiǎn)分析結(jié)果的正誤和分析過程的易繁。由于大壩安全監(jiān)測的測點(diǎn)比較分散，且儀器種類較多，要實(shí)現(xiàn)對建筑物各測點(diǎn)的全面控制，需要一種低成本、可互操作的測控系統(tǒng)。國外對大壩安全監(jiān)測技術(shù)重點(diǎn)是研究監(jiān)測儀器、設(shè)備的更新等，不注重對大壩安全理論專業(yè)知識的培養(yǎng)，特別是將監(jiān)測技術(shù)、控制、數(shù)據(jù)分析管理、安全分析評價、快速預(yù)報(bào)預(yù)警和野外設(shè)備儀器綜合防護(hù)等為一體的系統(tǒng)化研究成果尚不成熟。12 國內(nèi)對大壩安全評價技術(shù)的發(fā)展我國目前是世界上水庫大壩最多的國家，大、中型大壩約占4%左右，15 m以上的大壩約占20%，大部分大壩修建于20 世紀(jì)5070 年代，隨著大壩建設(shè)的快速增多，大壩的安全性問題越來越突出，引起了我國政府的高度重視，大壩的安全評價技術(shù)也得到了迅速發(fā)展。a) 監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。早在20 世紀(jì)50 年代，我國就開始對大壩進(jìn)行觀測來分析大壩安全; 如對官廳水庫、南灣水庫進(jìn)行水平位移、沉降等指標(biāo)進(jìn)行觀測，對豐滿水庫進(jìn)行溫度及應(yīng)力應(yīng)變指標(biāo)的觀測12; 20 世紀(jì)50 年代末期，對三門峽等大型混凝土大壩系統(tǒng)地開展了較大規(guī)模的內(nèi)、外部觀測13。1974 年，陳久宇等學(xué)者開始應(yīng)用統(tǒng)計(jì)回歸方法來分析大壩安全監(jiān)測資料，并提出了許多對大壩安全分析有價值的模型。到20 世紀(jì)80 年代后期，我國觀測技術(shù)總體水平有了很大提高，實(shí)現(xiàn)了自動化遙感觀測。如我國從1987 年開始連續(xù)3 年開展了大壩安全評價中防汛遙感觀測技術(shù)研究，1987 在永定河下游進(jìn)行的防汛遙感實(shí)驗(yàn)中，首次在我國實(shí)現(xiàn)了機(jī)載真實(shí)孔徑側(cè)視雷達(dá)圖像的實(shí)時傳輸。我國在“六五”至“八五”期間，國家通過“遙感技術(shù)應(yīng)用研究”科技攻關(guān)項(xiàng)目在建立中國洪水災(zāi)害監(jiān)測信息系統(tǒng)方面取得了豐碩的成果14。20 世紀(jì)80 年代中期，吳中如等從徐變理論出發(fā)，推導(dǎo)了壩體頂部時效位移的表達(dá)式，用周期函數(shù)模擬溫度、水壓等周期荷載，并用非線性二乘法進(jìn)行參數(shù)估計(jì); 同期還提出了裂縫開合度統(tǒng)計(jì)模型的建立和分析方法、壩頂水平位移的時間序列分析法以及連拱壩位移確定性模型的原理和方法，分析重力壩、拱壩的水平位移，并在實(shí)際工程中得到了成功應(yīng)用15。20 世紀(jì)90 年代后到大壩安全監(jiān)測技術(shù)發(fā)展較快，許多水庫和水電站都完成了自動化監(jiān)測系統(tǒng)的安裝和改造，并研究出很多安全評價方法。1994 年，河海大學(xué)李珍照、尉維斌等在大壩安全模糊綜合評價決策方法的研究中，提到利用模糊數(shù)學(xué)方法自下而上的確定大壩實(shí)測性態(tài)評價體系中各元素的權(quán)重16; 1997 年，河海大學(xué)王紹泉在多層次閥值模糊綜合評判在分析大壩安全中的應(yīng)用一文中，以模糊數(shù)學(xué)理論為依據(jù)，在考慮各專家的權(quán)威性權(quán)和專業(yè)熟悉性權(quán)的基礎(chǔ)上，研究了大壩安全分析的多層次閥值模糊綜合評判模型17。2005 年河海大學(xué)楊云在其博士論文大壩安全管理關(guān)鍵技術(shù)研究，劉成棟在其碩士論文大壩安全評價的多因素賦權(quán)分析方法及其應(yīng)用研究中提出了大壩安全評價體系，重點(diǎn)研究了評價指標(biāo)的專家權(quán)重和信息權(quán)重18-19。2006年，廣東水科院廖文來，何金平在其發(fā)表的文章基于集對分析的大壩安全綜合評價方法研究中建立了大壩安全集對分析評價模型20。2007 年，南京水科院何勇軍發(fā)表的模糊測度理論在大壩安全智能決策支持系統(tǒng)中的應(yīng)用中，提出了安全評價集對的表示方法21。2008 年，河海大學(xué)劉強(qiáng)、沈振中等在基于灰色模糊理論中的多層次大壩安全綜合評價中建立了基于灰色模糊理論的多層次大壩安全綜合評價模型，取得了較好的效果22，促進(jìn)了水庫大壩安全評價技術(shù)的發(fā)展。b) 風(fēng)險(xiǎn)分析技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)況。