小孤山水電站樞紐外部變形監(jiān)測與預(yù)報

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1、小孤山水電站樞紐外部變形監(jiān)測與預(yù)報摘要:簡要敘述了變形監(jiān)測網(wǎng)點(diǎn)的布設(shè)、監(jiān)測方案的選擇,并對監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行了分析,提出了合理的建議。　　關(guān)鍵詞:小孤山水電站;變形監(jiān)測;結(jié)果分析;預(yù)報　　　　1工程概況　　　　小孤山水電站水利樞紐是我國目前建在軟基上的第一座中型電站閘壩,是黑河大峽谷的第3座梯級水電站,上接大孤山水電站廠房尾水,設(shè)計正常蓄水位2160m;下接龍首二級(西流水)水電站庫尾,正常水位1920m,開發(fā)段河道長約15km,設(shè)計水頭140m,該水電站采用長隧洞引水式方案開發(fā),設(shè)計引水流量98m3/s,電站裝機(jī)約100M,交通便利。　　為了解和掌握閘壩的穩(wěn)定性、驗(yàn)證相關(guān)的設(shè)計參數(shù),確保水電站

2、的長期運(yùn)行安全,保證發(fā)電機(jī)組正常出力和投資效益的正常發(fā)揮,受黑河水電開發(fā)有限責(zé)任公司的委托,按照《黑河小孤山水電站樞紐外部永久變形監(jiān)測技術(shù)設(shè)計報告》和《水利水電工程測量規(guī)范》、《水利水電施工測量規(guī)范》、《混凝土壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》的要求,對小孤山水電站樞紐外部進(jìn)行變形監(jiān)測,并對監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行了分析。　　　　2外部變形監(jiān)測方案設(shè)計　　　　外部變形監(jiān)測主要從兩方面展開工作,一是進(jìn)行建筑物水平位移監(jiān)測,另一是進(jìn)行建筑物沉降監(jiān)測。水平位移監(jiān)測采用視準(zhǔn)線法,在設(shè)置有強(qiáng)制對中裝置的觀測墩上架設(shè)高精度經(jīng)緯儀,照準(zhǔn)視準(zhǔn)線另一端點(diǎn),測定設(shè)置在該軸線上的監(jiān)測點(diǎn)的變形情況。沉降監(jiān)測是采用精密幾何水準(zhǔn)測量的方法,測

3、定布設(shè)于建筑物上觀測點(diǎn)的高程變化,來確定建筑物的沉降情況?！　≡诒O(jiān)測過程中,一旦發(fā)現(xiàn)監(jiān)測點(diǎn)水平位移量變化較大、監(jiān)測點(diǎn)沉降量較大或沉降量明顯不均勻時,應(yīng)及時向業(yè)主報告,根據(jù)需要采取必要的防范措施。在沉降監(jiān)測中,為了保證監(jiān)測精度,正確反映建筑物的沉降情況,按照二等精密水準(zhǔn)測量的技術(shù)要求施測。　　2.1觀測點(diǎn)位的設(shè)置　　變形監(jiān)測點(diǎn)的布設(shè)是進(jìn)行變形監(jiān)測的基礎(chǔ)。根據(jù)監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)從整體到局部的原則,依據(jù)小孤山閘壩的結(jié)構(gòu)形式及特點(diǎn),在樞紐閘壩1#、2#、3#和4#泄洪沖砂閘范圍內(nèi),布設(shè)3條視準(zhǔn)線進(jìn)行閘壩水平位移監(jiān)測;布設(shè)2條精密水準(zhǔn)路線和1條支點(diǎn)水準(zhǔn)路線進(jìn)行閘壩沉降監(jiān)測?！　∷轿灰朴^測基點(diǎn)B1、B2和B

