何萍萍
摘 要:大坝变形是坝体和基础状态的综合反映,也是衡量大坝运行时结构是否正常、可靠、安全的重要标志,而大坝变形监测为大坝的安全运行和维护提供了可靠的依据。该文以赣州境内贡江流域峡山水电站为基础,采用了大坝自动化监测和人工观测的方法,取得了2014年5月至7月的观测数据,介绍了大坝变形监测的周期确定、点位布设等技术设计,通过成果资料的整理和分析,对大坝的水平、沉降动态情况、工作性态进行分析,对监测结果进行了阐述,提出了合理的建议。
关键词:峡山水电站 变形测量 安全监测
中图分类号:TV698 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)03(a)-0237-01
1 工程概况
峡山水电站地处江西赣州境内贡水干流于都县境内河段,坝址位于于都县罗坳镇峡山村,以发电为主,兼顾航运等综合利用效益。水库正常蓄水位109.8m,相应库容9600万立方米,电站装机总容量35.1MW,设计年发电量1.3261亿kw.h。 工程等别III等,水库为中型水库,电站为小(1)型电站。水库正常蓄水位109.80m,相应库容9600万立方米,电站装机总容量35.1MW,工程等别Ⅲ等,水库为中型水库,电站为小(1)型电站。水库正常蓄水位109.80m,相应库容9600万立方米,电站装机总容量35.1MW,工程等别Ⅲ等,水库为中型水库,电站为小(1)型电站。水库正常蓄水位109.80m,相应库容9600万立方米,电站装机总容量35.1MW,工程等别Ⅲ等,水库为中型水库,电站为小(1)型电站。
峡山水电站为低坝河床式电站枢纽,2010年10月开工建设,2012年底建成。建筑物呈“一”字形布置,坝轴线总布置长度380.0m,从左到右分别为左岸挡水坝段(长22.0m)、船闸(长18.0m)、泄水闸(长241.0m)、厂房坝段(长89m),右岸挡水坝段(长10.0m)。设计坝顶高程118.70m,泄水闸最大闸高26.7m,挡水重力坝最大坝高16.7m。
2 大坝监测项目及布置
该工程大坝观测项目有:变形观测、渗流观测、水位和气温观测。其中渗流观测、水位和气温观测采用自动化监测设施进行,变形观测由人工采用光学及电子仪器观测仪器进行。
2.1 渗流监测
利用渗压计(孔隙水压力计)为主和测压管(利用电测水位计人工现场测量)备用的方式监测地下水位。共布置18个测压管,安装18支渗压计,用于测量坝基扬压力。从2014.1~7的测量结果来看,坝基扬压力变化平稳,主要受上游水位变化影响。峡山水电站为贯流式水电站,为日调节水库,水位涨幅变化不大。
2.2 水位监测
分别在船闸上游、闸室及船闸下游各安装一台遥测水位计,在水位计旁布置了水尺,分别监测水库上游、闸室及下游水位。遥测水位计可将水位实时传送至控制室的大坝监测自动化系统,并可通过水尺进行校核。水尺每年汛前、汛后分别进行一次校测。
2.3 温度监测
大坝安全气温计一支,采用玻璃钢百叶箱保护。布置了1个测点,安装于船闸段,用于对库区气温的监测。测量周期采用每时测量一次。
2.4 变形观测
(1) 坝顶水平位移监测:坝顶水平位移观测采用视准线法,共布置28个测点,两岸各布置一个工作基点和一个校核基点。
(2) 坝顶垂直位移监测:垂直位移监测点与水平位移监测点共用,为28个测点。采用精密水准测量方法进行观测。
3 大坝变形监测成果分析
3.1 坝顶水平位移人工监测
厂房、泄水闸、船闸、重力坝段及连接坝段水平位移采用视准线法进行监测。大坝共28个测点,两岸各布置一个工作基点和一个校核基点。使用精度为0.5'的徕卡全站仪和一个棱镜进行观测。测量时,全站仪安置在工作基墩上,先对中安装在校核基墩上的后视点,再对中各测点棱镜,读取测点的X坐标值为水平位移观测值。盘左盘右各读一个值,其平均值作为一个测回,每测点观测二测回,测回间的限差不大于1毫米。在工程运行初期每月人工测量一次,2014年5~7月的测量成果来看,3个月测量的数据变化基本在厘米范围内,变化不明显。水平位移受上下游水位变化、气温变化较为明显。
3.2 坝顶垂直位移人工监测
大坝垂直位移监测点与水平位移监测点共用,为28个测点。在坝址上游附近地基稳固可靠处布设1个水准基点(BM2)。大坝垂直位移按《国家水准测量规范》二等水准测量进行,使用东德蔡司Ni007和铟钢水准尺,采用精密水准测量法进行观测。在工程运行初期每月人工测量一次,从2014年5~7月的大坝垂直位移变化的测量成果来看,随着时间的推移,变化值增大,但是不明显,在毫米范围内。分析原因为工程建设投运初期,大坝沉陷变化较大。
4 结语
受建筑物地基的工程地质、水文地质、大气温度变化及建筑物本身结构、形式、动荷载作用等因素的影响,建筑物产生变形是不可避免的。因此,对建筑物进行变形监测有着重大意义。通过变形监测取得的资料,可以监视建筑物的状态变化和工作情况,在发生不正常现象时,可以及时分析原因,采取措施防止事故发生,以保证建筑物的安全。
通过对峡山水电站大坝变形监测及对监测数据的分析来看,大坝处于安全运行状态之中,该项目的监测设施布置较合理。但是电站处于运行初期,随着时间的推移,地面或者大坝外形等部位会发生相应的变形,这就需要监测工作者,加强监测工作,获得相关数据分析信息,提前预测出了大坝变形的轨迹,及时为后期的施工或者补救提供科学的数据,同时为后期电站的平稳运行和安全生产提供了强有力的保障。
参考文献
[1] 中华人民共和国电力行业标准DL/T5178-2003,混凝土坝安全监测技术规范.141.
[2] 中华人民共和国国家标准GB/T 12897-2006,国家一、二等水准测量规范.117.
[3] 中华人民共和国国家标准GB/T 12898-2009,国家三、四等水准测量规范.64.