我国现有水库大坝9.8万余座,80%水库大坝修建于上世纪50至70年代,受经济、技术等历史因素的影响,存在坝体结构破损、坝基渗漏、坝体渗漏、坝面变形等严重的安全隐患。
一、水库大坝的安全问题主要包括以下几个方面:
1.坝体结构破损问题:水库大坝作为一种人工建筑,其坝体结构的稳定性是最关键的问题。坝体结构的破损、滑坡、倒塌等问题都会对下游的安全造成威胁。主要是指水库大坝的坝体和坝基、大坝的连接部位发生老化,导致这些部位出现裂缝,而坝体内部也会出现裂缝,或者是坝体内部有许多空洞。
2.淤积和泥沙控制问题:随着长期的运行,水库大坝中的泥沙和杂物可能会不断积累,导致坝体内部疏松,进而影响坝体的稳定性。同时,淤积还会减少水库的蓄水能力,增加水库溢洪风险。
3.闸门变形的问题:主要是因为长时间没有对闸门进行检查,导致水库闸门出现了变形的情况。如果没有及时对闸门的变形进行处理,闸门在受到外力之后进而还会出现变形,那么就会导致闸门周边的压力变大,影响到坝体的稳定性和安全性。还有可能会影响到水库大坝的正常运行。
4.坝体渗漏的问题:水库大坝的渗漏问题主要有两个方面,一个是大坝坝基的渗漏,另一个是大坝背水坡的渗漏。大坝坝基的渗漏往往导致水库大坝附近地下水位的上升,严重的情况下还会导致水土流失等问题。如果坝体浸润线过高,就会容易发生渗透破坏,甚至可能会引起严重的渗透变形破坏。而如果背水坡发生滑坡或管涌等现象,也会对大坝产生严重的危害。因此,及时排水非常重要,否则坝体会受到破坏,甚至可能会发生滑坡。
二、水库大坝安全问题解决对策
漫途水库大坝安全系统主要针对大坝边坡结构安全监测为主,集物联网通信技术、传感器探测技术、无线网络传输技术及物联网平台数据分析系统于一体,主要利用GNSS、水准仪、渗压计、水位计、多点位移计、裂缝计、闸门开度仪、倾角传感器及微型气象监测站等一系列物联传感设备对大坝结构安全、气象水文环境监测进行实时数据采集,并通过物联网网关做初步的边缘计算后,将数据通过4G或有线的方式传输至大坝安全在线分析物联网平台中进行统计分析,对数据进行阈值监测,平台实时报警,现场联动警告和控制,以此确保每一座大坝的结构安全。
系统功能
实时监测:系统全天候24小时不间断工作,采集大坝系统各项数据,并及时处理上传至大坝安全监测物联网平台;
视频监控:系统可扩展对接现场摄像头,可宏观观察整个大坝的现场情况,确保大坝的运行安全;
浸润线:实时展示界面的各监测点位的当前水库水位、压力面压力、渗流量等信息;
数据分析:实时监测数据自动形成分析折线图表,根据趋势走势有利于直观分析水库大坝安全系数,便于及时做出应对措施,防止大坝崩塌,并可保存成历史数据,支持数据导出;
报警设置:系统可根据目前测量值进行数据分析,并可对不同阈值进行分级报警处理,前端现场联动声光一同物理报警,分级将报警信息提交给不同的管理人员;
环境适应:系统可在各种气候条件下稳定运行;
扩展能力:系统具备强大的后期扩展能力,后期支持扩展多种传感器及云平台数据对接。