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摘 要:通过对新华大沟水库初蓄期位移、变形、渗压渗流、面板接缝等资料进行分析:坝顶垂直和水平位移在本阶段位移较小,坝顶、左右岸坝肩等部位安全稳定,坝体内部沉降及水平基本正常。大坝面板开合度较小,趾板水平段实测位位移量较小。渗流量基本满足要求。
关键词:新华大沟水库;安全监测;监测资料;分析
一、概况
贵州省遵义市红花岗区新华大沟水库位于长江流域乌江水系湘江一级支流洛江的支流螃蟹河的中游。集雨面积9.83km2,正常蓄水位1008.00m,正常蓄水位库容181万m3,死水位982.00m,死库容4.93万m3,兴利库容176.07万m3,总库容224万m3,设计年供水量230.1万m3。规模为小(1)型,等别为Ⅳ等,主要建筑物大坝、溢洪道、取水口、取水兼放空隧洞为4级建筑物。设计洪水标准50年一遇,校核洪水标准500年一遇。大坝为混凝土面板堆石坝,坝顶高程1012.40m,坝顶长106.74m,坝顶宽6.0m,最大坝高42.4m。
二、大坝渗流监测点布置
1、外部水平位移监测 大坝两岸布设三角控制网点4个,坝顶工作基点4个、位移测点10个,下游马道工作基点2个、位移测点2个,右岸单薄山体监测点4个。
2、外部垂直位移监测 垂直位移监测采用精密水准法,基准网为二等网,由3个水准基点、6个水准工作联系点、12个沉降测点组成。
3、大坝内部变形监测 内部水平位移采用引张线式水平位移计监测,在坝横0+053.00剖面的987.00m高程布置1条测线共3个测点。内部沉降采用水管式沉降仪监测,在987.00m高程设置1条测线共3个测点。
4、渗压渗流监测 坝体河床断面共布置9支渗压计,分别位于坝基及坝体。下游坝脚设置截流墙并布置1套量水堰观测坝基及坝体渗流量。
5、面板接缝监测 周边缝采用三向测缝计监测,共布置4组三向测缝计,在河床部位布置1套双向测缝计。竖直缝采用单向测缝计监测,共计7支单向测缝计。
三、安全监测成果分析
本阶段观测时间起止时间为下闸蓄水时间(2018年6月18日)至2019年5月15日,库水位从985.03m升至1007.42m。大坝共埋设各类监测仪器39套,仪器完好率100.00%。
1、大坝外部位移监测分析
1)外部水平位移监测分析
库水位从985.03m升至1007.42m,坝顶表面各测点最大水平位移向下游移动9.92mm(LD3),最小值为5.14mm,坝顶中间测点略大于靠近左右测点位移;马道上各测点水平位移下均表现出向下游位移,最大水平位移向下游移动1.36mm,最小值为1.33mm。坝顶中间测点略大于靠近左右测点位移,马道上的各测点水平位移小于坝顶水平位移,同比相近规模工程,本工程坝顶水平位移及马道水平位移总体位移较小,水平位移量属于正常范围。
2)外部垂直位移监测分析
库水位从985.03m升至1007.42m,坝顶上游表面各测点最大沉降5.68mm(LD3),最小值为3.71mm(LD4);坝顶下游表面各测点最大沉降4.78mm(LD10),最小值为3.65mm(LD6)。坝顶中间测点略大于靠近左右测点位移,坝顶下游各测点位移小于坝顶上游测点位移,坝顶上下游垂直位移在本阶段总体位移较小,垂直位移量属于正常范围。
3)右岸薄体山体位移监测分析
库水位从985.03m升至1007.42m,右岸薄体山体表面各测点最大水平位移向外侧(垂直于山体向外)游移动7.00mm(LD3),最小值为6.11mm,水平位移在本阶段总体位移较小,水平位移量属于正常范围。
2、大坝内部变形监测分析
内部垂直位移监测监测仪TC1、TC2、TC3位移累计量分别为119mm、145mm、118mm;库水位从985.03m升至1007.42m,TC1、TC2、TC3位移累计量分别为3mm、5mm、3mm,月变化速率≤1mm,沉降量变幅较小;坝体中部的TC2测点沉降量较上下游侧稍大,符合面板堆石坝沉降变形规律,坝体沉降基本正常。内部水平位移监测仪ID1、ID2、ID3向下游水平位移累计量分别为4.32mm、5.38mm、6.57mm,水平位移量变幅较小;坝体上游ID3测点位移量量较下游侧测点稍大,符合面板堆石坝变形规律。
3、渗压渗流监测分析
坝基及坝体共计埋设9支渗压计,用以观测大坝基础和坝体渗压,本阶段实测坝基渗透压力在0.058MPa~0.144MPa之间,最大月变幅0.067MPa;实测坝体渗透压力在0.008MPa~0.025MPa之间,最大变幅0.009MPa;坝基及坝体渗透压力测值及变幅均较小,坝基渗透压力测值变化平稳,坝基渗压未见异常,防渗较好。
