小浪底水利樞紐工程安全監(jiān)測

王若石 趙可鋒 康聰芳 閆莉只

（小浪底水利水電工程有限公司，河南 濟(jì)源 454681）

0 概況

小浪底水利樞紐工程是一個“以防洪、防凌、減淤為主，兼顧供水、灌溉和發(fā)電、蓄清排渾、除害興利、綜合利用”的特大型水利樞紐工程。小浪底水利樞紐工程壩高、庫大，樞紐安全運(yùn)行狀況直接影響黃河下游兩岸人民生命財產(chǎn)安全。為監(jiān)測樞紐的安全運(yùn)行狀況，工程建設(shè)期間和樞紐運(yùn)行初期已在樞紐區(qū)設(shè)置了項(xiàng)目齊全的安全監(jiān)測系統(tǒng)。

安全監(jiān)測主要采用大地測量方法，利用測量儀器或?qū)Ｓ脙x器對變形體的變化狀況進(jìn)行監(jiān)視、監(jiān)測，其目的是獲得變形體的空間位置隨時間變化的特征，同時解釋變形原因。主要分布區(qū)域有主壩區(qū)域、進(jìn)水塔區(qū)域、地下廠房區(qū)域、進(jìn)出口區(qū)域、左岸山體區(qū)域。

1 資源配置

1.1 組織機(jī)構(gòu)

為滿足項(xiàng)目運(yùn)作要求，滿足測繪質(zhì)量管理要求，設(shè)置專門監(jiān)測機(jī)構(gòu)來負(fù)責(zé)項(xiàng)目的實(shí)施。機(jī)構(gòu)下設(shè)綜合部、技術(shù)質(zhì)檢部和測量觀測部。

綜合部主要負(fù)責(zé)項(xiàng)目的日常管理、儀器設(shè)備管理維護(hù)等工作。

技術(shù)質(zhì)檢部主要負(fù)責(zé)觀測方案制定、檢查驗(yàn)收、質(zhì)量評定、資料分析整編等工作。

測量觀測部負(fù)責(zé)外業(yè)數(shù)據(jù)的采集、初步處理等工作。

1.2 設(shè)備配備（表1）

表1

2 監(jiān)測網(wǎng)布設(shè)

小浪底變形監(jiān)測網(wǎng)分基準(zhǔn)網(wǎng)和監(jiān)測網(wǎng)兩級布設(shè)，基準(zhǔn)網(wǎng)由基準(zhǔn)點(diǎn)和工作基點(diǎn)組成，監(jiān)測網(wǎng)由工作基點(diǎn)和變形觀測點(diǎn)組成。

2.1 基準(zhǔn)網(wǎng)

基準(zhǔn)點(diǎn)均埋設(shè)在變形區(qū)外基巖上，采用有強(qiáng)制歸心裝置的觀測墩，按一等邊角網(wǎng)要求布設(shè)。工作基點(diǎn)選在觀測區(qū)域附近較好的巖基上，采用有強(qiáng)制歸心裝置的觀測墩。基準(zhǔn)網(wǎng)每年復(fù)測一次，在特殊情況下可根據(jù)觀測情況進(jìn)行調(diào)整。

2.2 監(jiān)測網(wǎng)

為滿足各區(qū)域觀測工作需要，分別在主壩區(qū)域、進(jìn)水塔區(qū)域、地下廠房區(qū)域、進(jìn)出口區(qū)域、左岸山體區(qū)域布設(shè)監(jiān)測網(wǎng)。變形觀測點(diǎn)布設(shè)在變形體的地基、基礎(chǔ)、場地及上部結(jié)構(gòu)等能反映變形特征的敏感位置，采用有強(qiáng)制歸心裝置的觀測墩。

3 監(jiān)測項(xiàng)目頻次（表2）

表2

4 監(jiān)測成果檢查驗(yàn)收及資料整編分析

4.1 監(jiān)測成果檢查驗(yàn)收

實(shí)施兩級檢查一級驗(yàn)收制度，對變形監(jiān)測成果實(shí)行過程檢查、最終檢查和驗(yàn)收制度。過程檢查有技術(shù)部實(shí)行，配備專職檢查人員。最終檢查由監(jiān)測專門機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)實(shí)施。驗(yàn)收工作由業(yè)主或委托機(jī)構(gòu)實(shí)施。各級檢查、驗(yàn)收工作必須獨(dú)立進(jìn)行，不得省略或代替。

4.1.1 檢查驗(yàn)收依據(jù)

