長(zhǎng)洲水利樞紐大壩外部變形觀測(cè)

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1、長(zhǎng)洲水利樞紐大壩外部變形觀測(cè)劉明軍中電投南方電力有限公司廣州510130摘要：安全監(jiān)測(cè)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(duì)長(zhǎng)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(shí)間段，以相反次序進(jìn)行返測(cè)，得到大壩外部變形觀測(cè)數(shù)據(jù)，以期做到防患于未然，確保大壩安全運(yùn)行的目的。關(guān)鍵詞：長(zhǎng)洲；大壩變形；觀測(cè)；垂直位移我國(guó)現(xiàn)有大壩8萬(wàn)余座，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)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(cái)產(chǎn)安全。上個(gè)世紀(jì)我國(guó)板橋、石漫灘

2、等大壩失事至今仍讓人心有余悸。大壩安全已引起政府高度重視，國(guó)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(cè)中心來具體管理[1]。監(jiān)測(cè)工作是確保大壩長(zhǎng)期安全運(yùn)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(cè)設(shè)備獲取監(jiān)測(cè)部位數(shù)據(jù)，進(jìn)而揭示大壩運(yùn)行狀態(tài)，評(píng)估大壩安全狀態(tài)[3]。1.工程概述長(zhǎng)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(zhǎng)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(yùn)、灌溉和養(yǎng)殖等綜合利用效益的大（1）型水利工程。長(zhǎng)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(tái)燈泡貫

3、流式水電機(jī)組廠房段、左右岸接頭重力壩、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(tái)燈泡貫流式水電機(jī)組廠房段、千噸級(jí)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(tái)燈泡貫流式發(fā)電機(jī)，年發(fā)電量30.143億kW·h。水庫(kù)總庫(kù)容56億m3，正常蓄水位20.6m時(shí)庫(kù)容18.6億m3，汛期限制水位18.6m。2.觀測(cè)方案本次測(cè)量嚴(yán)格按照《國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范》中關(guān)于一等水準(zhǔn)測(cè)量的各項(xiàng)技術(shù)要求，對(duì)水準(zhǔn)路線進(jìn)行往、返觀測(cè)，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(guó)

4、家一等水準(zhǔn)觀測(cè)順序進(jìn)行作業(yè)，往、返測(cè)奇數(shù)站觀測(cè)順序?yàn)椤昂蟆啊啊蟆保紨?shù)站為“前—后—后—前”。水準(zhǔn)路線在不同時(shí)段進(jìn)行往、返觀測(cè)。觀測(cè)過程中觀測(cè)儀器和設(shè)備固定，觀測(cè)人員固定，以及在基本相同的環(huán)境和條件下進(jìn)行觀測(cè)。外江壩頂監(jiān)測(cè)點(diǎn)沉陷位移觀測(cè)路線：從長(zhǎng)洲水利樞紐水準(zhǔn)網(wǎng)工作基點(diǎn)水6起，經(jīng)過外江2#船閘右閘首WLD-8測(cè)點(diǎn)，進(jìn)入船閘和重力壩段，進(jìn)入泄水閘壩段后由WLD16測(cè)點(diǎn)往左岸方向逐點(diǎn)測(cè)至外江廠房安裝間砼墩的WLD41測(cè)點(diǎn)，最后附和到泗化洲島土壩水準(zhǔn)工作基點(diǎn)水5，組成附合水準(zhǔn)路線。在不同時(shí)間段，以相反次序進(jìn)行返測(cè)。中江壩頂監(jiān)測(cè)點(diǎn)沉陷位移觀測(cè)路線

5、：從泗化洲島水準(zhǔn)網(wǎng)工作基點(diǎn)水5起，經(jīng)泗化洲島土壩ZLD1，測(cè)至右岸重力壩，往左岸方向經(jīng)過中江泄水閘墩各監(jiān)測(cè)點(diǎn)，測(cè)至左岸重力壩ZLD27，最后測(cè)至長(zhǎng)洲島水準(zhǔn)網(wǎng)水準(zhǔn)工作基點(diǎn)水4，組成附合水準(zhǔn)路線。在不同時(shí)間段，以相反次序進(jìn)行返測(cè)。內(nèi)江壩頂監(jiān)測(cè)點(diǎn)沉陷位移觀測(cè)路線：往測(cè)是由長(zhǎng)洲島水準(zhǔn)網(wǎng)水準(zhǔn)工作基點(diǎn)水4起，經(jīng)過長(zhǎng)洲島土壩壩頂各監(jiān)測(cè)點(diǎn)，進(jìn)入內(nèi)江重力2號(hào)壩段NLD2點(diǎn)、經(jīng)內(nèi)江3、4號(hào)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(cè)點(diǎn)，測(cè)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(diǎn)水3，組成附合水準(zhǔn)路線。在不同時(shí)間段，以相反的次序

6、進(jìn)行返測(cè)。3.觀測(cè)成果及精度分析（1）從本次觀測(cè)結(jié)果來看，各江土壩整體表現(xiàn)為下沉現(xiàn)象，內(nèi)江廠房以及內(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(zhǎng)洲土壩壩頂上游的ZLD35點(diǎn)，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(cè)點(diǎn)沉降位移與上次觀測(cè)相比仍然呈下沉現(xiàn)象，對(duì)于土壩上的各監(jiān)測(cè)點(diǎn)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

7、次測(cè)量中平均氣溫為23℃，氣溫較上次觀測(cè)有所下降，結(jié)合各江典型測(cè)點(diǎn)觀測(cè)曲線可以看出，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)呈周期性變化，監(jiān)測(cè)周期主要受溫度的影響，即溫升時(shí)壩體上抬，溫降時(shí)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(cè)曲線可以看出，在長(zhǎng)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(cè)數(shù)據(jù)來看，船閘控制樓的沉陷速率已相對(duì)減緩，但還需要對(duì)該建筑物進(jìn)行持續(xù)性加密觀測(cè)，便于掌握最新的數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)。表1各水準(zhǔn)路線及限差情況部位測(cè)站數(shù)水準(zhǔn)路線長(zhǎng)往返測(cè)高

8、差不符值往返測(cè)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5360.998-1.2