蓄水前藏木水电站施工期温度分析评价

钟 声,张 燕

(中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，四川 成都 610072)

蓄水前藏木水电站施工期温度分析评价

钟 声,张 燕

(中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，四川 成都 610072)

对藏木大坝监测坝段温度计观测资料进行处理与分析，对于了解大坝施工期温度场、检验大坝温控计算成果、反馈分析大坝温度参数具有一定的指导意义。本文结合导流底孔下闸蓄水前的温度计监测资料对坝体温度进行了时、空分析。综合分析认为藏木大坝温度场尚处于未稳定状态。

藏木大坝；开合度；安全监测

0 前 言

藏木水电站系雅鲁藏布江干流中游桑日～加查峡谷段规划5级电站的第4级电站，上游衔接街需水电站，下游为加查水电站，电站位于西藏自治区山南地区加查县城上游17 km，雅鲁藏布江中游桑日～加查峡谷段出口处，处于西藏中部电网负荷中心位置。藏木水电站开发任务为发电，无航运、漂木、防洪、灌溉等综合利用要求。坝址控制集水面积157 668 km2，占雅鲁藏布江我国境内全流域面积240 480 km2的65.6%，坝址处多年平均流量1 010 m3/s。电站采用左侧河床布置6孔溢流坝，右侧河床布置坝后式地面厂房的坝式开发方式。电站总装机容量510 MW，水库正常蓄水位3 310.00 m，校核洪水位3 310.61 m，设计洪水位3 310.00 m，死水位3 305.00 m，电站具有日调节能力。

本工程于2014年10月下旬开始下闸蓄水，然后开始导流底孔封堵与改建，10月底工程具备第一台机组发电条件。2015年5月底孔封堵完成，2016年2月底全部机组投产。

根据2013～2014年的气温观测资料，坝址区最高月平均气温19.22 ℃(2014年6月)，最低月平均气温5.35 ℃(2013年1月)，通过气温观测成果可知，坝址区每年6～8月气温稍高，1～3月、12月气温较低。

枢纽区位于雄玛沟与白沟之间约1.4 km长的河段上，河道顺直，河流流向S40°E。枯水期水面宽100～150 m，水深一般4～6 m，河水位高程约3 249 m，正常蓄水位3 310 m高程对应谷宽320～360 m。枢纽区两岸山体雄厚，河谷深切呈“V”字型，谷坡陡峻，两岸大多基岩裸露，河边分布少量漫滩，下游坡脚及局部斜坡地带分布少量崩坡积块碎石土，阶地不发育。枢纽区发育四条冲沟，右岸有熊玛沟及白沟，左岸有白助沟及下游一号。

通过温度监测数据了解蓄水前藏木大坝施工期典型温度场对于蓄水期与运行期大坝温度场具有对比分析的重要意义，同时还能初步评价大坝浇筑质量，检验大坝温控计算成果，反馈分析大坝温度计算参数是否合适。本文主要对藏木大坝蓄水前温度监测资料进行时、空分析，对蓄水前大坝施工期温度场进行总结分析。

1 测点布置

为监测坝体温度场的变化情况，在5号溢流坝段、9号底孔坝段、12号厂房挡水坝段坝体内埋设光栅温度计。温度计按网格状布置，靠近上下游坝面稍密，温度计布置同时考虑渗压计及应变计等仪器温度传感器的测温功能，坝体内共布173支光栅温度计。

2 大坝设计温度允许值(见表1)

大坝稳定计算温度场为：坝体3 295 m高程以上为9 ℃，坝体3 295 m高程以下为10℃。

3 典型温度计监测成果分析

本次坝体光栅温度计分析收集数据截止日期为2014年10月10日。

表1 大坝混凝土允许最高温度 ℃

注：L为浇筑块长边尺寸；基础约束区长间歇老混凝土上浇新混凝土，以及大坝孔口约束区混凝土， 按基础强约束区考虑。

3.1 空间分布

截至2014年10月10日，5号坝段基础约束区监测成果约在14～17 ℃之间，自由区监测成果约在11～16 ℃之间；9号坝段基础约束区监测成果约在15～17 ℃之间，自由区监测成果约在11～16 ℃之间；12号坝段基础约束区监测成果约在15～17 ℃之间，自由区监测成果约在10～16 ℃之间。