在20 世紀(jì)末期，風(fēng)險(xiǎn)分析才開始運(yùn)用到國內(nèi)大壩安全評價中。風(fēng)險(xiǎn)分析是對大壩失事概率的分析和大壩失事所造成的損失的一種新的評價方法，國內(nèi)的一些學(xué)者進(jìn)行深入研究，得出了大量水庫大壩安全評價的風(fēng)險(xiǎn)分析方法。如水庫大壩總體安全度評價方法，根據(jù)大壩總體安全度，參考水庫大壩安全度評判標(biāo)準(zhǔn)，得出水庫大壩安全的程度。單一風(fēng)險(xiǎn)分析法，主要考慮大壩系統(tǒng)的不確定性，以數(shù)理統(tǒng)計(jì)法為主，應(yīng)用最廣，已經(jīng)從直接積分法、蒙特卡羅法( MC) 等發(fā)展到均值一次二階矩法( MFOSM) 、改進(jìn)一次二階矩法( AFOSM) 、JC 法、二次二階矩法等23。綜合風(fēng)險(xiǎn)分析法，通過兩次映射，把無序空間上的點(diǎn)映射到有序空間上，從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)的比較優(yōu)化。通過指標(biāo)體系的量綱一體化實(shí)現(xiàn)將一個由m 個無序的、單位不統(tǒng)一的指標(biāo)構(gòu)成的m 維空間A 上的點(diǎn)映射到一個由無計(jì)量單位的m 個指標(biāo)構(gòu)成的m 維空間B 上的點(diǎn)，而后通過各種綜合分析方法，將各項(xiàng)指標(biāo)值轉(zhuǎn)化為一個綜合指標(biāo)值，實(shí)現(xiàn)在一個一維有序空間中的比較分析。綜合分析法包括層次分析法、模糊綜合分析法、灰色綜合分析法、最大熵原理等。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法24，通過對多因素風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行模擬記憶然后分析未來類似的風(fēng)險(xiǎn)。國內(nèi)正積極運(yùn)用風(fēng)險(xiǎn)分析技術(shù)評價水庫大壩安全的問題，建立基于風(fēng)險(xiǎn)的大壩安全評價體系。c) 存在的問題。近年來，我國在水庫大壩安全評價技術(shù)方面取得了很大進(jìn)步，但是也存在著一些問題: 相關(guān)技術(shù)規(guī)范體系還尚未形成，我國已經(jīng)頒布的水庫大壩安全評價導(dǎo)則中闡述了對水庫大壩的防洪標(biāo)準(zhǔn)復(fù)核、滲流安全評價、抗震安全復(fù)核、結(jié)構(gòu)安全評價和金屬結(jié)構(gòu)安全評價的內(nèi)容、方法和標(biāo)準(zhǔn)，但沒有針對如何根據(jù)大壩壩體安全監(jiān)測進(jìn)行在線綜合評價進(jìn)行詳細(xì)的指導(dǎo)說明。大壩壩體安全評價和快速預(yù)警方面，我國也沒有統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)在已建大壩的實(shí)施難度大，主要問題集中在壩體內(nèi)部儀器的數(shù)據(jù)校正和控制方面難以達(dá)到國家的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)運(yùn)行保障技術(shù)不成熟，導(dǎo)致多數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行在幾年后就不能工作。大壩管理單位普遍存在著規(guī)章制度不全、水工監(jiān)測隊(duì)伍整體素質(zhì)偏低或?qū)I(yè)人員結(jié)構(gòu)布局不合理等問題，存在“重機(jī)電，輕水工”的現(xiàn)象，造成水工隊(duì)伍不穩(wěn)定，人員流動大，對監(jiān)測設(shè)施的巡查與維護(hù)不到位，對儀器設(shè)備缺乏定期檢校，致使大壩安全監(jiān)測工作不能正常開展。水庫大壩觀測資料分析問題及評價深度只停留在短期的定性分析，缺乏系統(tǒng)性與綜合性，使觀測成果不能完整、客觀地反映大壩安全狀況。水庫大壩安全現(xiàn)狀判斷的基礎(chǔ)資料極端缺乏、水庫大壩隱患嚴(yán)重程度認(rèn)定難度大、風(fēng)險(xiǎn)程度排序不清和基層技術(shù)力量的薄弱等給大壩安全評價技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)分析帶來了很多困難。