水库大坝运行期安全监测外包管理.docx

水库大坝运行期安全监测外包管理可行性研究1 水库大坝运行期安全监测的意义综观国内外的水库大坝工程建设与运行实践，水库大坝在为人类利用自然资源、改造自然环境、兴利除弊方面发挥巨大作用、创造巨大财富的同时，又具有潜在的重大安全风险。因此，水库大坝的安全运行，不仅关系到电力企业本身的安全生产和经济效益，更关系到大坝下游千百万人民的生命财产安全乃至国民经济的可持续发展。水库大坝安全始终是关系社会公共安全、关系社会稳定的大事，对于从事水库大坝安全监督和安全管理工作的所有人来说，责任重于泰山。水库大坝作为一个聚集大量能量的特殊建筑物，具有一定的危险性。国内外大量的事例说明，大坝一旦失事，其拦蓄的库水突然下泄将引发严重的次生灾害，带来巨大的财产损失和人员伤亡，引发严重的社会和环境危机。因此大坝安全不仅关系到电厂的安全生产，更关系到上下游人民群众的生命财产安全和社会稳定，是涉及社会公共安全的问题。大坝安全监测是了解大坝运行形态和安全状况的有效手段，也是大坝运行管理的重要环节。水库大坝是一种特殊的大体积水工建筑物，由于坝区和坝基水文、地质条件的复杂性，以及水压、温度等外部荷载的长期作用，大坝的实际工作性态是无法确知的，在长期荷载的作用下，其结构性态的变异情况则更加难以预估。因此大坝安全运行监控的唯一途径就是在大坝中设置监测仪器系统，通过监测设备获取所在部位的变形、渗流、渗压、应力应变等特征数据，然后采用一定的数学方法和分析模型对这些数据进行处理、计算和综合分析，进而揭示大坝的运行性态、评估大坝的安全状况，为工程运行决策提供科学依据。其作用主要表现在以下几个方面：（1）、保障水库大坝安全运行 水库大坝因设计及施工缺陷、运行管理不当等导致其带病运行，甚至导致溃坝的事例并不少见。在各种荷载、多种自然因素的影响下，大坝安全性态随时都在变化，有些是正常变化，是设计和安全运行许可的，但有些则可能是异常的，是水库大坝安全运行调度要注意的。大坝的安全隐患增加了水库工程对下游人民生命和财产安全的威胁，同时也限制了水资源的合理利用及工程效益的正常发挥，大坝安全监测则能够起到监视及预警工程运行性态、保障水库大坝安全运行的作用，故现代大坝安全监测的首要目的应是保障水库大坝的安全、高效运行，这也是为何对一定规模的工程普遍要求设置相应的监测设施的原因所在。 （2）、现代化和法制化工程管理的需要 现代工程管理普遍通过制订相关的法规，来要求和规范大坝安全监测行为，达到指导水库大坝安全运行、规范水库大坝安全管理工作的目的。1991年3月国务院发布的水库大坝安全管理条例、1997年电力工业部颁发的水电站大坝安全管理办法和水电站大坝安全监测工作管理规定、2003年水利部颁发的水库大坝安全鉴定办法都是当前我国水库大坝安全管理的法律依据，指导和规范水库大坝安全监测的行政与技术管理。现代社会也要求实行强制的大坝安全监测，规范的大坝安全监测工作是法制在水利行业上的一种具体体现。 (3)、推动工程设计与施工技术的进步 任何科学技术的进步离不开试验研究，但由于大坝工程的特殊性和复杂性，室内试验远不能满足工程技术的研究需要，故大坝工程的设计、施工、分析等技术的进步很大程度上依赖大坝安全监测的成果，通过监测结果来验证和不断改进坝工技术。(4)、为病险工程的诊断和合理加固提供依据 由于水库大坝的历史原因，工程自然老化以及缺乏足够经济支持的维修加固，造成了我国病险水库众多这一特殊现象，大坝监测资料是最能反映大坝安全状况及病险程度的，病险水库的评判离不开对大坝监测资料的分析。