亲历亭下水库安全监测工作：促进水利建设和谐发展

口述／严建平

整理／唐建中

水库是保证人民生命财产不受侵害、保障经济社会可持续发展的基本设施，水库大坝的有效监测则是水库运行安全的保证，也是水库工程获得最大经济效益的基础。水库的监测工作由来已久，而真正统一标准实施水库监测是在1974年浙江省第一次大、中型水库观测工作会议上提出的。这次会议后，水利方面的专家综合大家的建议于1979年起草《浙江省大、中型水库观测工作暂行办法》，并由浙江省水利厅颁发。这个办法统一了观测特性、记录要求等，宁波各地均按此执行。经过几年运行，1986年，宁波市水利局召开全市水库观测工作、资料整理分析交流会，进一步就如何做好观测工作做了研究与落实。

1983年12月，我被分配到奉化水利局，负责奉化亭下水库的安全检测工作，可以说我是宁波地区水库安全监测工作时间最长的水利工作者，亲身感受到水库安全检测的重要性。

奉化亭下水库是国家大（二）型水利工程，也是奉化江流域治理规划中的一项骨干工程。水库位于浙江省奉化江干流剡江上游，距下游的国家级旅游胜地溪口镇约5公里，是一座以防洪、灌溉为主，结合发电、供水、养殖、旅游、林业等的综合性大型水利工程，控制流域面积176平方公里，年平均径流量1.47亿立方米，总库容1.53亿立方米，为多年调节水库。工程于1978年5月动工兴建，1983年5月封孔蓄水，1985年9月竣工验收并交付使用，并于1992年建立水情遥测自动测报系统，1998年建立与国家防总、省防汛指挥部相连的卫星通信系统。亭下水库以其优越的地理位置、良好的自然条件和巨大的延伸空间，成为2001年水利部公布的全国首批18个“国家水利风景区”之一。

亭下水库为混凝土重力坝，水库除埋设变形、渗流、扬压力等常规观测设施外，还埋设了应力、应变、温度、垂线、钢筋应力等观测设施。刚建成时，亭下水库大坝的安全观测完全依靠人工加简陋的设备，但要观察的内容非常多。比如大坝的巡视检查，要查看坝顶有无裂缝、异常变形、积水等现象；防浪墙有无开裂、挤碎、错断、倾斜等情况；迎水坡、护坡是否损坏，有无裂缝、剥落、滑动、隆起、塌坑或植物滋生等现象；近坝水面有无冒泡、变浑或漩涡等异常现象；背水坡及坝趾反滤体有无裂缝、剥落、滑动、隆起、塌坑、散浸、冒水、渗水坑或流土、管涌等现象；排水系统是否通畅，有无兽洞、蚁穴等隐患；反滤体有无异常或破坏现象；坝端上的坝体与岸坡连续处有无裂缝、错动、渗水等现象；两岸坝端区有无裂缝、滑动、崩塌、溶蚀、隆起、塌坑、异常渗水和蚁穴、兽洞等；坝趾近区有无阴湿、渗水、管涌、流土或隆起等现象，排水设施是否完好；坝端岸坡绕坝渗水是否异常，有无裂缝、滑动迹象，护坡有无隆起、塌陷或其他损坏现象；等等。另外还要进行泄洪洞、坝下涵管、输水洞巡视检查，查看进口段有无堵塞、淤积、崩塌；泄（输）水洞室（竖井）有无裂缝、渗水、空蚀等损坏现象；出口放水期水流形态、流量是否正常，停水期是否有渗水，有无堵塞、淤积、崩塌等现象；进水段有无坍塌、淤堵或其他阻水现象，流态是否正常；闸室、闸墩、边墙、溢流面、底板有无裂缝、渗水、剥落、冲刷、磨损、空蚀等现象；伸缩缝、排水孔是否完好，交通设施有无损坏及障碍。这样的检查观测一般情况下为每月一次，遇到汛期高水位、台风、地震等情况时增加次数，至少每天一次。汛期、台风期间雨水比较集中，监测工作显得尤为重要，我们就得日夜盯守，提供水位数据，以确保水库安全，维护下游千家万户的平安。

观测工作不仅烦琐，而且相当辛苦，离大坝2公里有一个滑坡体，上去时要小心翼翼爬上去，这样得花去一个半小时，返回还需一个多小时，再加上观测的时间，起码一天。大家饿了就嚼点干粮，渴了就喝点水，夏天日晒，冬天风吹，有时还有蚊虫叮咬。

亭下水库大坝

观测到的数据拿到办公室后，由两位工作人员背靠背进行计算，看看结果是否相同。每次巡视检查均要按规定记录，如发现异常情况，除应详细记述时间、部位、险情及绘出草图，必要时还要进行测图、摄影或录像。俗话说，“差之毫厘，谬以千里”，监测数据来不得半分马虎。

当时，我按照亭下水库实际情况，编了一首大坝安全检测要求顺口溜：“四无”——无缺测、无漏测、无不符精度、无违时；“四随”——随观测、随记录、随校核、随整理；“四定”——定人员、定测项、定仪器、定时间；“三不准”——不准涂改、不准伪造、不准凭回忆记录。这个“顺口溜”后来也成为我们亭下水库大坝安全检测的“准则”。