图a 坝基
图b 坝体
4、面板接缝监测分析
1)单向测缝计
在面板竖直缝安装7支单向测逢计,用于监测面板垂直接缝变化。截止2019年5月15日,实测最大闭合4.48mm,最大张开值4.52,面板开合度较小,通过现场巡视检查,未见面板接缝异常情况。
2)双向测缝计
趾板水平段安装两向测逢计1套,截止2019年5月15日实测位移量分别为:张开2.08mm;沉降3.10mm,位移量较小。
3)三向测缝计
在周边缝布置三向测缝计4套,测点于2017年4月3日安装完成,并获取初始值,截止2019年5月15日实测右岸纵上0+040.471测点f?1位移量分别为:张开1.76mm、剪切1.26mm、沉降2.43mm,实测右岸纵上0+026.471测点f?3位移量分别为:张开1.43mm、剪切1.04mm、沉降3.62mm;实测左岸纵上0+040.471测点f?2位移量分别为:张开2.28mm、剪切1.27mm、沉降3.38mm,实测左岸纵上0+026.471测点f?4位移量分别为:张开1.46mm、剪切1.10mm、沉降1.53mm,实测资料表明,各测点位移量均较小,面板周邊缝无异常。
5、坝基渗漏观测分析
实测下游量水堰渗流量为12.791L/s,由于初期反向排水管值为4.32L/s,并考虑到最大处雨季,受降雨影响显著,渗流量基本满足要求。
四、结论
(1)坝顶、左右岸坝肩等部位安全稳定,未见塌陷、隆起等异常状况;未发现大坝面板出现轻微裂缝现象;大坝状况良好。
(2)坝顶中间测点略大于靠近左右测点位移,马道上的各测点水平位移小于坝顶水平位移,同比相近规模工程,本工程坝顶水平位移及马道水平位移在本阶段总体位移较小,水平位移量属于正常范围。
(3)水平位移在本阶段总体位移较小,水平位移量属于正常范围,沉降量符合面板堆石坝沉降变形规律,坝体内部沉降及水平基本正常。
(4)大坝面板竖直缝实测面板开合度较小;大坝趾板水平段实测位移量较小;周边缝未见面板接缝异常情况。
(5)实测大坝下游量水堰渗流量为12.791L/s,由于初期反向排水管值为4.32L/s,并考虑到最大处雨季,受降雨影响显著,渗流量基本满足要求。
参考文献
[1]贵州省水利水电勘测设计研究院,遵义市红花岗区新华大沟水库工程初步设计报告.2014.
[2]遵义黔通达检测试验有限责任公司,遵义市红花岗区新华大沟水库工程大坝安全监测报告.2018.
[3]胡焕发,庞琼,王宏,胡良等湖北富春水库大坝渗流监测资料分析[J].中国水利,2018(14)
关键词:新华大沟水库;安全监测;监测资料;分析
一、概况
贵州省遵义市红花岗区新华大沟水库位于长江流域乌江水系湘江一级支流洛江的支流螃蟹河的中游。集雨面积9.83km2,正常蓄水位1008.00m,正常蓄水位库容181万m3,死水位982.00m,死库容4.93万m3,兴利库容176.07万m3,总库容224万m3,设计年供水量230.1万m3。规模为小(1)型,等别为Ⅳ等,主要建筑物大坝、溢洪道、取水口、取水兼放空隧洞为4级建筑物。设计洪水标准50年一遇,校核洪水标准500年一遇。大坝为混凝土面板堆石坝,坝顶高程1012.40m,坝顶长106.74m,坝顶宽6.0m,最大坝高42.4m。
二、大坝渗流监测点布置
1、外部水平位移监测 大坝两岸布设三角控制网点4个,坝顶工作基点4个、位移测点10个,下游马道工作基点2个、位移测点2个,右岸单薄山体监测点4个。
2、外部垂直位移监测 垂直位移监测采用精密水准法,基准网为二等网,由3个水准基点、6个水准工作联系点、12个沉降测点组成。
3、大坝内部变形监测 内部水平位移采用引张线式水平位移计监测,在坝横0+053.00剖面的987.00m高程布置1条测线共3个测点。内部沉降采用水管式沉降仪监测,在987.00m高程设置1条测线共3个测点。
4、渗压渗流监测 坝体河床断面共布置9支渗压计,分别位于坝基及坝体。下游坝脚设置截流墙并布置1套量水堰观测坝基及坝体渗流量。
5、面板接缝监测 周边缝采用三向测缝计监测,共布置4组三向测缝计,在河床部位布置1套双向测缝计。竖直缝采用单向测缝计监测,共计7支单向测缝计。
三、安全监测成果分析
本阶段观测时间起止时间为下闸蓄水时间(2018年6月18日)至2019年5月15日,库水位从985.03m升至1007.42m。大坝共埋设各类监测仪器39套,仪器完好率100.00%。
1、大坝外部位移监测分析
1)外部水平位移监测分析