一般而言，没有大坝安全监测资料分析的病险水库的诊断在科学上、技术上是欠缺的，所做大坝安全鉴定在工作上是存在不足的，也影响病险加固方案的合理性有效选择，甚至可能造成病险水库的误诊、误治。 (5)、评判工程事故及推动监测技术自身的发展 工程事故的发生发展都有一个过程，这一过程中包含有大量事故征兆，往往会在监测资料中留下很多踪迹，通过观测资料分析，可以一定程度上帮助评判工程事故的原因、程度和危害，为事故鉴定及责任划分提供依据。 2 水库大坝运行期安全监测工作的基本任务水库大坝运行期安全监测工作的基本任务是： （一）及时发现异常现象或工程隐患，以便采取补救措施，保证大坝安全运行； （二）了解大坝工作性态，掌握其变化规律，指导大坝运行，提高大坝运行管理水平，为特殊情况下水库调度提供科学的决策依据；（三）加强监测仪器设备日常维护及检查，保证监测系统始终处于良好的工作状态。3 水库大坝运行期安全监测的工作内容水库大坝运行期安全监测的工作内容包括：（1）编制安全监测工作规章和制度，定期开展安全监测并建立安全监测技术档案。（2）编制安全监测工作月报、年报和不定期专题报告，发现异常情况应及时作专题报告。（3）监测资料整理、整编和监测成果分析1）日常资料整理必须在每次监测后及时进行，其内容包括仪器监测原始数据的检查、异常值的分析判断、填制报表和绘制过程线以及巡视检查记录的整理等。2）年度资料整编是在日常资料整理的基础上，将原始监测资料经过考证、复核、审查、综合整理、初步分析，编印成册，同时将监测资料存入数据库。3）结合日常资料整理、年度资料整编及大坝安全年度详查进行经常性资料分析。发现异常情况应及时分析、判断，对确有问题的，应及时上报。4）长期监测资料分析一般每隔五年进行一次，也可结合大坝安全定期检查进行。长期监测资料分析应满足下列要求： 揭示主要监测量的分布规律及变化规律； 评价大坝工作性态； 提出主要的大坝安全运行监控指标。（4）提出监测仪器设备的封存、报废及监测项目的停测报告，经有关部门审批后实施。（5）妥善保护各种监测仪器设备和附属设施，加强监测仪器的日常维护及检查，使系统始终处于良好的工作状态。1）每年汛前汛后结合大坝防汛检查，对安全监测系统作年度详查。其内容包括：现场检查，审阅系统运行、检查及维护记录，提出监测系统年度详查报告。2）每隔五年进行一次安全监测系统的定期检查一般，提出监测系统检查鉴定专题报告。内容应包括监测系统的完备性，监测设施的精度和可靠性，对监测仪器设备封存、报废及监测项目停测的建议以及对安全监测系统的改进意见等。3）在特殊情况下，如地震、非常洪水、运行条件发生变化以及发现异常情况时，应加强巡视检查，并应增加仪器监测的次数，必要时还应增加监测项目。监测成果应及时整理，并尽快编写专题报告上报。4 国内已建水库大坝运行期安全监测管理模式及其利弊电力体制改革后，水电厂的管理模式日益多元化。为了建设现代企业制度，许多电站都进行了公司制改革，大坝安全管理人员数量和素质、管理机构、规章制度、经费落实都面临着许多新的问题。如何在中国特色的社会主义市场经济体制下，加强对水电站大坝的安全管理是摆在我们面前一个紧迫而严峻的课题。纵观目前国内已建成运行的水库电站运行期安全监测管理模式，主要有以下几种：（1）设置安全监测专业班组，全面履行运行期安全监测职责；（2）配备安全监测专业技术人员，组织部分外协人员承担运行期安全监测职责；（3）将运行期安全监测工作职能划归相邻专业班组兼顾；（4）通过招标方式选择安全监测队伍；（5）直接委托安全监测承包商负责运行期安全监测。