加格斯臺水庫大壩初期蓄水監測資料分析

田 偉

加格斯臺水庫大壩初期蓄水監測資料分析

田 偉

(新疆水利水電科學研究院，新疆 烏魯木齊 830049)

介紹了新疆加格斯臺水庫初期蓄水壩體滲流和垂直位移監測情況，對大壩運行情況進行分析，結果表明水庫工程運行正常。

大壩；安全監測；加格斯臺水庫

加格斯臺水庫工程是一座具有灌溉兼顧供水的綜合利用任務的水利工程。壩址處多年平均流量為3.32m3/s，年徑流量0.6076億m3。水庫總庫容617萬m3，興利庫容529萬m3，水庫正常蓄水位為1448.1m，正常蓄水位相應庫容579萬m3，死水位1419.5m，死庫容50萬m3，調洪庫容38萬m3。可灌溉面積9.4萬畝耕地。工程為Ⅳ等小（1）型工程。工程主要由攔河大壩、開敞式溢洪道、輸水洞（導流洞改建）組成。大壩為混凝土面板砂礫石壩，最大壩高56.5m。工程地震設防烈度為Ⅶ度。加格斯臺水庫大壩于2012年4月29日開始壩體填筑工作，8月5日壩體填筑到1449.10m高程，實際施工日99天，共填筑36萬m3砂礫料。

1 監測設計

1.1 監測項目

加格斯臺水庫工程設置的監測項目有：（1）壩體、壩基滲流監測。（2）滲透量監測。（3）壩體垂直位移監測。（4）外部變形監測。

1.2 監測項目的測點布置

1.2.1 滲流監測

（1）滲透水壓力監測。加格斯臺水庫共有9個滲流監測測點。選擇河床0+159斷面作為滲流監測斷面，壩基共布置9個測點，其中P1在趾板上游，P2、P3在趾板下游采用鉆孔埋設用來觀測帷幕灌漿效果，其余6個測點分別埋設在該斷面壩軸線上、下游用來觀測不同區域滲水情況。具體布置見圖1。

（2）滲流量監測。將壩體滲水引出壩后，排入下游河道，在河床處設置一個量水堰，量測相對滲水流量。

（3）繞壩滲流監測。在兩壩肩巖石上及壩下游坡線之外的山體上布置6根測壓管觀測繞壩滲流情況。

1.2.2 垂直位移變形監測

選擇壩體最大斷面0+159斷面為觀測斷面在高程1412m、1428m分別設置了兩層水管式沉降計（SSC-1型），其中1412m高程4個測點，1428m高程3個測點，共埋設7套沉降計測點觀測壩體的沉降量。具體布置見圖1。

1.2.3 壩體表面變形監測

在壩頂下游側、下游壩坡1410m、1430m高程各一排變形監測點。在壩體下游及兩岸選擇適當點位建立專三級水平位移監測網。水平位移和豎向位移共用一個測點，基點和測點均采用整體鋼筋混凝土結構，共布設基點7個，變形標點13個。

2 觀測資料分析

2.1 壩體滲流監測

（1）壩基滲流監測。在河床0+159m斷面帷幕前后鉆孔埋設滲壓計，用以監測帷幕灌漿的防滲效果，其中帷幕前埋設滲壓計P1，帷幕后埋設滲壓計P2、P3；監測數據及過程線顯示，蓄水期間帷幕前、后滲壓計滲透水位變化規律基本一致；帷幕上游水位高于下游水位。2013年5月21日帷幕上下游P1、P2、P3滲壓水位達到峰值，分別為：1429.12m、1406.91m、1408.83m。截止2014年2月1日，帷幕上、下游P1、P2、P3滲壓水位為：1421.59m、1402.23m、1404.77m，分別上升了28.89m、6.79m、9.26m，見圖2。

（2）壩體滲流監測。在0+159m斷面大壩建基面上安裝滲壓計P4～P9，分別安裝在軸上84m、56m、31m、0m和軸下29m、59m位置處，用以監測壩體內部滲流情況。