库水位从985.03m升至1007.42m,坝顶表面各测点最大水平位移向下游移动9.92mm(LD3),最小值为5.14mm,坝顶中间测点略大于靠近左右测点位移;马道上各测点水平位移下均表现出向下游位移,最大水平位移向下游移动1.36mm,最小值为1.33mm。坝顶中间测点略大于靠近左右测点位移,马道上的各测点水平位移小于坝顶水平位移,同比相近规模工程,本工程坝顶水平位移及马道水平位移总体位移较小,水平位移量属于正常范围。
2)外部垂直位移监测分析
库水位从985.03m升至1007.42m,坝顶上游表面各测点最大沉降5.68mm(LD3),最小值为3.71mm(LD4);坝顶下游表面各测点最大沉降4.78mm(LD10),最小值为3.65mm(LD6)。坝顶中间测点略大于靠近左右测点位移,坝顶下游各测点位移小于坝顶上游测点位移,坝顶上下游垂直位移在本阶段总体位移较小,垂直位移量属于正常范围。
3)右岸薄体山体位移监测分析
库水位从985.03m升至1007.42m,右岸薄体山体表面各测点最大水平位移向外侧(垂直于山体向外)游移动7.00mm(LD3),最小值为6.11mm,水平位移在本阶段总体位移较小,水平位移量属于正常范围。
2、大坝内部变形监测分析
内部垂直位移监测监测仪TC1、TC2、TC3位移累计量分别为119mm、145mm、118mm;库水位从985.03m升至1007.42m,TC1、TC2、TC3位移累计量分别为3mm、5mm、3mm,月变化速率≤1mm,沉降量变幅较小;坝体中部的TC2测点沉降量较上下游侧稍大,符合面板堆石坝沉降变形规律,坝体沉降基本正常。内部水平位移监测仪ID1、ID2、ID3向下游水平位移累计量分别为4.32mm、5.38mm、6.57mm,水平位移量变幅较小;坝体上游ID3测点位移量量较下游侧测点稍大,符合面板堆石坝变形规律。
3、渗压渗流监测分析
坝基及坝体共计埋设9支渗压计,用以观测大坝基础和坝体渗压,本阶段实测坝基渗透压力在0.058MPa~0.144MPa之间,最大月变幅0.067MPa;实测坝体渗透压力在0.008MPa~0.025MPa之间,最大变幅0.009MPa;坝基及坝体渗透压力测值及变幅均较小,坝基渗透压力测值变化平稳,坝基渗压未见异常,防渗较好。
图a 坝基
图b 坝体
4、面板接缝监测分析
1)单向测缝计
在面板竖直缝安装7支单向测逢计,用于监测面板垂直接缝变化。截止2019年5月15日,实测最大闭合4.48mm,最大张开值4.52,面板开合度较小,通过现场巡视检查,未见面板接缝异常情况。
2)双向测缝计
趾板水平段安装两向测逢计1套,截止2019年5月15日实测位移量分别为:张开2.08mm;沉降3.10mm,位移量较小。
3)三向测缝计
在周边缝布置三向测缝计4套,测点于2017年4月3日安装完成,并获取初始值,截止2019年5月15日实测右岸纵上0+040.471测点f?1位移量分别为:张开1.76mm、剪切1.26mm、沉降2.43mm,实测右岸纵上0+026.471测点f?3位移量分别为:张开1.43mm、剪切1.04mm、沉降3.62mm;实测左岸纵上0+040.471测点f?2位移量分别为:张开2.28mm、剪切1.27mm、沉降3.38mm,实测左岸纵上0+026.471测点f?4位移量分别为:张开1.46mm、剪切1.10mm、沉降1.53mm,实测资料表明,各测点位移量均较小,面板周邊缝无异常。
5、坝基渗漏观测分析
实测下游量水堰渗流量为12.791L/s,由于初期反向排水管值为4.32L/s,并考虑到最大处雨季,受降雨影响显著,渗流量基本满足要求。
四、结论
(1)坝顶、左右岸坝肩等部位安全稳定,未见塌陷、隆起等异常状况;未发现大坝面板出现轻微裂缝现象;大坝状况良好。
(2)坝顶中间测点略大于靠近左右测点位移,马道上的各测点水平位移小于坝顶水平位移,同比相近规模工程,本工程坝顶水平位移及马道水平位移在本阶段总体位移较小,水平位移量属于正常范围。
(3)水平位移在本阶段总体位移较小,水平位移量属于正常范围,沉降量符合面板堆石坝沉降变形规律,坝体内部沉降及水平基本正常。
(4)大坝面板竖直缝实测面板开合度较小;大坝趾板水平段实测位移量较小;周边缝未见面板接缝异常情况。
(5)实测大坝下游量水堰渗流量为12.791L/s,由于初期反向排水管值为4.32L/s,并考虑到最大处雨季,受降雨影响显著,渗流量基本满足要求。
参考文献
[1]贵州省水利水电勘测设计研究院,遵义市红花岗区新华大沟水库工程初步设计报告.2014.
[2]遵义黔通达检测试验有限责任公司,遵义市红花岗区新华大沟水库工程大坝安全监测报告.2018.
[3]胡焕发,庞琼,王宏,胡良等湖北富春水库大坝渗流监测资料分析[J].中国水利,2018(14)