水库观测工作对指导水库的安全运行确实起到重要的作用。1984年底，我们在观测中发现，亭下水库距右岸坝端约8米处的坝体，在修建上坝公路的劈山施工爆破中受到震动，从坝顶直到坝底岩基处，出现了一条贯穿上下游的裂缝。从大坝迎水面看，裂缝长9米左右，最大缝宽达6米，裂缝最低处高程为84米左右，最高处在坝顶约93米处。1985年初大坝竣工验收时，施工单位用普通水泥砂浆对裂缝的上游坝面进行修补。但没过多久，我们又观测到裂缝，于是立即把观测到的问题进行细致分析并上报技术部门，技术部门立即邀请专家和施工队进行会诊，最后一致认可对大坝进行严密的处理。目前，大坝没有重新裂开，渗水现象也消失了，大坝裂缝的隐患彻底消除了。(www.xing528.com)

大坝安全观测是了解大坝工作性态的有效手段，其中位移监测是大坝安全监测的重要内容，涉及混凝土重力坝在坝体挠度、坝顶水平位移、坝顶垂直位移等多方面的变化规律及其影响因素。

通过多年观测和实践，我总结出坝顶水平位移采用视准线法进行观测的论据。我认为测点布置在坝顶靠近下游侧，从左到右依次编号为1—18号，每个坝段设一个测点，共18个测点，在大坝的左右两岸基岩上设置工作基点和校核基点；垂直位移的测点和工作基点与坝顶水平位移合用，采用水准测量法往返观测，并在坝顶附近设有二等水准点以备校准；围绕坝体挠度的倒垂线观测则是在河床的5号、8号、12号坝段中布置3条从坝顶贯穿至坝基的倒垂线，每条垂线在坝顶、坝中、坝基设3个测点，共9个测点，分别监测坝体相应部位的水平位移，同一坝段各部位水平位移的连线构成坝体变形的挠度曲线。

我通过把20年来的观测数据进行比对、编制，从中看出亭下水库大坝的水平位移主要是受气温影响，其次是受库水位影响。低温高水位组合，大坝易产生最大向下游方向位移，其值为1992年9月24日的6毫米，出现在左岸的4号坝段坝顶；高温低水位组合，大坝易产生最大向上游方向位移，其值为1994年7月15日的9.2毫米，出现在河床的8号坝段坝顶；坝顶垂直位移主要受温度影响，库水位影响不明显，高温季节坝顶上升，低温季节坝顶相对下沉，基本上为热胀冷缩的循环周期性变化；时效影响远小于温度和水压，且大部分呈收敛趋势，不会对坝体位移产生较大影响。因此，我们大胆得出结论，亭下水库坝体位移基本符合混凝土重力坝的一般变形规律，没有发现坝基滑动、坝体位移持续增大等异常现象，大坝在位移方面的工作性态较为正常。

1996年，宁波市开展大坝安全鉴定工作，对各大中型水库的观测资料进行分析，提出研究报告，为工程安全性态论证。我们亭下水库的观测资料为全市大坝安全鉴定工作提供了宝贵数据。

随着科技的进步、社会经济的发展，我发现现行的人工观测越来越跟不上经济建设的步伐，又因为亭下水库很多监测设施是20世纪80年代施工和初蓄期时埋设的，并且均埋在坝体内，监测设备老化，工作效益低，测量精度不高，抗干扰能力差，损坏失效严重，修复比较困难，对现在运行期监测来说已经没有实质性意义。为了提高大坝安全监测的科技含量，提高监测精度与工作效益，根据现行的大坝安全监测规范，以及大坝安全监测向自动化发展的总趋势，我向局领导提出全面实现大坝安全监测自动化的思路，建议实现实时监测，对原有的必测项目进行改造：调整部分监测项目，新安装测缝计来监测坝体之间的接缝；新设坝顶引张线及静力水准仪代替视准线法，监测大坝的水平与垂直位移；采用测斜仪观测马村滑坡体，坝基扬压力及浇坝渗流采用渗压计替代人工测量水位，采用步进式垂线坐标仪替代原光学垂线坐标仪等。在局领导的大力支持下，这些设想得到省水利水电设计院的认可和采纳。局里为此投入500余万元进行观测设施的更新和改造，摒弃了原先安放在大坝里的设施。这在宁波市是比较超前的。

新思路、新科技在亭下水库大坝安全监测的实施和应用中取得了良好效果。比如步进式垂线坐标仪，它的工作原理是利用步进电机驱动光电探头作直线运行，通过传动机构和探头扫描垂线线体，测量垂线线体在X、Y轴方向的位置变化，将其转换为垂线线体位移并以数字量输出的仪器。又比如引张线，它的工作原理是在引张线的不锈钢丝上安装电容式引张线中间极，在测点仪器底板上装有两块极板，当测点变位时极板中间极之间发生相对位移，从而引起两极板与中间极板间电容比值变化，测出电容比即可测定测点相对于引张线的位移。

亭下水库实现自动化观测后，从事观测工作的同志就不用经常去现场进行观测，每个月仅仅派一个同志到现场巡查一下，而且主要还是检查设备运行情况。大家坐在办公桌点开电脑，把变化的值输入到电脑里，相关的数据、分析资料就立即呈现。水库观测工作在科学技术的支持下，对水库的运行状态及运行情况进行实时监控，为开展水库运行管理工作提供保证和支持；利用水库观测工作，及时发现水库运行产生的异常情况，分析产生的问题和原因，以此为基础制定相应的解决措施，以保证水库运行的稳定性和安全性；利用水库观测工作，确定水库在运行时的状态、水流的变化等情况，及时做出水质问题报告，保证水库运行管理的安全性。有时，新仪器也会出现一些偏差，如果发现异常数据，我们就得进行严密分析和现场再观测。

我觉得水库大坝观测工作，不仅要着眼经济社会建设，还要着眼于民众，要让民众放心、安心，使得水利建设成为造福民众，促进社会经济发展的基石。

严建平 1964年生。现为宁波市奉化区水利局工程科水工组组长。