水庫大壩安全監測法規及技術標準研究

方衛華，范連志

（1.水利部南京水利水文自動化研究所，南京，210012；2.水利部建設管理與質量安全中心，北京，110012）

大壩安全監測是水庫大壩安全管理工作的重要組成部分，大壩安全監測法規和技術標準是大壩安全監測工作的依據，對提高大壩安全監測工作的有效性具有十分重要的意義。目前我國正在對《水庫大壩安全管理條例》（國務院第78號令）進行修訂，相關部門也正在對水利標準體系進行優化研究，許多大壩安全監測相關技術標準也在制定中。

本文通過對現行法規、規章及規范性文件、技術標準進行系統分析，指出其特點和不足，提出相關建議，為法規的修訂和規范的完善提供參考。

一、法規、規章及技術標準分析

1.法律法規

（1）主要內容

《水庫大壩安全管理條例》對水利行業水庫大壩安全監測工作提出明確要求和規定，該條例適應范圍為壩高15 m以上或庫容100萬m3以上的水庫大壩，同時明確規定大壩包括與大壩安全有關的永久性擋水建筑物以及與其配合運用的泄洪、輸水和過船建筑物等。關于水庫大壩安全監測工作，《水庫大壩安全管理條例》第十九條表明：“大壩管理單位必須按照有關技術標準，對大壩進行安全監測和檢查；對監測資料應當及時整理分析，隨時掌握大壩運行狀況。發現異?，F象和不安全因素時，大壩管理單位應當立即報告大壩主管部門，及時采取措施?！边@里所指的“有關技術標準”是指用于指導大壩安全監測工作的相關規程規范，如《土石壩安全監測技術規范》（SL 551—2012）、《混凝土壩安全監測技術規范》（DL/T 5178—2003）。

（2）分析評價

《水庫大壩安全管理條例》對大壩安全監測提出了明確的要求，其中“及時整理分析，隨時掌握大壩運行狀況”的要求，目前對很多水庫管理單位而言都具有一定的難度，有些是技術原因，有些是管理方面的原因。另外罰則中沒有針對安全監測提出相應的針對性措施，總之還需要配套管理辦法。

另外隨著水利、電力、農業、礦業和林業等各類大壩主管部門的出現，各主管部門對大壩安全監測的監管模式有所不同，需要在條例修訂時充分考慮現實情況與大壩安全監管的發展趨勢，同時也有許多問題需要研究，如對裝機容量5萬kW以下水電站、航電樞紐等工程的安全注冊制度等。

2.規章和規范性文件

（1）主要內容

近年，水利部對大壩安全監測工作非常重視，印發了《關于加強水庫安全管理的通知》（水建管〔2006〕131號）、《小型水庫安全管理辦法》（水安監〔2010〕200 號）等文件。其中，《關于加強水庫安全管理的通知》要求積極推動水庫管理法制化、規范化和現代化，明確提出要加強大壩安全監測、水庫通信預警、水雨情測報預報系統等設施建設，增強水庫管理和科學調度的手段和能力，不斷提高水庫管理的信息化和現代化水平，確保水庫安全?！缎⌒退畮彀踩芾磙k法》適用于總庫容10萬～1000萬 m3（不含）的小型水庫安全管理。根據《小型水庫安全管理辦法》，水庫管理單位或管護人員應按照有關規定開展日常巡視檢查，重點檢查水庫水位、滲流和主要建筑物工況等，做好工程安全檢查記錄、分析、報告和存檔等工作。重要小型水庫應設置必要的安全監測設施。重要小型水庫應建立工程基本情況、建設與改造、運行與維護、檢查與觀測、安全鑒定、管理制度等技術檔案，對存在問題或缺失資料的應查清補齊。其他小型水庫應加強技術資料積累與管理。

（2）分析評價

以上規定僅對大壩監測工作提出了綱領性要求，沒有配套的具體管理辦法和技術標準，從而導致大壩安全監測工作的可操作性和強制性不強。我國電力行業已于2009年根據行業特點制定和頒發了《水電站大壩安全監測工作管理規定》（電監安全〔2009〕4 號），規定針對大壩安全監測工作的設計、施工、運行管理、監測設施更新改造等方面對責任各方主體提出了明確要求，思路明晰，可操作性較強，已取得了很好的管理效果。水利部門也可以根據水庫大壩的實際情況，制訂相應的水庫大壩安全監測工作管理規定，同時針對小型水庫監測技術與一般大中型水庫的不同，編制相應的小型水庫水工建筑物安全監測技術規范。

3.技術標準

大壩安全監測相關的技術標準可分成四類：第一類是大壩安全監測通用標準，包括安全監測技術規范和資料整編規范，如《土石壩安全監測技術規范》(SL 551—2012)等；第二類是針對大壩結構設計的專用設計規范，其中也有安全監測章節，如《碾壓式土石壩設計規范》（SL 274—2001）；第三類是大壩安全監測儀器和監測系統建設相關技術標準，包括儀器生產、安裝埋設使用以及報廢標準等，同時也包括自動化系統基本技術條件標準，如 《大壩監測儀器應變計》（GB/T 3408.1—2008）、《大壩安全自動監測系統設備基本技術條件》(SL 268—2001)；第四類是關于監測系統驗收管理方面的技術標準，如《大壩安全監測系統驗收規范》（GB/T 2238—2008）等。

