瀾滄江糯扎渡水電站溢洪道消力塘高邊坡安全監測

羅輯

（長江三峽技術經濟發展有限公司工程檢測中心，湖北宜昌443113）

瀾滄江糯扎渡水電站溢洪道消力塘高邊坡安全監測

羅輯

（長江三峽技術經濟發展有限公司工程檢測中心，湖北宜昌443113）

本文詳細介紹了瀾滄江糯扎渡水電站溢洪道消力塘高邊坡安全監測的必要性，高邊坡表層、深層監測點布設及觀測，通過對溢洪道消力塘高邊坡兩年多的各種安全設施監測結果分析邊坡沒有發生明顯擾動，整體處于穩定狀態，為整個糯扎渡水電站的安全提供了重要依據。

安全監測；錨索測力計；測斜孔；多點位移計；地下水位觀測孔

瀾滄江糯扎渡水電站位于云南省思茅市和瀾滄縣交界處的瀾滄江下游干流上，是瀾滄江中、下游河段八個梯級規劃的第五級。電站距上游大朝山水電站河道距離215km，距下游景洪水電站河道距離102km。思（茅）——瀾（滄）公路通過壩址左岸，壩址距思茅市98km，距瀾滄縣76km。

糯扎渡水電站工程屬大型一等工程，工程以發電為主兼有防洪、灌溉、養殖和旅游等綜合利用效益，水庫具有多年調節性能。該工程由心墻堆石壩，左岸溢洪道，左、右岸泄洪隧洞，左岸地下引水式發電系統及導流工程等建筑物組成。水庫庫容為237.03×108m3，電站裝機容量5 850MW（9×650MW）。

1　安全監測的必要性

糯扎渡水電站位于瀾滄江干流V型河谷，其地形特點是山高、溝深，岸坡陡峻，相對高差大，兩岸無緩沖臺地，導流及發電系統均布置在地下，左岸溢洪道橫穿三道山梁，土石方開挖工程量達3 000萬m3，由于開挖工程量巨大，加上地形特殊，客觀上形成了高邊坡，特別是溢洪道消力塘部位形成了EL850～EL575二百多米的永久性高邊坡，高邊坡的穩定無疑是糯扎渡工程必須要解決的重大問題。掌握高邊坡是否穩定的客觀依據就是對邊坡進行不間斷的變形監測，只有監測大范圍邊坡整體或局部是否有變形，有多大的變形以及變形過程是什么樣，是否危及電站安全，要弄清這些問題，就必須對溢洪道消力塘高邊坡進行安全監測。

2　邊坡表層監測點的布設及觀測

邊坡安全監測是電站安全監測的重要組成部分，安全監測設施一般分為表層觀測設施和深層觀測設施，作為大面積邊坡安全監測表層觀測設施，主要是布置一些三維坐標觀測點，通過對這些觀測點定期不間斷的觀測坐標和高程，同初始觀測值比較，就能確定地表是否有變形和變形形態及變形方向。糯扎渡水電站溢洪道消力塘高邊坡及其上、下游兩側共布置了59個表面觀測點，這些表面觀測點在重點監測部位，即EL740、EL725兩馬道布設了10個點，其余49點一般按兩個開挖梯度高程較為均衡布設。觀測采用徠卡TCA2003測量機器人，用極坐標法分組觀測，程序化數據處理。正常監測周期1次/7d，觀測成果用表格或圖表出具，成果信息包含建點時間、觀測次數、累計水平位移量、水平位移方向、累計垂直位移量、位移速率等諸多內容。

3　邊坡深層監測點的布設及觀測

A.錨索測力計的布設和觀測：錨索測力計在消力塘邊坡及其上、下游邊坡共布設9條斷面，共計44臺。錨索測力計的工作原理就是就是將預應力錨索的張拉力直接傳送至錨索測力計的傳感器，通過測定傳感器的電阻值變化換算出錨索深層錨固部位的張拉應力。如圖1，正在安裝的錨索測力計。錨索測力計安裝、分段張拉、最終鎖定后，連續3d進行觀測值平均數作為初始值，通過每次觀測結果同初始觀測值比較，計算出錨索張拉力的衰減規律是否在正常范圍，若有異常情況，如觀測值產生突變，應查明原因，在排除非儀器自身因素外，說明該部位邊坡很有可能發生或將要發生位移。

