淮安二堡船閘工程觀測方法的設計與應用

嚴 勵

(淮安市淮安區(qū)二堡船閘管理所， 江蘇 淮安 223200)

淮安市淮安區(qū)二堡船閘位于京杭大運河和頭溪河交匯處，上下游設計通航最大水位差7.5 m，工程安全直接關系到里下河地區(qū)人民生命財產(chǎn)安全，水利工程觀測是水利工程安全運行科學研究的依據(jù)，本文著重介紹二堡船閘垂直位移觀測與引航道河床斷面觀測方法的設計與應用。

1 垂直位移觀測

在船閘兩側(cè)共埋設工作基點3個：BM1、BM2、BM3，按照《水利工程觀測規(guī)程》(DB32/T 1713-2011)要求，在工作基點埋設使用后5年內(nèi)，應每年與國家水準點校測2次，第6年至第10年應每年與國家水準點校測1次，以后可減為每5年1次[1]。垂直位移標點按閘室及閘首底部結(jié)構的分縫布設。閘室底板為混凝土結(jié)構，閘室寬12 m，長106 m，閘室墻為連拱箱式擋土墻，前墻、垛墻用漿砌塊石。上下游閘首凈寬8 m，均采用鋼筋混凝土反拱底板，岸墻為漿砌塊石中央挖空洞結(jié)構。閘室垂直位移標點從底板1-1到6-4共24個，上閘首垂直位移標點從上左翼1-1到上右翼4-2共14個，下閘首垂直位移標點從下左翼1-1到下右翼3-1共10個，共設垂直位移標點48個。垂直位移觀測線路應盡可能使測程短，測站少,轉(zhuǎn)點各站的前后視距應盡量相等，按照上述原則及工程結(jié)構設計確定了觀測線路，自BM1測至BM1，采用環(huán)線，共34個測站。垂直位移觀測采用的儀器是徠卡DNA03型電子水準儀按既定的觀測線路進行測量，線路水準測量程序有BF，ABF，BFFB，ABFFB和單程雙轉(zhuǎn)點等方式，選擇BFFB方式三等水準測量法。天氣晴，風向SE,風力2級，氣溫27℃，上游水位7.52 m，下游水位1.85 m，閘門全關，測量結(jié)束將數(shù)據(jù)按GSI格式導出。水準測量的高差閉合差的允許值，均以測站N或水準路線長度L的平方根為變數(shù)來取值[2]。經(jīng)計算線路閉合差|△h|=0.178 mm，允許閉合差|△f|=2.91 mm(N為測站數(shù))，|△h|<|△f|測量精度符合要求，并且小于1 mm無需平差。

垂直位移觀測成果分析：觀測站數(shù)為34測站，測量閉合差為0.18 mm ，小于允許閉合差，精度滿足要求。從測量成果分析，測點間隔最大位移量3 mm，累計最大位移量143 mm。觀測成果表明：閘身的沉降沒有突變，沉降均勻，無異常情況。

2 引河橫斷面觀測

橫斷面的位置在實地確定后，應在斷面兩端設立斷面基點或在一端設立1個基點并同時確定斷面線的方位角[3]。在二堡船閘上游引河25 m、62 m、87 m、112 m處設置斷面樁，斷面編號分別為C.S.1上、C.S.2上、C.S.3上、C.S.4上，在二堡船閘下游引河25 m、45 m處設置斷面樁，斷面編號分別為C.S.1下、C.S.2下。斷面觀測每年汛后觀測1次，大斷面每5年觀測1次，斷面樁樁頂高程每5年觀測1次。起點距采用過河索法，從左岸斷面樁起算，向右為正，向左為負。選擇測點點距5 m左右，靠近兩岸水邊測點密，如發(fā)現(xiàn)水深有突變應縮短點距以找出沖坑、淤灘的邊緣線以及最深或最高點。測點高程及水深利用中海達HD-16測深儀進行觀測，在測量過程中，嚴格按照觀測細則要求進行，精度符合要求。

C.S.1上斷面測量成果見表1，沖淤斷面比較見圖1，河床斷面沖淤量比較見表2、表3。上游引河觀測范圍內(nèi)，累計沖淤量0.045 km3；下游引河觀測范圍內(nèi)，累計淤積量-0.061 km3。

表1 二堡船閘河床斷面測量成果

圖1 二堡船閘河床斷面比較圖

表2 二堡船閘河床斷面沖淤量

表3 二堡船閘河床斷面沖淤量比較

3 結(jié) 語

通過對二堡船閘進行工程觀測及對觀測數(shù)據(jù)的處理分析，及時掌據(jù)工程水工建筑物和引河穩(wěn)定及安全狀況，垂直位移觀測及分析預測經(jīng)過30多年的運行閘身的沉降沒有突變，沉降均勻，無異常情況。以上觀測數(shù)據(jù)及分析為船閘日常檢查、運行、安全鑒定等提供了必要的數(shù)據(jù)支持，對提高水利工程安全管理水平有重要現(xiàn)實意義。