（1）有關(guān)法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；

（2）技術(shù)要求和監(jiān)測合同；

（3）各觀測項(xiàng)目技術(shù)設(shè)計書和有關(guān)技術(shù)規(guī)定。

4.1.2 提交資料

（1）技術(shù)設(shè)計書、技術(shù)總結(jié)等；

（2）原始記錄簿、質(zhì)量跟蹤卡；

（3）自動記錄的數(shù)據(jù)文件；

（4）各監(jiān)測項(xiàng)目的計算表格、位移過程線圖等；

（5）各監(jiān)測項(xiàng)目檢查報告。

凡資料不全或數(shù)據(jù)不完整者，承擔(dān)檢查或驗(yàn)收的單位有權(quán)拒絕檢查驗(yàn)收。

4.1.3 檢查工作的實(shí)施

（1）作業(yè)人員經(jīng)過自查，確認(rèn)無誤后方可按規(guī)定整理上交資料成果。過程檢查和最終檢查，二級均為100%全面檢查。

（2）過程、最終檢查時，如發(fā)現(xiàn)有不符合質(zhì)量要求的成果時，應(yīng)退回進(jìn)行處理，然后再進(jìn)行檢查，直到檢查合格為止。

（3）監(jiān)測成果經(jīng)最終檢查、返回作業(yè)人員進(jìn)行修改處理后，評定產(chǎn)品質(zhì)量，并按規(guī)定變形監(jiān)測檢查報告。檢查報告審核后，隨產(chǎn)品一并提交驗(yàn)收。

4.1.4 檢查驗(yàn)收的記錄及存檔

檢查驗(yàn)收記錄包括質(zhì)量問題的記錄，問題處理的記錄以及質(zhì)量評定的記錄等。記錄必須及時、認(rèn)真、規(guī)范、清晰。檢查、驗(yàn)收工作完成后，須編寫檢查、驗(yàn)收報告，并隨監(jiān)測結(jié)果一起歸檔。

4.2 資料整編

觀測資料應(yīng)定期整編刊印，一般每年整編一次；刊印可視具體情況，最長不得超過5年。整編成果應(yīng)項(xiàng)目齊全、考證清楚、數(shù)據(jù)可靠、圖表完整、規(guī)格統(tǒng)一、說明完備。資料整編按年進(jìn)行，觀測資料截止到年底。次年一季度完成資料整編工作，經(jīng)審查后報資料管理部門存檔。資料整編內(nèi)容:

（1）位移量統(tǒng)計表:主要反映各個測點(diǎn)年內(nèi)觀測結(jié)果，及年內(nèi)主要特征值；

（2）位移過程線圖:主要反映各個項(xiàng)目各測點(diǎn)隨時間變化的過程線；

（3）位移分布圖:主要反映各個項(xiàng)目位移分布情況；

（4）位移量等值線分布圖:主要反映某種位移量的量值情況。

4.3 成果分析

4.3.1 觀測物理量的分析

（1）分析各觀測物理量隨時間、空間變化的規(guī)律性；

（2）分析各觀測物理量特征值的變化規(guī)律性；

（3）分析各觀測物理量之間的相關(guān)關(guān)系的變化規(guī)律性；

（4）分析各觀測量的異常值，并與相同條件下數(shù)值與歷年變化范圍進(jìn)行比較，以確定其是否超過技術(shù)或警戒值。

從分析中獲得觀測物理量變化穩(wěn)定性、趨向性及其與工程安全關(guān)系等結(jié)論。

4.3.2 綜合分析

將巡視檢查結(jié)果、觀測物理量的分析成果、設(shè)計成果等進(jìn)行比較，判斷水工建筑物的工作狀態(tài)、存在異常部位及其對安全的影響、變化趨勢等。應(yīng)特別注意蓄水初期的資料分析，對裂縫、變形、滲漏、暴雨反應(yīng)、庫水位驟變等情況尤其要注意。

4.3.3 觀測資料分析報告

觀測資料經(jīng)分析后，應(yīng)提交分析報告，一般應(yīng)包含以下內(nèi)容:

（1）工程概況和安全監(jiān)測系統(tǒng)的布置和工作情況簡述；

（2）巡視檢查開展情況和主要成果；

（3）觀測資料整編分析情況和主要成果；

（4）水工建筑物工作狀態(tài)和存在問題的綜合評估和結(jié)論；

（5）對樞紐工程的安全管理、監(jiān)測工作、運(yùn)行調(diào)度及安全防范措施等方面的建議。

5 監(jiān)測運(yùn)行結(jié)果總結(jié)

小浪底水利樞紐自1999年10月25日下閘蓄水以來，已安全運(yùn)行14年。2003年10月，水庫蓄水位達(dá)到265.69m，工程首次經(jīng)受較高水位考驗(yàn)。截至2011年12月，小浪底水庫在265m水位以上累計運(yùn)行40天，在260.00m水位以上累計運(yùn)行282天，在250.00m水位以上累計運(yùn)行1164天。

安全監(jiān)測資料顯示，大壩累計變形量雖持續(xù)增長，但其增量呈逐年減小，并趨向穩(wěn)定，目前小浪底水利樞紐工程處于安全運(yùn)行狀態(tài)。