趙山渡大壩水閘水平位移觀測數據的分析

章漢鳴

（浙江珊溪經濟發展有限責任公司，浙江 溫州 325300）

0 工程概況

趙山渡引水工程是飛云江干流中游河段上控制水利工程，是珊溪水利樞紐工程的重要組成部分，由引水樞紐工程和輸水渠系工程兩部分組成，引水樞紐工程位于溫州瑞安市龍湖鎮西北的趙山渡，距離溫州市87 km，距離瑞安市41 km。工程以供水、灌溉為主，兼顧發電、防洪綜合利用。

趙山渡引水樞紐工程閘址以上流域面積2 302 km2，多年平均流量88.8 m3/s；珊溪至趙山渡區間面積773 km2，相應區間流域多年平均降水量為1 869 mm，多年平均流量26.3 m3/s，多年平均徑流量8.3億m3。水庫校核洪水位23.37 m，設計洪水位和正常蓄水位22.0 m，死水位21.0 m，總庫容3 414萬m3，電站裝機容量2×10 MV。工程屬Ⅱ等大（2）型水利工程。

趙山渡引水樞紐工程由右岸混凝土重力壩、河床式電站廠房、泄洪閘、左岸混凝土重力壩和渠首進水閘等組成。泄洪閘位于主河床，最大閘高為29.0 m，閘頂長367.4 m（含重力壩和河床式廠房），設有16個閘孔，單孔寬12 m。河床式廠房位于右岸河灘，安裝2臺單機容量10 MW的燈泡貫流式水輪發電機組。渠首進水閘位于引水樞紐左岸上游山溝內的總干渠輸水隧洞進口處，孔寬5.5 m，底板高程15.9 m。

本工程泄洪閘地基主要為砂礫卵石，采用混凝土防滲墻進行防滲處理；左右岸混凝土重力壩、廠房地基巖性為角巖化粉砂質泥巖，基礎進行了固結灌漿和帷幕灌漿處理。左岸邊坡整體穩定。右岸卸荷巖土松弛，節理發育，施工中對卸荷巖體進行了處理：重力壩壩體全部挖除，壩基為弱風化巖石，閘頂以上挖除松動巖塊和松散堆積物，并采取巖面設隨機錨桿、混凝土貼坡及預制混凝土塊護坡支護等工程措施。

趙山渡引水工程為亞洲開發銀行貸款建設的項目，工程建設單位是浙江珊溪經濟發展有限責任公司，設計單位是浙江省水利水電勘測設計院，監理單位是浙江水專工程建設監理公司，土建工程施工單位是中國水電第九工程局。

主體工程于1998年7月16日開工，2000年9月26日下閘蓄水，同年11月28日第1臺機組開始并網發電。2000年12月29日第2臺機組開始發電。2002年7月25日通過了浙江省水利廳組織的引水樞紐單位工程驗收。2011年9月15日～2011年11月30日，趙山渡引水樞紐工程安全監測系統進行了更新改造施工。

根據《混凝土大壩安全監測技術規范》（SL601-2013），“每年應進行一次監測資料整編。在整編的基礎上，應定期進行資料分析”。“在運行期，每年汛前應將上一年度的監測資料整編完畢”。根據《水閘技術管理規程》（SL75-2014），“檢查觀測資料整編宜每年進行一次?！?/p>

國務院頒布的《水庫大壩安全管理條例》第19條亦明確規定，“大壩管理單位必須按照有關技術標準，對大壩進行安全監測和檢查；對監測資料應當及時整理分析，隨時掌握大壩運行狀況?！?/p>

1 安全監測系統布置

閘頂水平位移采用視準線法監測，視準線設置在閘頂0+006.00 m處，在左右岸重力壩、廠房、泄洪閘等部位均設置測點，共設21個測點。測點編號分別為CD2～CD11、GZ2、CD12～CD21，中間測點 GZ2 兼做臨時工作基點。水閘靠近兩岸位置分別布置1個工作基點，編號為GZ1和GZ3，在左岸公路邊及右岸山體坡腳分別布置1個校核基點，編號為ZX1和YX1。