4.1 几个工程运行期安全监测情况（1）葛洲坝水利枢纽葛洲坝水利枢纽规模大，建筑物种类多，闸坝多属框架结构，基础地质条件差，因此，设置的安全监测设施比较齐全。监测设施主要有整体联系监测网，闸坝及基础变形监测系统，霸体内部应力应变、温度、接缝监测系统，基础渗流监测系统，基础巡视检查系统。其中整网联测包括平面控制网（坝区基点监测网、直伸边角网、坝顶连续引张线）和38km高程控制网测；闸坝及基础变形监测系统包括正倒垂、引张线、视准线、精密量距、测缝标点、精密水准点等近1000个测点和坝内埋入式仪器近3000个测点；基础渗流监测系统测点总共4000多个。葛洲坝水利枢纽安全监测项目多，测点分布面广，观测精度要求高，监测工作量大。为了做好运行期监测，运行单位筹建初期就派人参与安全监测仪器设备埋设、安装、调试，收集有关仪器参数，参与验收观测设备，逐步承接观测工作，进而顺利转入运行期安全监测。近年来，运行管理单位有先后多次投入巨资对监测系统进行了自动化改造。目前葛洲坝水利枢纽运行期安全监测设立了专业班，有各类人员30多人，配备了包括全站仪、水准仪、各类读数仪等较为齐全的监测仪器设备和专门的交通工具。（2）清江高坝洲、隔河岩、水布垭工程清江流域高坝洲、隔河岩、水布垭三座水电站实行梯级管理调度，成立库坝中心观测班、测量班专职负责三座电站运行期安全监测。公司先后对流域内三座电站安全监测系统进行了改造，1999年对隔河岩水电站基岩变形、沉陷、扬压力、渗流量和坝体温度、应力、裂缝及厂房出口高边坡变形、挠度等监测项目实施了自动化监测改造。2011年对水布垭大坝水管式沉降仪加水系统进行了自动化改造。库坝中心观测班主要负责内部监测仪器运行期监测数据采集、维护和管理，测量班主要负责外部变形监测，两个班组共有专业人员20多人。此外，公司每年还投入相当大的经费聘请科研机构和大专院校对监测成果进行深入分析。（3）大渡河瀑布沟水电站瀑布沟水电站库坝监测及水工建筑物维护修补人员共29人，其中领导1人，技术主管2人，班组26人。在班组内部设置班长1名，技术员1名，组长2名，安全员1名，其中班长全面负责班组日常管理工作；技术员负责班组日常监测数据技术管理和员工培训教育工作；组长负责现场日常测量及其他生产工作，确保安全生产和工作质量；安全员1名（兼职）负责班组安全生产培训教育，传达公司、分公司安全生产文件及要求，监督检查现场安全生产行为。另外，班组根据实际可自行增设组长助理，满足现场点多、面广的实际工作需要。班组共分三个作业小组，每个作业小组除设1名组长外，增设1名组长助理协助组长完成日常生产工作。目前，3个作业小组采取小组倒班休息的方式满足员工的正常休假，即每个作业小组在现场工作2个星期，休息1个星期，确保现场始终有2个作业小组开展工作，可以满足现场的生产要求（倒班日期可自行确定）。现场长期保证2台车辆使用（目前一台9座、一台5座）（4）汉江崔家营航电枢纽崔家营航电枢纽工程混凝土大坝主要埋设有温度计、测缝计、基岩变位计、应变计组、钢筋计、渗压计等监测仪器，共埋设有永久监测仪器366支，其中钢弦式仪器335支、差阻式仪器31支。此外，在船闸上闸首和厂房2机布置了2套倒垂线和2套双金属标对大坝水平垂直位移进行监测，采用电容型垂线坐标仪和双金属标仪观测；在坝区还布置有量水堰仪1套和环境量监测设备，包括自计温度计、自计水位计和自计雨量计各1台。2009年监测仪器设备全部安装完毕并对主要监测项目实施了监测自动化。由于枢纽管理处没有专业技术人员从事安全监测工作，工程竣工移交后，管理处采取外包的方式聘请了专业队伍承担安全监测工作。