4、3是具有強(qiáng)制對中裝置、高1.20m的混凝土觀測墩,預(yù)制在右岸道路兩邊的基巖上,四周加置了鐵柵欄;照準(zhǔn)基點(diǎn)A1、A2和A3是標(biāo)有“萊卡”字樣的目標(biāo)專用照準(zhǔn)覘牌,用3個(或4個)螺釘固定在左岸基巖上。水準(zhǔn)工作基點(diǎn)有2個,一個位于B2觀測墩底座上,一個位于Y15監(jiān)測點(diǎn)下游右岸基巖上,均為現(xiàn)澆圓鋼標(biāo)志。兩個水準(zhǔn)工作基點(diǎn)上均引測了二等水準(zhǔn)高程?！　01～Y15是設(shè)計的變形監(jiān)測點(diǎn),這些點(diǎn)為高出地面0.30m的現(xiàn)澆永久監(jiān)測墩,其上安置了強(qiáng)制對中盤和水準(zhǔn)高程測量標(biāo)志,作為平面位移監(jiān)測和垂直位移監(jiān)測的標(biāo)志。　　2.2變形監(jiān)測使用儀器的選擇　　為保證測量成果準(zhǔn)確、可靠,滿足規(guī)范規(guī)定的精度要求,水平位移監(jiān)測采

5、用T3型經(jīng)緯儀,并配用監(jiān)測專用活動覘標(biāo)進(jìn)行;沉降監(jiān)測,選用德國蔡司公司生產(chǎn)的NA-2型精密光學(xué)水準(zhǔn)儀(±0.40mm/km)并配用銦瓦合金標(biāo)尺進(jìn)行幾何水準(zhǔn)測量。在作業(yè)前后,對儀器的相關(guān)項目進(jìn)行了檢驗(yàn)與校正,使監(jiān)測儀器的各項指標(biāo)符合國家及規(guī)范要求?！　?.3變形監(jiān)測方法　　水平位移觀測是將T3型精密經(jīng)緯儀架設(shè)在B點(diǎn),正倒鏡照準(zhǔn)對應(yīng)的特制照準(zhǔn)點(diǎn)A各一次,對架設(shè)在各監(jiān)測點(diǎn)上的帶有千分尺的移動覘標(biāo)各讀取一組數(shù)據(jù),取其中數(shù)作為最終觀測值。在沉降監(jiān)測中,為了保證監(jiān)測精度,正確反映建筑物的沉降情況,按照二等精密水準(zhǔn)測量的技術(shù)要求施測?！　　　?監(jiān)測數(shù)據(jù)處理及成果分析　　　　3.1數(shù)據(jù)處理　　外業(yè)數(shù)據(jù)觀測

6、結(jié)束后,對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)真地檢查校核,剔除粗差后參與計算。閘壩的水平位移量,是將各監(jiān)測點(diǎn)的觀測量與上一次觀測值比較得出相對位移量,將各監(jiān)測點(diǎn)的觀測量與初始值比較得出絕對位移量;閘壩的垂直位移量,是將各監(jiān)測點(diǎn)上利用附合水準(zhǔn)路線經(jīng)平差計算求得的高程值與上一次觀測值比較得出相對位移量,將各監(jiān)測點(diǎn)求得的高程值與初始值比較求出絕對位移量?！　?.2成果分析　　2006年4月23日進(jìn)駐工地,在28日下閘蓄水前幾天,對各監(jiān)測點(diǎn)的初始值進(jìn)行了測定。2006年5月4日開始首期監(jiān)測,至2008年5月的2年內(nèi),從前段(2006年6月22日前的6期)的按通知無周期規(guī)則監(jiān)測到后段(2006年6月22日后的100期)

7、每周四進(jìn)行的有周期規(guī)則性監(jiān)測,共計106期?！　榉治龊脱芯块l壩的外部變形,繪制了監(jiān)測期水庫水位過程線和各監(jiān)測點(diǎn)的位移過程線:以各視準(zhǔn)線上的監(jiān)測點(diǎn)組成的橫剖面代表閘壩橫向位移曲線和以各閘墩為單元,其上監(jiān)測點(diǎn)組成的縱剖面代表閘壩縱向位移曲線?！　⊥ㄟ^監(jiān)測數(shù)據(jù)分析各個監(jiān)測點(diǎn)的位移過程線(剔除個別監(jiān)測期個別監(jiān)測點(diǎn)的異常值)認(rèn)為,上游排視準(zhǔn)線上的監(jiān)測點(diǎn)的變形情形是:位于壩左(混凝土壩)上的Y01的變形位移量不大,雖然在一段時間內(nèi)