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1、長洲水利樞紐大壩外部變形觀測劉明軍中電投南方電力有限公司廣州510130摘要：安全監(jiān)測是大壩安全管理的耳目，是了解和掌握大壩性狀變化和安全狀態(tài)的主要手段。本文對長洲水利樞紐內(nèi)、中、外三江、船閘控制樓、進(jìn)行沉陷位移在不同時間段，以相反次序進(jìn)行返測，得到大壩外部變形觀測數(shù)據(jù)，以期做到防患于未然，確保大壩安全運行的目的。關(guān)鍵詞：長洲；大壩變形；觀測；垂直位移我國現(xiàn)有大壩8萬余座，在國民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。然而，由于多種原因，如水文、地質(zhì)、老化等，部分大壩存在安全隱患，影響了工程效益的發(fā)揮和下游人民的生命財產(chǎn)安全。上個世紀(jì)我國板橋、石漫灘等大壩失事至今仍讓
2、人心有余悸。大壩安全已引起政府高度重視，國家相繼成立了水電站大壩安全監(jiān)察中心、水利大壩安全監(jiān)測中心來具體管理[1]。監(jiān)測工作是確保大壩長期安全運行的重要手段，是水工建筑物工程管理的耳目[2]。通過監(jiān)測設(shè)備獲取監(jiān)測部位數(shù)據(jù)，進(jìn)而揭示大壩運行狀態(tài)，評估大壩安全狀態(tài)[3]。1.工程概述長洲水利樞紐位于西江水系干流潯江下游河段，壩址位于梧州市長洲島端部，樞紐壩軸線橫跨兩島、三江，是一座以發(fā)電為主，兼有航運、灌溉和養(yǎng)殖等綜合利用效益的大（1）型水利工程。長洲水利樞紐主要建筑物分內(nèi)江、中江、外江三江布置：內(nèi)江樞紐由12孔泄水閘、6臺燈泡貫流式水電機(jī)組廠房段、左右岸接頭重力壩
3、、碾壓土石壩及開關(guān)站組成；中江由15孔泄水閘和左右岸接頭重力壩組成；外江由16孔泄水閘、9臺燈泡貫流式水電機(jī)組廠房段、千噸級船閘、重力壩段、土石壩以及開關(guān)站和魚道組成。電站總裝機(jī)容量為630MW，采用15臺燈泡貫流式發(fā)電機(jī)，年發(fā)電量30.143億kW·h。水庫總庫容56億m3，正常蓄水位20.6m時庫容18.6億m3，汛期限制水位18.6m。2.觀測方案本次測量嚴(yán)格按照《國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范》中關(guān)于一等水準(zhǔn)測量的各項技術(shù)要求，對水準(zhǔn)路線進(jìn)行往、返觀測，采用徠卡DNA03數(shù)字水準(zhǔn)儀配合銦鋼條碼尺，嚴(yán)格按照國家一等水準(zhǔn)觀測順序進(jìn)行作業(yè)，往、返測奇數(shù)站觀測順序為“
4、后—前—前—后”，偶數(shù)站為“前—后—后—前”。水準(zhǔn)路線在不同時段進(jìn)行往、返觀測。觀測過程中觀測儀器和設(shè)備固定，觀測人員固定，以及在基本相同的環(huán)境和條件下進(jìn)行觀測。外江壩頂監(jiān)測點沉陷位移觀測路線：從長洲水利樞紐水準(zhǔn)網(wǎng)工作基點水6起，經(jīng)過外江2#船閘右閘首WLD-8測點，進(jìn)入船閘和重力壩段，進(jìn)入泄水閘壩段后由WLD16測點往左岸方向逐點測至外江廠房安裝間砼墩的WLD41測點，最后附和到泗化洲島土壩水準(zhǔn)工作基點水5，組成附合水準(zhǔn)路線。在不同時間段，以相反次序進(jìn)行返測。中江壩頂監(jiān)測點沉陷位移觀測路線：從泗化洲島水準(zhǔn)網(wǎng)工作基點水5起，經(jīng)泗化洲島土壩ZLD1，測至右岸重力壩
5、，往左岸方向經(jīng)過中江泄水閘墩各監(jiān)測點，測至左岸重力壩ZLD27，最后測至長洲島水準(zhǔn)網(wǎng)水準(zhǔn)工作基點水4，組成附合水準(zhǔn)路線。在不同時間段，以相反次序進(jìn)行返測。內(nèi)江壩頂監(jiān)測點沉陷位移觀測路線：往測是由長洲島水準(zhǔn)網(wǎng)水準(zhǔn)工作基點水4起，經(jīng)過長洲島土壩壩頂各監(jiān)測點，進(jìn)入內(nèi)江重力2號壩段NLD2點、經(jīng)內(nèi)江3、4號重力壩及泄水閘壩段、廠房發(fā)電機(jī)組段以及安裝間砼墩各監(jiān)測點，測至內(nèi)江土壩壩頂上游的NLD44，最后附合到內(nèi)江土壩水準(zhǔn)網(wǎng)水準(zhǔn)工作基點水3，組成附合水準(zhǔn)路線。在不同時間段，以相反的次序進(jìn)行返測。3.觀測成果及精度分析（1）從本次觀測結(jié)果來看，各江土壩整體表現(xiàn)為下沉現(xiàn)象，內(nèi)江
6、廠房以及內(nèi)江泄水閘段表現(xiàn)為上抬現(xiàn)象，中、外江泄水閘壩段整體表現(xiàn)為上抬現(xiàn)象；（2）結(jié)合各江變形成果表來看，本次下沉量最大的為長洲土壩壩頂上游的ZLD35點，最大下沉量為+6.65mm，本次上抬量最大的為外江2#船閘右閘墻的WLD8，最大上抬量為-1.67mm；（3）埋設(shè)在回填土基礎(chǔ)上的監(jiān)測點沉降位移與上次觀測相比仍然呈下沉現(xiàn)象，對于土壩上的各監(jiān)測點本次位移變形值下沉較大的主要原因是載重車輛頻繁進(jìn)出，加上回填土未完全穩(wěn)定導(dǎo)致位移變形量繼續(xù)呈現(xiàn)下沉現(xiàn)象；（4）本次測量中平均氣溫為23℃，氣溫較上次觀測有所下降，結(jié)合各江典型測點觀測曲線可以看出，各監(jiān)測點呈周期性變化，監(jiān)
7、測周期主要受溫度的影響，即溫升時壩體上抬，溫降時壩體下沉，呈彈性變化，符合混凝土壩體變形規(guī)律；（5）結(jié)合前兩年的觀測曲線可以看出，在長洲水利樞紐工程中，氣溫的變化始終是影響大體積混凝土建筑物變形的主要因素。關(guān)于船閘控制樓的沉降位移已從初期的下沉量大到現(xiàn)在逐漸趨于平穩(wěn)狀態(tài)，從最近幾期監(jiān)測數(shù)據(jù)來看，船閘控制樓的沉陷速率已相對減緩，但還需要對該建筑物進(jìn)行持續(xù)性加密觀測，便于掌握最新的數(shù)據(jù)動態(tài)。表1各水準(zhǔn)路線及限差情況部位測站數(shù)水準(zhǔn)路線長往返測高差不符值往返測高差允許不符值備注站(Km)(mm)(mm)水5～新水6421.297+1.74±2.278外江水準(zhǔn)路線水4～水
8、5360.998-1.2