監測數據顯示：大壩基礎各部位滲壓計其滲透水位在施工期，主要受下游水位及降水的影響較大；蓄水后，下游壩體的滲壓水位均有不同程度上升，上游水位高于下游水位，蓄水期間下游滲壓計P5、P6、P7、P8、P9最高滲壓水位分別為1405.78m、1404.80m、1403.16m、1401.80m、1399.92m。截止2014年2月1日滲壓水位為1400.73m、1400.47m、1399.57m、1398.79m、1397.65m。監測的滲透水位過程線見圖3。

圖1 0+159斷面監測儀器布置圖

圖2 帷幕前后P1、P2、P3滲透水位過程線

圖3 P4、P5、P6、P7、P8、P9滲透水位過程線

2.2 壩體垂直位移監測

選擇壩體0+159m斷面為觀測斷面，在高程1412m、1428m分別設置了二層水管式沉降計（XNSC-100型）。其中1412m高程4個測點，分別是軸上53m V1-1、軸上30m V1-2、軸線處V1-3、軸下29m V1-4；1428m高程3個測點，分別是軸上30m V2-1、軸線處V2-2、軸下28m V2-3。

（1）1412m高程沉降（見圖4）：由過程線反映壩體填筑時沉降速率較大，壩體停止填筑后沉降相對平緩,蓄水前后沉降量變化不大。到2014年2月1日，1412m高程水管式沉降V1-2、V1-3、V1-4相對觀測房的沉降量分別為：72mm、124mm、94mm，位于軸線處V1-3沉降量最大，沉降124mm；V1-1過程線規律異常，經分析可能是進水管內部有氣體或排氣管中進水造成，需在以后的觀測資料進一步分析。

圖4 1412m高程沉降計相對1#觀測房沉降過程線

（2）1428m高程沉降（見圖5）：由過程線反映壩體填筑時沉降速率較大，壩體停止填筑后沉降相對平緩,蓄水前后沉降量變化不大。到2014年2月1日，1428m高程水管式沉降儀V2-1 、V2-2、V2-3相對觀測房的沉降量分別為：12mm、57mm、30mm，位于壩軸線處V2-2沉降量最大，沉降57mm。

圖5 1428m高程沉降計相對2#觀測房沉降過程線

3 結 論

（1）帷幕前、后滲流監測。帷幕前、后滲壓計滲透水位變化規律基本一致。2012年12月8日水庫開始蓄水，帷幕前、后滲透水位均有不同程度的上升，上游水位高于下游水位。帷幕上、下游P1、P2、P3滲壓水位于2013年5月21日達到最大值，分別為：1429.12m、1406.91m、1408.83m，滲壓水位分別上升了35.3m、11.54m、13.4m。

（2）壩體滲流監測。大壩基礎各部位滲壓計其滲壓水位在施工期，主要受上游水位及降水的影響較大，2012年12月8日水庫開始蓄水，壩體滲壓計滲壓水位變化規律一致，壩體滲壓水位從上游至下游逐步遞減。

蓄水期間下游滲壓計P5、P6、P7、P8、P9最高滲壓水位分別為1405.78m、1404.80m、1403.16m、1401.80m、1399.92m，滲壓水位分別上升了8.96m、9.52m、8.24m、6.03m、5.07m。

（3）壩體內部垂直位移監測。加格斯臺面板堆石壩截止到2014年1月底，相對觀測房最大沉降量1412m、1428m，高程分別為124mm、57mm，相對沉降量不大。

綜上所述，通過對加格斯臺水庫滲透壓力、垂直位移監測等項目進行闡述與分析,結果表明大壩運行正常，水庫大壩處于安全狀態。研究結果為掌握大壩的工作性狀與加強大壩安全管理提供了重要科學依據。

10.3969/j.issn.1008-1305.2014.03.005

TV698.1

B

1008-1305（2014）03-0016-03

田 偉(1979年-)，男，工程師。