圖1　錨索測力計Fig.1 Anchor

B.測斜孔的布置及觀測：測斜孔布置在有地質缺陷的地方，如斷層、擠壓破碎帶、裂隙、節理發育等地段，布設測斜孔的目的主要是監測坡面地層深處的層間蠕變或錯動。依據消力塘邊坡的地質條件，分別在消力塘邊坡及其上、下游邊坡的EL800、EL770、EL725三條馬道上布置了9個測斜孔。由于邊坡變形方向一般朝向坡面方向，因此在邊坡安全監測時，一般只測正面（即坡面）方向。觀測按50cm間距測量一次，正、反兩次觀測一測回，觀測數據經處理后將觀測點逐一繪制在直觀圖上。觀測儀器采用美國Sinco生產的便攜式測斜儀，該儀器傳感器采用伺服加速度計式，分辨率0.02mm/500mm，數字式讀數儀。如圖2所示，監測人員正在對某測斜孔進行觀測。

圖2　測斜孔觀測Fig.2 Observation of inclined hole

C.多點位移計的埋設安裝與觀測：多點位移計的埋設地點一般選擇在有縱向（豎向）斷層、擠壓破碎帶、裂隙、節理發育等地段，通過監測埋設在不同裂隙面、節理面里的位移計變化推算巖石深層蠕變或錯動，依據溢洪道消力塘高邊坡的地質條件，在消力塘高邊坡及其上、下游邊坡共設置了4點式多點位移計12套，孔深均為45m，多點位移計的原理就是在儀器埋設后最初階段，各個位移傳感器的應力負荷是一樣的，觀測到的各個位移傳感器電位值就是初始值，各測次觀測的各位移傳感器電位值與初始值之差就是在各觀測間隔時段內的電位變化值，由電位變化值推算各位移傳感器的位移量，計算各位移傳感器相對位移量的計算公式為：D(mm)=G×(R-R0)＋K× (T-T0)其中G為各位移傳感器檢測（率定）系數，R為各位移傳感器電位值讀數，R0為各位移傳感器電位值初始值，K為各位移傳感器率定溫度系數，T為測量時溫度，T0為測量初始值時溫度。計算出各位移計的相對位移量后，也可以將多點位移計按孔口位置計算各測點的絕對位移量等。

D.地下水位觀測孔的安裝與觀測：地下水滲流對邊坡穩定產生很大的不利影響，為了解邊坡是否存在地下水的滲擾和滲擾大小，在消力塘高邊坡EL770、EL725、EL695三條馬道上布設了5個地下水位觀測孔，孔深50m。觀測儀器采用大連GeoKon廠生產的電測式水位計，分辨率0.01m。

4　結論

糯扎渡水電站溢洪道消力塘開挖工程量大，邊坡高，開挖時間跨度較長，無論是施工期的邊坡安全監測還是工程竣工后的安全監測，各種監測設施都必須保存完好，監測資料必須連續、完整。通過溢洪道消力塘高邊坡兩年多的各種安全設施監測結果分析，雖然受到大規模開挖干擾，全部邊坡沒有發生明顯擾動，邊坡整體處于穩定狀態。由于該邊坡對整個電站安全具有重大意義，該邊坡的安全監測仍將任重而道遠。

［1］劉興寧.糯扎渡水電站巖石高邊坡工程理論與實踐［M］.北京：水利水電出版社，2014.

［2］劉偉,鄒青.糯扎渡水電站安全監測自動化系統設計［J］.水力發電.2013（12）：76-80.

Lancang Nuozhadu Hydropower Station Spillway Stilling Pond High Slope Safety Monitoring

LUOJi
(Yangtze River Three Gorges technologyand Economic Development Co.,Ltd.EngineeringTestingCenter,Yichang443113,China)

This paper introduces the Lancang Nuozhadu Hydropower Station Spillway ofhigh side slope safety monitoring is necessary,the slope surface,deep monitoring point arrangement and observation,through on the spillway of the fire pond of more than two years of high slope safety monitoring facilities results analysis of slope is not obvious disturbance,overall in the steady state,for the whole of Nuozhadu Hydropower Station Safety provides an important basis.

Safetymonitoring;Anchor;Inclined hole;Multi-point displacement meter;Underground water level observation hole

TU753.8

A

1674-8646（2015）09-0062-02

2015-05-24

羅輯（1978-），男，四川雙流人，工程師，學士，主要從事與測繪相關的工作。