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【摘 要】 堤防工程安全关系着国计民生，对稳定社会和促进经济发展具有重要意义，因此研究和探讨堤防工程安全的综合评价体系也具有重大历史意义和实践。本文就堤防工程安全评价方法进行分析与研究。
【关键词】 堤防工程；安全评价
引言：
随着堤防工程管理技术的发展，信息化水平己经逐步成为河流治理开发和管理现代化进程的标志，国内外不少学者正尝试结合信息技术研究堤防安全评价系统和方法，以为堤防除险加固服务。
一、堤防工程安全影响因素分析
堤防工程的破坏方式按照其表现的形式可以分为溃决、漫决和冲决以及组合型破坏等形式。漫决是由堤防工程高度不达标或超标准洪水造成的，堤防工程安全评价时涉及堤防工程安全等级的确定、设计洪水位的计算、设计洪水频率及堤防工程超高的规定等问题。堤防工程溃决多是因堤防工程内部隐患或强透水性堤防工程堤基在高水位长期作用下发生管涌、渗水、漏洞，在堤防工程抢护措施不到位的情况下，继而发展为堤防工程决口。在堤防工程中冲决多是由河势变化造成大溜顶冲堤防工程，或者风浪淘刷堤防工程，而堤防工程的堤身土质为砂性土且缺乏有效的防护措施造成堤防工程堤岸崩塌，堤防工程抢护不力时便可发展为决口。
二、堤防工程安全综合评价体系结构
（一）建立堤防工程安全综合评价指标体系的原则
根据堤防工程的特点，在借鉴其它领域相关研究成果的基础上，提出建立堤防工程安全性综合评价指标体系时应该遵循的以下原则：
1.目的性原则。堤防工程安全性评价指标体系应围绕堤防工程安全评价这一目标，并由代表堤防工程各组成部分的典型指标而构成，同时还应与堤防工程安全性的层次性、动态性联系在一起，多方位、多角度地反映堤防工程的安全状况。
2.科学性原则。堤防工程安全评价质变体系具有一定的内涵，必须要有明确的概念，堤防工程安全评价设计主要是体现堤防工程的实际情况，有效的体现出影响堤防工程安全的主要因素。
3.可行性与实用性原则。堤防工程安全评价指标体系的设置具有可操作性，所建立的堤防工程安全评价指标体系应该方便资料的采集及手机，堤防工程安全指标项目不能过少，否则难以反应堤防工程的实际情况，但是堤防工程安全指标的内容应该全面的体现出来。
（二）堤防工程安全综合评价结构体系的建立
堤防工程安全综合评价指标体系结构按照以下方法建立：
1.经过上述堤防工程安全影响因素分析可知，危及堤防工程安全的既有内部因素，也有外部因素。从堤防工程的结构来看，堤防工程分为堤基和堤身两部分。对堤防工程安全评价可分为多个评价指标进行分析。例如，堤防工程堤身和堤防工程堤基的安全評价就有土的干密度、饱和度、级配、粘粒含量等指标；堤防工程堤基外部荷载也有水荷载、降雨强度、河势变化等指标。所以建立堤防工程的安全评价体系结构即建立一个多层次、动态变化的堤防工程网络体系结构。
2.对堤防工程各层指标作评价时，还需要一个“评价集”与之对应。将堤防工程各层评价指标按流程排列，就得到了一个最顶层为最终堤防工程安全评价目标、中间层为各评价信息层、最下层为评价集的多层递阶的堤防工程安全层次结构综合评价体系。此体系中除“评价集”外，每两个相邻上下层之间都具有关联隶属关系，每一级都是其上一级的评价信息源，也是其上一级的一个评价分目标，而对每一级的评价又都是对其下一级评价结果的综合。如此逐级递归综合评价后，最终就可以得到堤防工程安全评价结果。
三、堤防工程安全监测技术
（一）外部检测
1.堤防工程变形监测网的周期观测
利用大地测量法，利用现代或者传统的电子或光学水准仪、测角测距仪器和GPS等仪器进行周期性的测量。要留有足够的多余观测给监测网，经过缜密的数据处理，获得网点一、二、三维坐标。数据处理、优化设计以及监测网的布置是变形观测的重点内容，通过相关测量提供各个监测资料所需的几何基准，从而得到相对于基准的监测点的绝对变形。