2 水位

2.1 設計水位

趙山渡引水樞紐工程的設計特征庫水位為：

校核洪水位（P=0.1%）：23.37 m

設計洪水位（P=1%）：22.0 m

正常蓄水位：22.0 m

汛期限制水位：21.5 m

死水位：21.0 m

2.2 實測水位

（1）2016 年之前最高庫水位在 21.95～22.31 m之間，最低庫水位在17.8～20.02 m之間，年變幅在2.10～4.39 m之間，年平均值在20.33～21.39 m之間。歷年水位總體變化不大，歷年最高水位出現在2015年，最低水位出現在2006年。

（2）2016年上游最高水位為21.96 m，出現在2016年1月26日及3月14日，最低水位為20.27 m，出現在2016年12月29日，年變幅1.69 m，為歷年最小，年平均水位為21.18 m。

（3）2016年各月庫水位都較接近，月最高水位在21.43～21.96 m 之間，月最低水位在 20.27～20.82 m之間，月水位差在0.81～1.53 m之間，月平均水位在20.96～21.43 m之間。

圖1 2016年上游實測水位過程線圖

（4）2016年上游庫水位與設計水位相比，高于死水位運行的天數有276 d，低于死水位運行的天數有90 d，未出現高于正常蓄水位運行情況。

表1 2016年上游水位特征值月統計表

表2 2005年～2016年上游水位特征值統計表

2.3 下游水位

2016年08∶00下游河道水位過程線見圖2。由圖可見，2016年下游實測最高水位為12.84 m，出現在2016年9月29日，為臺風“鮎魚”帶來的強降雨引起。下游穩定水位一般為8.05 m左右，受降雨及水閘發電尾水影響，下游河道水位有小幅波動，范圍一般在8.0～10.0 m之間。

圖2 2016年下游實測水位過程線圖

3 降雨量

（1）2016年閘區降雨天數為186 d，雨量豐沛，最大日降雨量為275 mm，出現在2016年9月28日，由臺風“鮎魚”帶來的強降雨（圖3）。最大月降雨量為955 mm，出現在2016年9月，為近11年來的最大月降雨量。年總降雨量為2 897 mm，為歷史最大值，屬于豐水年。

（2）2016年降雨主要分布在4～10月，約占全年總降雨量的83.2%，12月降雨量最少。

（3）歷年平均月降雨量8月最大，為427.3 mm，其他月份平均降雨量在62.7～290.1 mm之間，歷年總平均降雨量為2 102.7 mm（表3）。

圖3 2016年日降雨量過程線

4 水閘水平位移監測分析

4.1 變化規律分析

2016年水閘水平位移共觀測12次，水閘水平位移特征值統計成果見表4。2011～2016年測點水平位移實測過程線見圖4，從圖4和表4可見：

表3 2006～2016年月降雨量表 單位：mm

表4 2016年閘頂水平位移特征值統計表

圖4 閘頂水平位移實測過程線

（1）水閘水平位移觀測頻次為1次/月，滿足現行規范要求。

（2）2016年壩頂順河向水平位移最大值為3.72 mm，出現在CD4測點；最小值為-1.46 mm，出現在CD11測點。年變幅在1.7～3.52 mm之間。

（3）與歷史最大值相比，僅CD4和CD5測點向下游水平位移超出歷史最大值，超出量分別為0.1 mm和0.36 mm，其余測點水平位移均小于歷史最大值。

（4）從總體來看，水閘水平位移測值均在一定范圍內變化，向上、下游最大位移均未超出5 mm，水閘水平位移正常。

4.2 分布規律分析

圖5為2016年大閘水平位移分布圖，從圖中可以看出，水閘各測點水平位移在-1～5.0 mm之間波動，變幅較小，符合水閘變形的一般規律，可見水閘結構仍處于穩定狀態。

圖5 2016年閘頂水平位移縱向分布圖

5 結論

（1）截止2016年12月31日，所有儀器均運行正常，儀器完好率為100%。

（2）2016年上游水位一般在20.27～21.96 m之間波動，變幅總體較小，年平均水位為21.18 m。

（3）水平位移觀測頻次滿足現行規范要求。水閘向下游最大水平位移為3.72 mm，向上游最大水平位移為1.46 mm。水閘水平位移總體較小，水平位移在正常范圍內，水閘位移正常。