安全监测二次仪表，如全站仪、水准仪、振弦式读数仪等全部由管理处提供并免费使用。（5）广西红水河桥巩水电站广西红水河桥巩水电站安全监测的主要项目包括：倒垂线、引张线、视准线、静力水准线和精密水准等变形监测项目；钻孔式测压管、渗压计和量水堰等渗流监测项目；应变计组、无应力计、应变计、测力计、钢筋计、基岩变形计、测缝计、温度计等应力应变和温度监测项目；气象仪、百叶箱、水尺、自动水位计等环境量监测项目以及水力学监测项目，共埋设安装各类监测仪器及设备586支(套)。工程于2009年全部完工，由于业主缺乏安全监测专业人员，竣工移交后不得不多次与安全监测承包商洽谈延期观测合同。（6）广西龙滩水电站广西龙滩大坝安全监测系统包括碾压混凝土大坝和左右岸导流洞堵头。大坝常规监测项目分为应力应变及温度监测、变形监测、渗流监测、环境量监测等项目，安装埋设监测仪器2107支/测点（不含河床断面测量、水力学监测和水质分析），其中应力、应变及温度监测仪器1345支、变形监测仪器/测点533支（测点）、渗流监测仪器(设施)179支/个、环境量监测仪器50支。大坝专项监测项目分为河床断面测量、水力学监测和水质分析，上下游河床冲淤测量33个断面，水力学监测114个，水质分析(全分析项目)1次；左右岸导流洞混凝土堵头的监测仪器分别在安装埋设在14个监测断面，分为应力应变及温度监测、变形监测和渗流监测等项目，共计232支仪器。2010年通过公开招标的方式将运行期安全监测发包。4.2 当前运行期安全监测管理模式利弊早期建成的大型工程，如葛洲坝、隔河岩等工程，建设单位一般在初期即派人参与安全监测工作，通过几年时间的过渡，逐步培养和建立自己的专业队伍承担运行期安全监测。其优势在于能较好保证观测工作质量，及时掌握建筑物运行状况。其劣势在于观测队伍庞大，增加了企业成本和管理难度。而且由于运行期安全监测工作强度不均衡，即便拥有庞大的队伍，在最繁忙的时候依然还需要招用大量临时外协人员。近期建设的中小型工程，由于人力资源极度匮乏，加上安全监测又属于相对比较冷僻的专业，筹建自己的专业队伍比较困难，导致不少中小型工程安全监测要么处于停滞状态，要么完全依赖自动化监测采集数据，监测成果整编分析往往严重滞后，很难达到运行期安全监测的目的。在当前人力资源状况和建设环境下，将运行期安全监测实施分包管理，以缓解供求矛盾同时满足工程安全管理需要的模式已逐步成为一种趋势和发展方向。5 运行期安全监测外包管理的优势业务外包，也称资源外包、资源外置，它是指企业整合用其外部最优秀的专业化资源，从而达到降低成本、提高效率、充分发挥自身核心竞争力和增强企业对环境的迅速应变能力的一种管理模式。企业为了获得比单纯利用内部资源更多的竞争优势，将其非核心业务交由合作企业完成，是现代企业做大做强常用的手段。运行期安全监测实施外包管理具有以下几个方面的优势：5.1 专业优势专业的安全监测队伍十几年甚至几十年专业致力于水库大坝及各类建筑物安全监测工作，积技术力量雄厚、仪器设备配置齐全、现场经验丰富。在安全监测组织管理、技术管理、质量管理等方面已经建立了一整套完整的体系并能持续改进，因此能迅速适应水库大坝运行期安全监测的需要，能有效地弥补工程竣工移交后到运行单位全面接手期间的管理盲区，缓解水库大坝初期运行时管理上千头万绪的矛盾。此外，有的安全监测队伍自始至终参与了施工期间安全监测仪器采购、检验、率定、埋设安装、施工期资料整理分析和竣工移交的全过程，对工程各部位监测仪器设备布置、运行状况了于指掌，因此承担运行期安全监测就更加具有得天独厚