2.观测基准线
垂直基准线由倒锤和正锤构成，可以用垂线坐标仪测量位移尤其是垂向偏距；引张线由尼龙丝线或者金属丝构成，通过测量沿线测点的偏移量观测基准线；准直线由真空激光或者激光构成，可以利用CCT传感器、波带板或者光电探测器等仪器来测量沿着激光光路上各个测点的垂向位移。如果和外部所观测得的基准点进行联系，就可以测出各个测点在堤防工程坐标系中，每个坐标轴线方向的位移量。
3.观测堤内各高程面的垂直位移
可以采用自动化的液体静力水准测量法，该测量方法解决了在两容器间有较大高差的情况；也可以利用几何水准测量方法。
4.观测典型项目
典型项目诸如靠近上下游岸坡的测坡监测或者两岸边坡的称定性临测等。除以上提到的各种办法外，还有近景摄影测量法，或者采用测量机器人进行持续自动遥测呀者周期观测等。对堤防工程的外部观测还有倾斜值的测量，可以利用测倾仪来测量，或者挠度，可以用电平仪测量等。
（二）内部观测
堤防工程特定部位都会预先埋设相应的测量仪器，比如温度计、渗流量仪、扬压力计、渗压计、测缝计、应用计、裂缝仪、扬压力计、测压管等等，这些仪器对堤防工程的温度、渗压渗流、应力应变以及裂缝等进行自动化的、持续的观测，比如混凝土堤坝的应力应变、温度、渗压等可以利用弦工仪器或者卡尔逊仪器（差动电阻式仪器）来进行监测。堤防工程内部应力要根据实际测得的应力来计算，比如梁向应力、拱向应力以及径向应力等。判断是否存在较大的拉应力，对于堤防工程的安全评价有着重要的影响。
（四）监测方法的实施
1.布设监测网
监测点、工作基点以及基准点组成一个变形监测网，在布设监测网时，主要考虑如何选择工作基点的位置和数量、确定基准点、选择监测点在变形体中的位置以及确定平高坐标系统等问题。通常变形监测网分为工作基点网和基准点网两层。工作基点要布设在变形体周围，既相对稳定又方便观测；而基准点要布设在在变形体外部，要将其深埋入建筑或者远离工程，主要是为了保证其相对于监测对象足够稳定。先以工作基点测量变形观测点的变形，然后以基准点测量工作基点的变形，从而对观测点施加因为工作基点变形引起的改正。实际工作中，工作基点网测定的是变形体的相以变形，而基准点网则测定绝对变形。
2.确定观测周期
观测周期数以及观测周期是由变形的部位、大小、类型、观测目的、工程进度以及速率等来确定。通常建筑初级阶段的变形比较迅速，因此观测的次数要相对频繁；慢慢的建筑物相对稳定，可以相应的减少观测频次。以观测的过程中，如果有外界条件干扰致使建筑变形加速，则要相应的增加观测次数。
3.作业实施
设计监测方案中有一个非常重要的环节就是编写实施作业细则，其包括采用的仪器设备、作业时段、技术细节以及作业人员等所有的设计细节，可以说它是控制监测成果质量的重要依据文件之一。此外，除了要严格按照相应的测量要求进行规范作业，还要与监测工作本身的特点相结合，尽可能的做到每期观测各项作业都有一定的“重复性”，比如观测路线相同、气候条件相似、作业速度相等、观测人员固定、使用的仪器固定等，这样可以最大程度的消创造测量系统的误差，从而提高观测结果的准确度。
四、结束语
在堤防安全综合评价过程中，对定量指标的度量目前还没有统一的办法和标准，对于定性指标的度量主要也是依赖于专家的经验。充分利用专家经验和收集实际工程运行资料，进一步研究堤防安全评价的标准，将有助于推动堤防安全综合评价理论和方法的发展。
参考文献：
[1]张清明，徐帅，周杨.堤防工程安全评价单元堤段选取方法研究[J].人民黄河，2012，01：16-18.
[2]孙晓林.山东黄河标准化堤防工程安全性评价研究[D].山东大学，2010.
[3]高延红.基于风险分析的堤防工程加固排序方法研究[D].浙江工业大学，2009.