监测成果显示，截至2014年10月10日，坝体内部温度整体较低，在20 ℃范围内，当前混凝土高高程温度较低，高程温度稍低，温差约1～4 ℃。低高程混凝土温度较高，呈现出越靠近坝基温度越高的规律。2014年10月，坝址区温度约11 ℃，通过空间分布成果可以看出，坝体靠外侧温度仍略大于气温，温差约1～3 ℃。从当前温度场可以看出，施工期温度逐渐趋于平稳，较大坝稳定温度场9～10 ℃(坝体3 295 m高程以上为9 ℃，坝体3 295 m高程以下为10 ℃)仍有一定的温差，故大坝目前的温度场仍是一个不稳定的温度场(见图1～3)。

图1 5号坝截止日期坝体温度等值线 图2 9号坝段截止日期坝体温度等值线

图3 12号坝段截止日期坝体温度等值线

3.2 时间分析

由于数据较为庞大，对3个监测坝段强、弱约束区及自由区典型监测成果过程线进行分析。从时间过程曲线总结其变化规律。监测成果见图4～6。

根据3个温度监测坝段强约束区典型监测成果可知，大坝混凝土经历初期的温升后，经过物理通水冷却，温度呈下降趋势，期间趋势有所停滞甚至出现波动状况，但总体仍处于缓慢降温阶段，温度历时曲线峰值总体小于设计允许值，截止日期(2014年10月10日)测值靠近，在14～17 ℃间，5号坝段与9号坝段规律接近，近期温度略有回弹，12号坝段温度近期有回弹趋势，但不明显。

3.3 小 结

图4 5号坝段3 228 m高程光栅温度计监测成果过程线(强约束区)

图5 5号坝段3 237 m高程光栅温度计监测成果过程线(弱约束区)

图6 5号坝段3 269 m高程光栅温度计监测成果过程线(自由区)

通过典型监测成果过程线分析，强、弱约束区及自由区基本规律类似，温度历史曲线峰值基本小于设计允许值。由于初期浇筑混凝土水化热效应，温度开始攀升，随后达到一定峰值后，在物理通水冷却及自身散热等作用下，总体处于缓慢降温阶段，当前温度呈现出强约束区大于弱约束区大于自由区的规律。

4 结 论

综合上述分析可知，从温度变化过程线可以看出，大坝混凝土处于缓慢自然降温阶段，近期略有回升，温度历时曲线峰值总体小于设计允许值。5号、9号坝段坝体混凝土温度规律类似，经历初期的温升，随后通水冷却，缓慢降温，近期温度又略有回升，需要进一步关注。12号坝段目前总体处于缓慢降温阶段。当前5号、9号、12号坝段坝体温度为11～17.44 ℃，最大值17.44 ℃，位于5号坝段3 238 m高程，桩号(坝)0+101.00、0+062.00的TSB5-3测点处。历时过程测值总体小于设计允许最高温度(强约束区≤26 ℃，弱约束区≤28 ℃，自由区≤30℃)，较大坝稳定温度9～10℃(坝体3 295 m高程以上为9 ℃，坝体3 295 m高程以下为10 ℃)仍有一定的温差，故大坝目前的温度场仍是一个不稳定的温度场。

[1] DL/T5178-2003.混凝土坝安全监测技术规范[S].2003.

[2] 吴中如,沈长松,阮焕祥.水工建筑物安全监控理论及其应用[M].南京:河海大学出版社,1990(8).

2016-08-23

钟声(1983-)，男，陕西安康人，硕士，工程师，从事水电站监测工作。

TV315;TV642

B

1003-9805(2017)02-0108-03