2 水庫大壩安全評價技術(shù)的發(fā)展根據(jù)國內(nèi)外對水庫大壩安全評價的研究現(xiàn)狀及存在的問題，大壩管理單位及大壩安全技術(shù)研究者應(yīng)緊緊圍繞水庫大壩安全評價技術(shù)中監(jiān)測系統(tǒng)和風(fēng)險(xiǎn)分析的關(guān)鍵技術(shù)問題，全面開展課題研究和實(shí)踐操作工作，將研究出的新設(shè)備更好的運(yùn)用到實(shí)踐中去; 在水庫大壩安全評價項(xiàng)目建設(shè)中不斷積累經(jīng)驗(yàn)，及時解決實(shí)際應(yīng)用中存在的問題; 完善研究成果，進(jìn)一步推動技術(shù)成果的創(chuàng)新，創(chuàng)造出一套先進(jìn)實(shí)用的水庫大壩安全評價技術(shù)系統(tǒng); 積極實(shí)踐系統(tǒng)運(yùn)行效率保障，設(shè)備防護(hù)、系統(tǒng)綜合布線、在線分析與安全評價、快速預(yù)警等一系列相對成熟的關(guān)鍵技術(shù)成果; 才能推動水庫大壩安全評價技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。根據(jù)國內(nèi)外對水庫大壩安全評價的研究現(xiàn)狀及存在的問題，水庫大壩安全評價技術(shù)的發(fā)展可歸納如下幾點(diǎn):a) 大壩安全監(jiān)測儀器，通常工作在高低溫、高濕度等環(huán)境中，監(jiān)測儀器的長期穩(wěn)定性、可靠性是考核大壩監(jiān)儀器的最重要的指標(biāo)，各類儀器均應(yīng)進(jìn)一步探索和改進(jìn)儀器抗惡劣環(huán)境的能力、增強(qiáng)長期穩(wěn)定性和可靠性的發(fā)展。目前，大壩安全監(jiān)測自動化正朝著網(wǎng)絡(luò)化、智能化方向發(fā)展，各種智能儀器將會在大壩安全監(jiān)測中廣泛應(yīng)用。因此，智能變送器、智能傳感器、以及個人數(shù)字助理等數(shù)字設(shè)備的研究開發(fā)，也是未來大壩安全監(jiān)測發(fā)展的方向。b) 大壩安全評價數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)發(fā)展。由于國內(nèi)外有關(guān)廠家對建筑物各測點(diǎn)的全面控制且低成本、可互操作的監(jiān)測系統(tǒng)產(chǎn)品的研發(fā)還不夠理想，因此對目前各種大壩監(jiān)測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的開放性、可兼容性、可靠性及現(xiàn)場設(shè)備監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)多種通信介質(zhì)的廣泛易組合性、可遠(yuǎn)程監(jiān)控等性能進(jìn)行改進(jìn)，是未來的一個重要的發(fā)展方向。c) 群壩安全信息系統(tǒng)集成的發(fā)展。目前，國內(nèi)外大多水庫都沒有統(tǒng)一的管理，我們應(yīng)以公司管理為中心，各壩區(qū)為分中心，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(bào)送等由中心負(fù)責(zé)，各分中心只需保證系統(tǒng)的現(xiàn)場硬件設(shè)備正常運(yùn)行即可，這就大大減少了管理人員，且提高了工作效率，也是大壩安全評價發(fā)展的一個重要的方向。d) 大壩采用視頻圖像監(jiān)控綜合自動化系統(tǒng)監(jiān)測的發(fā)展。由于現(xiàn)在大多數(shù)大壩都是人工監(jiān)測，監(jiān)測數(shù)據(jù)不精確、工作效率低，所以利用視頻圖像作為大壩安全監(jiān)測的輔助手段來更好地了解和檢查大壩的工作狀態(tài)和運(yùn)行情況，并建立同時存在多個自動化系統(tǒng)，同時監(jiān)測大壩各個方面，對工程自動化系統(tǒng)的綜合管理，也是大壩安全監(jiān)測一種發(fā)展方向和趨勢。e) 大壩風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)對大壩安全評價的發(fā)展。國外一些發(fā)達(dá)國家早就在研究風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)，基本都已建立了本國的生命風(fēng)險(xiǎn)和經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)，但對環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)、社會風(fēng)險(xiǎn)仍未研究制定相應(yīng)的定量評價標(biāo)準(zhǔn)。由于社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、傳統(tǒng)文化背景、社會價值觀、管理體制、保險(xiǎn)制度等方面的差異，不同國家、不同地區(qū)以及不同大壩業(yè)主對風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)識及相應(yīng)制定的生命風(fēng)險(xiǎn)和經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)也不盡相同。