[4]汪自力，顾冲时，陈红.堤防工程安全评估中几个问题的探讨[J].地球物理学进展，2003，03：391-394.
【关键词】 堤防工程；安全评价
引言：
随着堤防工程管理技术的发展，信息化水平己经逐步成为河流治理开发和管理现代化进程的标志，国内外不少学者正尝试结合信息技术研究堤防安全评价系统和方法，以为堤防除险加固服务。
一、堤防工程安全影响因素分析
堤防工程的破坏方式按照其表现的形式可以分为溃决、漫决和冲决以及组合型破坏等形式。漫决是由堤防工程高度不达标或超标准洪水造成的，堤防工程安全评价时涉及堤防工程安全等级的确定、设计洪水位的计算、设计洪水频率及堤防工程超高的规定等问题。堤防工程溃决多是因堤防工程内部隐患或强透水性堤防工程堤基在高水位长期作用下发生管涌、渗水、漏洞，在堤防工程抢护措施不到位的情况下，继而发展为堤防工程决口。在堤防工程中冲决多是由河势变化造成大溜顶冲堤防工程，或者风浪淘刷堤防工程，而堤防工程的堤身土质为砂性土且缺乏有效的防护措施造成堤防工程堤岸崩塌，堤防工程抢护不力时便可发展为决口。
二、堤防工程安全综合评价体系结构
（一）建立堤防工程安全综合评价指标体系的原则
根据堤防工程的特点，在借鉴其它领域相关研究成果的基础上，提出建立堤防工程安全性综合评价指标体系时应该遵循的以下原则：
1.目的性原则。堤防工程安全性评价指标体系应围绕堤防工程安全评价这一目标，并由代表堤防工程各组成部分的典型指标而构成，同时还应与堤防工程安全性的层次性、动态性联系在一起，多方位、多角度地反映堤防工程的安全状况。
2.科学性原则。堤防工程安全评价质变体系具有一定的内涵，必须要有明确的概念，堤防工程安全评价设计主要是体现堤防工程的实际情况，有效的体现出影响堤防工程安全的主要因素。
3.可行性与实用性原则。堤防工程安全评价指标体系的设置具有可操作性，所建立的堤防工程安全评价指标体系应该方便资料的采集及手机，堤防工程安全指标项目不能过少，否则难以反应堤防工程的实际情况，但是堤防工程安全指标的内容应该全面的体现出来。
（二）堤防工程安全综合评价结构体系的建立
堤防工程安全综合评价指标体系结构按照以下方法建立：
1.经过上述堤防工程安全影响因素分析可知，危及堤防工程安全的既有内部因素，也有外部因素。从堤防工程的结构来看，堤防工程分为堤基和堤身两部分。对堤防工程安全评价可分为多个评价指标进行分析。例如，堤防工程堤身和堤防工程堤基的安全評价就有土的干密度、饱和度、级配、粘粒含量等指标；堤防工程堤基外部荷载也有水荷载、降雨强度、河势变化等指标。所以建立堤防工程的安全评价体系结构即建立一个多层次、动态变化的堤防工程网络体系结构。
2.对堤防工程各层指标作评价时，还需要一个“评价集”与之对应。将堤防工程各层评价指标按流程排列，就得到了一个最顶层为最终堤防工程安全评价目标、中间层为各评价信息层、最下层为评价集的多层递阶的堤防工程安全层次结构综合评价体系。此体系中除“评价集”外，每两个相邻上下层之间都具有关联隶属关系，每一级都是其上一级的评价信息源，也是其上一级的一个评价分目标，而对每一级的评价又都是对其下一级评价结果的综合。如此逐级递归综合评价后，最终就可以得到堤防工程安全评价结果。
三、堤防工程安全监测技术
（一）外部检测
1.堤防工程变形监测网的周期观测
利用大地测量法，利用现代或者传统的电子或光学水准仪、测角测距仪器和GPS等仪器进行周期性的测量。要留有足够的多余观测给监测网，经过缜密的数据处理，获得网点一、二、三维坐标。数据处理、优化设计以及监测网的布置是变形观测的重点内容，通过相关测量提供各个监测资料所需的几何基准，从而得到相对于基准的监测点的绝对变形。
2.观测基准线
