大伙房水庫工程觀測設備設計分析

張 璇

（遼寧省大伙房水庫管理局 遼寧撫順 113007）

大伙房水庫工程觀測設備設計分析

張 璇

（遼寧省大伙房水庫管理局 遼寧撫順 113007）

大伙房水庫經過多年運行，近年來觀測設備日益老化，觀測設施不同程度的遭到損毀破壞，已不能適應現階段壩體觀測分析的要求，本文對原有的測點進行重新設計分析，以滿足壩體的安全運行要求。

水庫 安全觀測 初設分析

1 變形觀測布設

1.1 主壩

主壩上原有的6個工作基點，97個表面沉陷標點，16個壩體位移沉陷標點和3個固結觀測標點（其中一個已失效）組成主壩水平位移和豎直位移觀測體系，其中上游壩坡標點布置兩排（一排在正常高水位以上），下游邊坡標點布置六排，每排橫斷面間距為100m，在合攏段（0+900）、地形變化較大的原河岸臺地（0+500，0+1200）斷面均有標點反映，并在三處心墻上安有固結管（固結變形已趨于穩定，建議取消固結觀測變為滲流觀測），主壩上的原有標點設置基本代表了壩體位移變形的情況，亦滿足規范設計要求，不予改變。主壩位移觀測標點統計見表1、表2。

表1 主壩水平位移觀測標點統計表

表2 主壩豎向位移觀測標點統計表

1.2 一副壩

一副壩上原有2個工作基點，10個表面沉陷標點，5個壩體位移標點，組成水平位移和豎直位移觀測體系，上游正常高水位以上布置一排，下游布置兩排，斷面橫間距100m，滿足規范設計要求，不予改變。一副壩位移觀測標點統計見表3、表4。

1.3 二副壩24

表3 一副壩水平位移標點統計表

表4 一副壩豎向位移標點統計表

二副壩上設置了5個表面位移觀測標點，上游布設二點，下游布設三點，基本能反映壩體變形情況，由于施工毀壞，應在原位置上進行重建。

1.4 三幅壩

三副壩上原有9個變形觀測標點，由于施工需要應對其進行重新改建。上游布設一排，下游布設一排，壩頂一排，每排三個測點。

1.5 貼坡

貼坡上原有的三個觀測標點改建破壞需重新布設，上游布設三個標點，下游布設一個。

2 滲流觀測布設

2.1 主壩

由于設備老化失效等原因，主壩現今只有壩體7個管，繞滲管2個，固結管2個，共計11個管能觀測到數值，不能滿足規范設計要求，這次改建考慮分別在0+230，0+355，0+500，0+730，0+900，0+1200計六個斷面布設測壓管，因為這幾個斷面分別位于合攏段及原河床臺地和基礎地形變化等處，位置很重要，基本反映了大壩壩體的滲流狀態，因為壩后地下尾水與遼寧發電廠尾水相關明顯，在0+230及0+500處加設兩個地下水位測管與原0+900處的管可以得出地下水位發展趨勢過程情況，這種布置滿足一類土壩控制斷面不少于三個，每個斷面測點布置不少于三個的原則。壩北岸增設二個繞滲測壓管，分別在壩高1/3和2/3的位置增設，右岸布設有三個洞外水壓力管，受其影響不設繞滲測壓管，而把輸水洞不輸水時洞外水壓力管水位做為繞滲參考。主壩壩體浸潤線管布設見表5。

表5 主壩壩體浸潤線管布設表

2.2 一副壩

浸潤線觀測斷面一個，觀測點4個，右岸現有繞滲觀測點2個，這次在其中間補加一個，壩體左岸與右岸相應位置加設三個壩體繞滲測壓管，管2102常年觀測不到水位需改建，需重新布設。一副壩壩體浸潤線管布設見表6。

2.3 貼坡

設有浸潤線觀測斷面一個，觀測點3個，這次不變。貼坡測壓管布設位置見表7。

2.4 二副壩

為風化砂的均質土壩，由于該處壩址壩體較小，地勢較高，壩基高程133m在正常蓄水位以上，壩體擋水時間較短（此高程溢洪道已放水），繞滲觀測點不設，為了對壩基的滲透了解這次只設一個觀測斷面，三個觀測點，其中壩中部上游坡頂布設一個，下游坡1/3及2/3壩高處各布設一個。由于壩體擋水高程較高，在水位較低時該處壩體不擋水。

表6 一副壩壩體浸潤線管布設表

表7 貼坡測壓管布設位置表

2.5 三副壩

這次壩體中部設一個滲流觀測斷面，三個觀測點，下游靠近壩頂一個，壩中部一個，壩下尾水一個；每岸邊坡設兩個繞滲測點，靠近頂部一個，中下部一個。由于壩體擋水高程在130m以上，在水位較低時該處壩體不擋水。

3 滲流量觀測布設

由于滲流量的變化規律能直觀又全面地綜合反映壩體的工作狀態，大中型水庫都進行滲流量的觀測，以分析壩體排水和防滲設備的工作情況和壩體在運行期的安全。

土壩的滲流量由三部分組成，即分別是通過壩體的滲流量，通過壩基的滲流量，通過兩岸山體繞滲或地下水補給的滲流量。大伙房水庫心墻坐落在新鮮巖石上，通過壩基的滲流量基本沒有；由1982年大伙房水庫觀測設備安裝資料匯編計算壩身的滲流量在庫水位137m時為0.1× 10-5m3/s，這個數值也是較小的，雖然曾做了量水堰，由于壩后水位較低（由測壓管資料得知壩后水位大都在高程90～91m之間），因而并未觀測到滲流量，由歷年的測壓管資料得知，壩后測水位與遼寧發電廠尾水相關極好，與庫水位并無相關性，歷年都是這樣，可以認為壩后的水位變化是由尾水變化引起的，而并非由壩體的滲流引起的，即使壩體滲透出一些水量也較快向下游排出了而沒有在測壓管中反映出來，這也說明了主壩壩體防滲的良好性，也是歷年沒有觀測到滲流量的原因，但這并不說明不進行滲流量的觀測，只要能觀測到還是要進行測量的。

4 總結

這次大壩觀測設備改造共增設豎向位移點15個、繞滲測壓管10個、壩身測壓管20個。改造完畢后水庫壩體將總計有水平位移點21個、豎向位移點125個、繞滲測壓管14個、壩身測壓管37個（原3個固結管也可做為滲壓管）、輸水洞外水壓力管4個。改造完工后的觀測設備布置將滿足壩體的觀測分析要求，同時歷求節約，避免測點布設過多造成資金和人工的浪費。

10.3969/j.issn.1672-2469.2014.11.025

TV697

B

1672-2469（2014）11-0076-02

24作者簡介：張 璇（1982年—），女，工程師。