我國對大壩安全風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)的研究還幾乎處于空白，尚未形成一套完整的體系，所以大壩風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)的研究也是大壩安全評級技術(shù)發(fā)展的趨勢。f) 基于風(fēng)險(xiǎn)的大壩安全評價體系發(fā)展。傳統(tǒng)大壩安全評價方法著重于工程自身的安全，未考慮非工程措施對大壩安全的作用。引入風(fēng)險(xiǎn)概念后，由于采用風(fēng)險(xiǎn)作為大壩安全的衡量標(biāo)準(zhǔn)，工程安全評價需同時關(guān)注下游公共安全，即同時要考慮工程安全與大壩潰決、下游損失之間的關(guān)系。因此，傳統(tǒng)大壩安全評價已不能滿足社會發(fā)展和水庫下游公眾對自身安全程度的要求，必須建立基于風(fēng)險(xiǎn)的大壩安全評價體系，制定適合我國國情的風(fēng)險(xiǎn)評價方法體系。g) 隨著高壩的發(fā)展，超高邊坡穩(wěn)定分析方法與安全評價體系，復(fù)雜地質(zhì)條件下大型地下洞室群穩(wěn)定性評價與控制標(biāo)準(zhǔn)，深埋長大隧洞圍巖穩(wěn)定性及地質(zhì)超前預(yù)報(bào)，超大深厚復(fù)雜地基處理等也是大壩安全評價技術(shù)未來的發(fā)展方向。3 結(jié)語雖然國內(nèi)外水庫大壩安全評價技術(shù)在近幾十年來得到了空前的發(fā)展，但相對于水電大壩安全高效運(yùn)行及極端氣候變化對大壩安全性影響的需求來說，還有很大的發(fā)展空間，尤其是近年來一些巨型的高壩大庫相繼開工建設(shè)，給大壩安全評價技術(shù)領(lǐng)域提出了許多新的課題。綜合起來可以得出以下幾點(diǎn):a) 要使水庫大壩安全評價更好地發(fā)揮其作用，必須自始至終把大壩安全監(jiān)測和風(fēng)險(xiǎn)分析放在首位。b) 大壩安全評價技術(shù)應(yīng)充分利用科技進(jìn)步，走向即時化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、三維可視化、一體化?？傊髩伟踩u價就是通過監(jiān)測分析和風(fēng)險(xiǎn)分析，確保水庫大壩以較少的投入來保證長期、穩(wěn)定、安全的運(yùn)行。參考文獻(xiàn):1龐毅土石壩安全監(jiān)測分析評價技術(shù)與工程應(yīng)用M北京: 中國水利水電出版社，2011: 17-212DLFread，J M LewisNWS FLDWAV ModelNational Weather Service ( NWS) eport: Hydrologic esearch Laboratory Office of Hydrology，19983樓漸逵加拿大BC Hydro 公司的大壩安全風(fēng)險(xiǎn)管理J大壩與安全，20004( 1) : 2-114賈彩虹老壩滲流的敏感性研究D南京: 河海大學(xué)20025胡靈芝混凝土壩變形安全監(jiān)控時變模型及其應(yīng)用研究D南京: 河海大學(xué)，20056Luc E，ChouinardStatistical analysis in real time of monitoring data for idukki arch damCTrivandrum，India: 2nd International conference on dam safety evaluation，19967楊杰，吳中如大壩安全監(jiān)控的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展J西安理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2002( 1) : 1-38李雷大壩風(fēng)險(xiǎn)管理與應(yīng)急預(yù)案現(xiàn)代大壩安全理念J中國水利，2009( 22) : 63-669Davis SBowels，Loren Anderson，et alTHE PACTICE OF DAM SAFETY ISK ASSESSMENT AND MANAGEMENT: ITS OOTS，ITS BANCHES，AND ITS FUITCBuffalo: the Eighteenth USCOLD Annual Meeting and Lecture，August 814，199810ichard B，Waite，Davis S，et alDam Safety Evaluation for a Series of Utah Power and Light Hydropower Dams，Including isk Assessment CNew Mexico: In Proceedings from the 6th ASDSO Annual Conf