垂直基准线由倒锤和正锤构成，可以用垂线坐标仪测量位移尤其是垂向偏距；引张线由尼龙丝线或者金属丝构成，通过测量沿线测点的偏移量观测基准线；准直线由真空激光或者激光构成，可以利用CCT传感器、波带板或者光电探测器等仪器来测量沿着激光光路上各个测点的垂向位移。如果和外部所观测得的基准点进行联系，就可以测出各个测点在堤防工程坐标系中，每个坐标轴线方向的位移量。
3.观测堤内各高程面的垂直位移
可以采用自动化的液体静力水准测量法，该测量方法解决了在两容器间有较大高差的情况；也可以利用几何水准测量方法。
4.观测典型项目
典型项目诸如靠近上下游岸坡的测坡监测或者两岸边坡的称定性临测等。除以上提到的各种办法外，还有近景摄影测量法，或者采用测量机器人进行持续自动遥测呀者周期观测等。对堤防工程的外部观测还有倾斜值的测量，可以利用测倾仪来测量，或者挠度，可以用电平仪测量等。
（二）内部观测
堤防工程特定部位都会预先埋设相应的测量仪器，比如温度计、渗流量仪、扬压力计、渗压计、测缝计、应用计、裂缝仪、扬压力计、测压管等等，这些仪器对堤防工程的温度、渗压渗流、应力应变以及裂缝等进行自动化的、持续的观测，比如混凝土堤坝的应力应变、温度、渗压等可以利用弦工仪器或者卡尔逊仪器（差动电阻式仪器）来进行监测。堤防工程内部应力要根据实际测得的应力来计算，比如梁向应力、拱向应力以及径向应力等。判断是否存在较大的拉应力，对于堤防工程的安全评价有着重要的影响。
（四）监测方法的实施
1.布设监测网
监测点、工作基点以及基准点组成一个变形监测网，在布设监测网时，主要考虑如何选择工作基点的位置和数量、确定基准点、选择监测点在变形体中的位置以及确定平高坐标系统等问题。通常变形监测网分为工作基点网和基准点网两层。工作基点要布设在变形体周围，既相对稳定又方便观测；而基准点要布设在在变形体外部，要将其深埋入建筑或者远离工程，主要是为了保证其相对于监测对象足够稳定。先以工作基点测量变形观测点的变形，然后以基准点测量工作基点的变形，从而对观测点施加因为工作基点变形引起的改正。实际工作中，工作基点网测定的是变形体的相以变形，而基准点网则测定绝对变形。
2.确定观测周期
观测周期数以及观测周期是由变形的部位、大小、类型、观测目的、工程进度以及速率等来确定。通常建筑初级阶段的变形比较迅速，因此观测的次数要相对频繁；慢慢的建筑物相对稳定，可以相应的减少观测频次。以观测的过程中，如果有外界条件干扰致使建筑变形加速，则要相应的增加观测次数。
3.作业实施
设计监测方案中有一个非常重要的环节就是编写实施作业细则，其包括采用的仪器设备、作业时段、技术细节以及作业人员等所有的设计细节，可以说它是控制监测成果质量的重要依据文件之一。此外，除了要严格按照相应的测量要求进行规范作业，还要与监测工作本身的特点相结合，尽可能的做到每期观测各项作业都有一定的“重复性”，比如观测路线相同、气候条件相似、作业速度相等、观测人员固定、使用的仪器固定等，这样可以最大程度的消创造测量系统的误差，从而提高观测结果的准确度。
四、结束语
在堤防安全综合评价过程中，对定量指标的度量目前还没有统一的办法和标准，对于定性指标的度量主要也是依赖于专家的经验。充分利用专家经验和收集实际工程运行资料，进一步研究堤防安全评价的标准，将有助于推动堤防安全综合评价理论和方法的发展。
参考文献：
[1]张清明，徐帅，周杨.堤防工程安全评价单元堤段选取方法研究[J].人民黄河，2012，01：16-18.
[2]孙晓林.山东黄河标准化堤防工程安全性评价研究[D].山东大学，2010.
[3]高延红.基于风险分析的堤防工程加固排序方法研究[D].浙江工业大学，2009.
[4]汪自力，顾冲时，陈红.堤防工程安全评估中几个问题的探讨[J].地球物理学进展，2003，03：391-394.