（1）通用技術標準

①規范內容

《土石壩安全監測技術規范》(SL 551—2012)代替《土石壩安全監測技術規范》(SL 60—1994)和《土石壩資料整編規程》(SL 169—1996)以及土壩觀測資料整編辦法（SLJ 701—1981）。新規范對監測項目的設置、分類、記錄、監測資料及成果進行了規定，修改和完善了土石壩防滲體監測內容，增加了地下洞室監測內容和監測自動化系統一章，并將以前三個規范的內容集中到一個規范上，使用更方便?！端畮齑髩伟踩u價導則》（SL 258—2000）為《水庫大壩安全鑒定辦法》（水管〔1995〕86 號）的配套技術標準，對大壩安全監測也提出了明確的規定。

②規范分析

a.監測技術標準是一個體系，目前監測技術標準缺乏頂層優化設計，使得規范之間、內容之間缺乏良好的協調性。如漿砌石壩尚無專門的通用設計規范，盡管其材料主要是“石”，但如果參照土石壩設計規范進行監測設計并不合適。由于平原水庫存在大壩長度長、最大壩高低、庫容大等特征，《土石壩安全監測技術規范》對平原水庫的適用性不強。另外水利行業標準與國家標準、電力行業標準、交通行業標準等之間的關系也需要在標準體系優化前加以明確。

b.水利行業正在編制《混凝土壩安全監測技術規范》，目前在監測設計中主要參照電力行業標準DL/T 5178—2003和混凝土壩安全監測資料整編規程（DL/T 5209—2005）。水利行業標準與電力行業標準如何體現優越性還需要在標準制定過程中予以明確。

c.監測規范關于規定監測范圍“包括土石壩的壩體、壩基、壩端和與壩的安全有直接關系的輸水建筑物和設備”,這顯然包括壓力鋼管、發電機組、閘門閥門等，但目前這些建筑物和設備如何監測，在規范中沒有給出相應的技術標準。

（2）結構設計規范

①規范內容

《重力壩設計規范》（SL 319—2005）、《混凝土拱壩設計規范》（SL 282—2003）、 《 水 閘 設 計 規 范 》 （SL 265—2001）、《碾壓式土石壩設計規范》（SL 274—2001）、《溢洪道設計規范》（SL 253—2000）等各類大壩（水工建筑物）設計規范中都有專門章節敘述安全監測設計內容，給出了安全監測設計的一般原則和要求，具體包括檢測項目設置、儀器選型和系統選型、對施工單位的要求等。

②分析評價

不同結構的大壩破壞形式、破壞路徑和失事征兆是不一樣的，如心墻土壩與均質土壩的破壞形式也不一樣，安全監測作為結構安全的耳目，應有明顯的針對性。但目前看來，結構設計規范中對安全監測規定基本是參照“通用設計規范”，沒有利用結構設計規范與結構聯合緊密的優勢，結合具體結構、材料、破壞形式、性態特征等對安全監測進行優化，也沒有很好地體現其與一般監測技術規范之間的關系。

（3）大壩監測儀器和自動監測標準

①規范內容

監測儀器和自動監測系統標準主要包括儀器系列型譜、單支儀器標準、自動監測系統標準和通用技術條件等，如 《巖土工程儀器系列型譜》（GB/T 21029—2007）、《混凝土壩監測儀器系列型譜》（DL/T 948—2005）為儀器選型奠定基礎；《大壩監測儀器應變計第1部分：差動電阻式應變計儀器專用標準》(GB/T 3408.1—2008)等單類儀器標準規定了產品結構、規格參數、技術要求、試驗方法、檢驗規則、標志、使用說明書以及包裝、運輸、儲存等。該類型的儀器標準主要是為儀器廠商提供要求；《大壩安全自動監測系統設備基本技術條件》（SL 268—2001）為自動監測系統設備提出了基本技術條件。

②規范分析

大壩監測儀器和自動監測系統近年發展很快，相關標準體系應及時跟進，如目前水利系統尚無大壩安全監測自動化技術規范，在工作中只能參照電力行業標準《大壩安全監測自動化技術規范》（DL/T 5211—2005）。

通過多年的實際運行情況分析，測值異常的主要原因是儀器故障或自動監測系統故障，因此應加強對故障類型的梳理，編制監測系統可靠性判定、維護和測值分析等標準是十分必要的。

（4）大壩安全監測系統驗收規范

①規范內容

《大壩安全監測系統驗收規范》（GB/T 22385—2008） 主要適用于對Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級和70 m以上高壩和監測系統復雜的中低壩的安全監測系統驗收。規范將大壩安全監測系統驗收分成分部工程驗收、階段驗收和竣工驗收三個階段。從各個監測項目、安裝調試、資料整理整編分析、文件格式、抽樣方法等對大壩安全監測系統驗收進行了規定。優點是規定的可操作性比較強，缺點是規定指標的經驗性比較強，缺乏相應的補充說明?！洞髩伟踩O測儀器檢驗測試規程》（SL 530—2012）主要包括檢驗測試通用條款，變形、滲流、應力、應變及溫度監測儀器檢驗測試、環境量監測儀器檢驗測試及檢驗測試規則。

