淺談土石壩安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析

來耀寬（甘肅省疏勒河流域水資源管理局水庫電站管理處，甘肅玉門　735211）

淺談土石壩安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析

來耀寬
（甘肅省疏勒河流域水資源管理局水庫電站管理處，甘肅玉門735211）

大、中型土石壩在我國(guó)普遍存在，為了更好地利用水資源為國(guó)民經(jīng)濟(jì)服務(wù)，利用觀測(cè)數(shù)據(jù)分析水庫安全運(yùn)行管理有著極其重要的意義。本文以昌馬水庫為例，通過闡述昌馬水庫的工程概況及其檢測(cè)內(nèi)容，并采用多種方法縱向和橫向進(jìn)行對(duì)比，以便及早發(fā)現(xiàn)并解決問題，消除安全隱患，保障大壩的安全運(yùn)行。通過昌馬水庫的分析研究，對(duì)于其他大壩的安全監(jiān)測(cè)都有著重要的參考借鑒意義。

土石壩監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析

1　昌馬水庫基本情況、檢測(cè)項(xiàng)目及資料檢測(cè)目的

1.1工程概況

昌馬水庫位于河西走廊西端玉門市境內(nèi)的疏勒河昌馬峽進(jìn)口1.36km處，地理位置東經(jīng)96°48′48″，北緯39°57′40″，是甘肅省河西走廊（疏勒河）農(nóng)業(yè)灌溉暨移民安置綜合開發(fā)項(xiàng)目的龍頭工程，該工程是以農(nóng)業(yè)灌溉為主，兼顧工業(yè)供水、水力發(fā)電和防汛等綜合利用的大（二）型水利樞紐。2001年12月水庫下閘蓄水，2004年達(dá)到最高水位1998.02 m，2005年達(dá)到設(shè)計(jì)蓄水位。

1.2監(jiān)測(cè)內(nèi)容

昌馬水庫觀測(cè)內(nèi)容較多，有表面變形觀測(cè)、內(nèi)部變形觀測(cè)、滲漏觀測(cè)、壓力（應(yīng)力）觀測(cè)、測(cè)斜觀測(cè)等12項(xiàng)（數(shù)量134，測(cè)點(diǎn)108個(gè)）。為了更好地論述觀測(cè)數(shù)據(jù)在大壩安全分析中的重要意義，我們選擇了大壩表面沉降為例（圖2-2大壩平面布置圖），分析大壩是否安全運(yùn)行或有安全隱患，儀器采用蘇州DSZ2自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀，豎尺為雙面尺，監(jiān)測(cè)資料整編以水利部大壩安全管理中心制定的《土石壩安全監(jiān)測(cè)資料整編規(guī)程》（SL169-96）整編，要求檢測(cè)的項(xiàng)目符合《土石壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（SL60-94）。

1.3資料監(jiān)測(cè)的目的

通過每年觀測(cè)數(shù)據(jù)整理，采用比較法、作圖法、特征值統(tǒng)計(jì)法進(jìn)行集料分析，分析內(nèi)容為觀測(cè)物理量隨時(shí)間、空間變化的規(guī)律性，目的是觀測(cè)主壩有無異常突變，各項(xiàng)物理量是否在允許范圍內(nèi)，是否符合規(guī)律，其規(guī)律是否具有一致性和合理性，從分析中獲得觀測(cè)物理量變化的穩(wěn)定性、趨向性及與工程安全關(guān)系等結(jié)論，為水庫大壩安全運(yùn)行提供依據(jù)。

圖2-1根據(jù)計(jì)算表2-1，2-2繪制

圖（2-2） 昌馬水庫表面豎向位移量統(tǒng)計(jì)計(jì)算結(jié)果表

2　部分典型圖形及分析探討

2.1數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果及典型圖形

昌馬水庫位移點(diǎn)平面布置圖（圖2-2）表面位移測(cè)點(diǎn)A分布（水準(zhǔn)儀）。

2.2圖形分析探討

表面豎向位移根據(jù)（圖2-1部分截圖）從2004年開始觀測(cè)至2012年，觀測(cè)點(diǎn)22個(gè)。從歷年豎向位移統(tǒng)計(jì)表、過程線圖、分布圖看，最大沉降量（觀測(cè)點(diǎn)上升為-，下降為+）：壩頂前+255mm（A4），壩頂后+131mm（A9），背水坡第二馬道-58mm（A3），第一馬道-85.5mm（A7）。最小沉降量：壩頂前+52.5mm（A1），壩頂后+38mm（A2），背水坡第二馬道-3mm（A22），第一馬道-70mm（A15）。2010年最大沉降量是+255mm（A4），最小沉降量在后壩坡，各戰(zhàn)標(biāo)沉陷量只有2mm左右。壩頂前后，背水坡第一和第二馬道的沉降量依次遞增，并且大壩壩頂至左向右的沉降量除A1、A2外大多都是遞減趨勢(shì)。雖然分析表面沉降與庫水位、季節(jié)、水位升降速度等多種因素有關(guān)，但依據(jù)上述沉降量繪制的圖形看，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)沉降速度逐漸減小，壩體逐漸密實(shí)，且后壩坡沉降已趨于穩(wěn)定。最大沉降量只是壩高的4.65‰，大壩無異常突變，各項(xiàng)物理量在允許范圍內(nèi)，符合規(guī)律。

2.3分析注意事項(xiàng)

（1）要有完整、準(zhǔn)確、真實(shí)有效的觀測(cè)數(shù)據(jù)記錄做基礎(chǔ)，保存和收集好各項(xiàng)考證資料，做到隨時(shí)觀測(cè)、隨時(shí)記錄、隨時(shí)校核、隨時(shí)整理。（2）既要單項(xiàng)分析，又要與其它觀測(cè)項(xiàng)目綜合分析，在平時(shí)資料整理的基礎(chǔ)上結(jié)合規(guī)定的時(shí)間將觀測(cè)資料綜合整理。（3）借用計(jì)算機(jī)Excel強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能和選擇直觀適合的圖形對(duì)比分析。（4）定期檢查、維修、保養(yǎng)觀測(cè)設(shè)備，保證測(cè)量精度。（5）分析時(shí)注意剔除記錄明顯錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)，避免影響分析質(zhì)量，也要根據(jù)所觀測(cè)的對(duì)象或存在的隱患進(jìn)行重點(diǎn)分析。（6）通過觀測(cè)成果，初步分析，提出工程存在的問題和處理意見以及對(duì)工程管理運(yùn)用的建議等。

3　結(jié)語

大、中型土石壩安全監(jiān)測(cè)的內(nèi)容各地可按照當(dāng)?shù)貙?shí)際狀況，采用多種方法縱向和橫向進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)大壩在運(yùn)行過程中出現(xiàn)了潛在的隱患，便能夠通過不同部位觀測(cè)得到的數(shù)據(jù)及早發(fā)現(xiàn)，采取預(yù)防措施，消除安全隱患，為大壩運(yùn)行提供安全保障。