0 引言
由于安全、储存容量大、经济、环保等优点，地下水封储油洞库广泛用于国家石油战略储备和各种商业储存。目前，全球已建造了200多处地下水封储油洞库，主要分布在斯堪地纳维亚半岛、韩国[6]、日本、德国、法国和沙特等，取得了显著的社会和经济效益[9]。
为了适应石油和天然气战略储备需求，我国近期将投资建设大型地下水封储油洞库，设计总储量达1600万m3。由于地下水封储油洞库由洞室群组成，空间结构及地质条件复杂，施工期和储油期均承受荷载，尤其不良地质段结构受力情况复杂，因此，必须对地下水封储油洞库进行安全监测，确保地下水封储油洞库安全、健康、稳定。
我国在70、80年代建成黄岛、象山等小型石油储存洞库，但由于规模较小并未对安全监测进行系统的研究，同时现行规范中并未对地下水封储油洞库安全监测设计及相关核心技术作明确要求，因此，地下水封洞库安全监测设计无先例可参照，尚属起步阶段。
本文根据地下水封储油洞库结构设计特点，结合地下洞室群安全监测设计经验，根据我国在建某地下石油储备洞库的工程实际情况，对安全监测设计布置方案以及监测仪器设备选型进行了设计。
1 水封储油原理
地下水封洞库处于稳定的地下水位线以下一定深度，通过人工在地下岩石中开挖出一定容积的洞室,利用稳定地下水的水封作用密封储存在主洞室内的油品,由于岩壁中充满地下水的静压力大于储油静压力,油品始终被封存在有岩壁和裂隙水组成的一个封闭的空间里,使油品不会渗漏出去。由于油和水的比重不同油和水不会相混，同时利用水比油重的原理,将油置于水的包围之中,只能水往洞内渗,而油不可能往洞外渗漏,油始终处在水垫之上,从而达到长期储存油品目的。
2 监测设计
2.1 监测设计目的及原则
（1）监测设计目的
通过对洞室围岩和支护结构实施监控，及时掌握其性态变化，及时发现异常情况，并对其稳定性和安全度作出评估，随时采取补救措施，防止事故发生，确保施工安全[1]；以及通过对监测数据进行及时分析，及时掌握洞室围岩支护结构的稳定状态、围岩的变形趋势和稳定过程，检验设计方案，为优化或修改支护参数及施工方法提供依据；同时对库区周边地下水以及洞灌区渗压进行监测，及时掌握库区水封压力情况，及时采取适当的水封控制措施，保证足够的水封压力水封石油；为常规分析、定量正反分析提供实测数据，为科学研究提供科学数据[2]。
（2）监测设计原则
根据工程规模等级、地质条件、结构设计、施工等实际情况，以国家有关规程规范和地下油库安全管理条例为依据，以集中布置、兼顾全面、便于实现自动化监测为基本原则[2]；综合考虑监测仪器及设备的选择和布置，采取行之有效、经济可靠的监测方法和手段，保证结构建筑物安全、健康、稳定，做到目的明确，重点突出[1]；按照工程进度以及结构建筑物的不同功能和作用，对监测工作进行统筹安排，明确施工期和储油期监测的重点项目和具体要求；各部位、各区域的各类监测项目或仪器设备，应能相互配合、相互补充，相互校核，保证监测资料的完整性、准确性和可靠性。
2.2 监测项目及仪器选型原则
（1）监测项目
地下水封储油洞库由储油洞室群、施工巷道以及水幕系统等组成，其空间结构复杂，关系密切。地下水封储油洞库安全监测设计既要保证施工期各结构建筑物的安全，又要在保证储油期有足够水封压力水封石油的同时确保各结构建筑物安全、健康、稳定。
由于目前我国地下水封洞库刚处于起步阶段，2008年发布的《地下水封洞库设计规范》（GB50455-2008）中仅对监测设计了非常简要的描述，不能满足详细监测设计的要求，因此，对于地下水封洞库的安全监测设计只能结合已有的工程经验和其他相关规范进行。
由于地下水封洞库主要由储油洞室群、施工巷道以及水幕巷道等复杂的洞室组成，其在一定程度上与地下厂房、水工隧洞、公路隧洞和铁路隧洞具有一定的相似性，因此，其常规监测设计可以参考执行。
地下水封洞库是需要足够的水封压力才能将存储介质封闭在储油洞室内，因此，在运行期间必须对水封储油压力进行监测，以确保足够的水封储油压力。同时由于地下水封洞库储存介质的特殊性，其一旦发生渗漏将对周边生态环境造成严重破坏，因此，必须对周边地下水进行水质监测，以确保周边的地下水不受破坏。
结合地下水封洞库结构以及运行特点，地下水封洞库工程安全监测项目主要包括围岩变形监测、支护结构应力应变监测、渗流渗压监测、水质监测及微震监测。
地下水封洞库除了进行施工期监测外，还必须进行运行期间的永久监控，实现实时控制和了解地下结构稳定、水质、以及水封压力等信息，确保地下水封洞库安全、健康、稳定的运行，因此，为实现及时、实时监控和了解地下结构性状，必须实现永久监测项目的自动化采集和分析，即必须实现自动化监测。
（2）监测仪器设备选型原则
监测仪器的量程和精度能够满足监测对象的要求，技术指标符合国标及仪器系列型谱的有关规定；防水、防潮，能适应地下工程恶劣的环境条件和长期性的要求，且稳定可靠；长期稳定可靠、抗干扰能力强，由于地下工程结构、施工的特点，仪器一经安装埋设，其后期维护和更新困难，因此，选择的监测仪器应长期稳定可靠；且必须选择经工程实践验证过的成熟产品，同时对解决特殊问题的监测仪器应进行必要的调研和论证。