《大壩安全監測儀器報廢標準》也正在報批過程中。報廢儀器一般情況下是指不能正常發揮監測功能，其資料對大壩工作性態分析或科學研究無任何價值且無法修復的監測儀器。其表現為信號傳輸線路損壞、儀器無測值或測值無任何規律，且無法修復。當然對于國家政策規定報廢的儀器也在其中。對于可更換的儀器，檢驗不合格后采取更換措施，對于不可更換的儀器，其報廢標準制定還存在一定的問題需要研究。

②規范分析

目前驗收規范沒有在具體工程等級（風險）、工程結構、人員組織、經費保障等方面加以規定。同時由于資料整編分析方法和深度的確定也比較困難，而這是大壩安全監測的關鍵環節之一，因此根據《大壩安全管理條例》和水利部“三定”方案的要求，不僅要體現對“硬件”的驗收，還要體現對“軟件”的驗收。

二、具體措施

可以看出，大壩監測在法律法規建設和技術標準制訂等方面做了大量工作，取得了很大進展，大壩監測工作在設計、施工、運行等方面得到了很好的指導和推動，對促進大壩安全監測工作的正常開展作出了重要貢獻。但隨著社會和科學技術的不斷發展，仍有一些問題值得研究和解決，主要體現在以下兩方面：

1.完善相關法規

隨著我國市場經濟的發展，投資和管理多元化體系已經出現，大壩安全管理必須適應市場經濟發展的趨勢，同時借鑒發達國家和國際組織的經驗。

目前，《大壩安全管理條例》在大壩安全監測方面已經給出明確的規定，但是針對水利行業尚缺乏類似于大壩安全監測管理辦法的強制性規定。為此水利行業也應盡快發布大壩安全監測管理細則，體現強制性和經費保障性,確保大壩安全監測監督實施的可操作性，細則需要從每個環節對大壩安全監測管理作出規定。

2.優化相關標準

目前技術標準比較多，運行管理人員掌握起來比較困難，建議進行一個規范梳理工作，特別是目前一些技術規范出現大量重復問題，梳理的目的就是找出各規范之間的關系，避免不必要的重復。采取本文將標準分成四類的方法，同時規定各類標準的主要內容，既體現各類標準的特色，又充分體現相互之間的銜接。

通用監測技術標準應主要給出安全監測的一般過程、方法、關鍵環節等，具體包括監測項目分類、各類監測方法特征分析、監測儀器選型、監測精度要求和監測資料整理整編過程等。監測規范應給出與壩的安全有直接關系的輸水建筑物類型和設備的具體監測項目和監測方法。增加有關漿砌石壩和平原水庫大壩的通用監測技術規范，同時將基于風險分析的理念引入大壩安全監測規范中，以與國際上的基于風險分析的大壩安全監測這一發展趨勢相吻合?；陲L險分析的大壩安全監測有利于統一各類壩型、各類結構和各座大壩所處的服役周期的不同階段。

設計規范中對監測的規定應該充分發揮其結構和計算優勢，將監測同具體結構結合起來。因此設計規范對監測的規定應該給出監測子項目設置、測點布置、監測重點和監測數據分析評價的子項目和具體比較指標，將監測同檢驗設計、校核安全結合起來。

監測儀器和自動化規范相對水利專業的水庫運行管理人員而言比較陌生，因此應該編制相應的標準輔助說明，給出監測儀器適用環境和建筑物類型。自動監測技術規范應以提高系統可靠性為前提，通過自動監測系統選型、布置、電源設計、通信設計、配套設備選型、系統安裝調試、電磁兼容性設計等方面功能要求、性能要求和施工要求等合理規定，確保監測自動化系統能取代人工監測。

驗收標準和規范要突出各個環節的大壩安全監測的驗收，如適當補充資料整編分析方法和內容、人員配置和經費落實措施等。

三、結 語

法律法規、規章和規范性文件、技術標準是規范大壩安全監測工作的有機整體，隨著科技的進步和新情況的不斷出現，大壩安全監測的法律法規、規章和規范性文件、技術標準必須與時俱進，同時上述三個層次之間應相互協調,以法規為“根”、以規章和規范性文件為“干”，以技術標準為“葉”，才能使這個體系更好地協同工作。為避免技術指標之間重復或空檔等問題，分類劃分技術標準并規定各自的主要內容和深度是必要的。安全監測還應同具體大壩失事風險模式，可能的破壞形式、路徑以及失事風險大小等聯系起來，使得安全監測相關法規、規章以及技術標準從目前基于半經驗半理論向基于風險管理轉變。

[1]水庫大壩安全管理條例（國務院第78號令）[S].1991.

[2]方衛華.風險分析及其在大壩安全監測上的應用 [J].云南水力發電，2006,22（4）.