白楊河引水工程水庫(kù)壩體垂直位移監(jiān)測(cè)資料分析

陳金花

（塔城地區(qū)庫(kù)魯斯臺(tái)草原生態(tài)修復(fù)工程建設(shè)管理局，新疆 塔城 834700）

白楊河引水工程水庫(kù)壩體垂直位移監(jiān)測(cè)資料分析

陳金花

（塔城地區(qū)庫(kù)魯斯臺(tái)草原生態(tài)修復(fù)工程建設(shè)管理局，新疆 塔城 834700）

白楊鎮(zhèn)水庫(kù)混凝土面板砂礫石壩最大壩高66.47m，壩體垂直位移安全自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由某水利水電科學(xué)研究院承建，共埋設(shè) 7套水管式沉降計(jì)，用于觀測(cè)不同高程、不同部位壩體的沉降量。本文對(duì)大壩垂直沉降狀態(tài)進(jìn)行了分析評(píng)價(jià)。

水庫(kù)大壩；沉降；垂直位移；分析

1 概況

1.1 工程概況

白楊河發(fā)源于塔城地區(qū)額敏縣境內(nèi)的烏日可下亦山和和布克賽爾蒙古自治縣境內(nèi)的謝米斯臺(tái)山，流經(jīng)塔城地區(qū)托里縣的白楊河洼地，經(jīng)過(guò)克拉瑪依的白楊河水庫(kù)，最終匯入艾里克湖。白楊河引水工程主要包括白楊鎮(zhèn)水庫(kù)和輸水管道兩部分。白楊鎮(zhèn)水庫(kù)總庫(kù)容為 4463×104m3，根據(jù)《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL252-2000），該水庫(kù)屬中型工程，工程等別為Ⅲ等，永久性主要建筑物級(jí)別為 3級(jí)，永久性次要建筑物級(jí)別為 4級(jí)，臨時(shí)性水工建筑物級(jí)別為 5級(jí)。水庫(kù)工程設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)重現(xiàn)期為 50年，洪峰流量 290m3/s，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)重現(xiàn)期為 1000年，洪峰流量 531m3/s。

1.2 大壩概況

根據(jù)工程區(qū)地形地質(zhì)條件，水庫(kù)壩型為混凝土面板砂礫石壩，壩頂長(zhǎng) 310m，壩頂高程 958.68m，壩頂寬 8m，最大 壩高 66.47m，防浪 墻頂 高程959.88m。大壩上游壩坡1∶1.5，下游壩坡1∶1.45，壩體內(nèi)設(shè)排水體，墊層料水平寬度 3.0m。工程區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.052g，地震動(dòng)反應(yīng)普特征周期為 0.35s，相應(yīng)于地震基本烈度為Ⅵ度。根據(jù)壩面面積和壩料分區(qū)的不同，壩體填筑分四期填筑。一期：2011年 10月 1日開(kāi)始填筑，于 2011年 10月底填筑至高程 904.4m，即完成大壩水平排水體及壩后濾水壩址區(qū)；二期：2011年 12月底壩體全斷面填筑至高程915m；三期：2012年 2月底壩體填筑至高程 922.0m；四期：2012年 5月中旬壩體填筑至高程956.68m。

2 垂直沉降監(jiān)測(cè)儀器布置

混凝土面板砂礫石壩面板依附于壩體，故面板的變形主要取決于壩體及壩基的變形。砂礫石體是承受水壓力的支承體，垂直沉降最大值通常發(fā)生在壩的最大斷面上，選擇壩體最大斷面 0+ 130斷面為主觀測(cè)斷面，分別在高程 918、935m設(shè)置了二層水管式沉降計(jì)（SSC-2型）。其中 918m高程 4個(gè)測(cè)點(diǎn)，分別是軸 上55mV1-1、軸上32mV1-2、軸線(xiàn)上V1-3、軸下24mV1-4；935m高程3個(gè)測(cè)點(diǎn)，分別是軸上27mV2-1、軸線(xiàn)上 V2-2、軸下 24m V2-3。共埋設(shè) 7套水管式沉降計(jì)，用于觀測(cè)不同高程、不同部位壩體的沉降量，且在測(cè)點(diǎn)及觀測(cè)房?jī)?nèi)安裝 9支溫度計(jì)，用于進(jìn)行溫度修正。

3 壩體垂直位移安全監(jiān)測(cè)資料初步分析

3.1 垂直位移安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建立

壩體垂直位移安全自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由某水利水電科學(xué)研究院承建，壩體內(nèi)部垂直變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)于 2012年 4月 15日安裝調(diào)試完畢。在2013年至2014年 5月的應(yīng)用中，系統(tǒng)運(yùn)行正常，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)連續(xù)、可靠，輸出結(jié)果滿(mǎn)足《土石壩安全監(jiān)測(cè)資料整編規(guī)程》（SL1996-96）的要求。現(xiàn)根據(jù)系統(tǒng)整編軟件輸出的壩體內(nèi)部沉降過(guò)程線(xiàn)，對(duì)大壩垂直沉降狀態(tài)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。

3.2 監(jiān)測(cè)資料初步分析

在壩體填筑期即 2012年 3月 9日 ～2012年5月13日期間，由過(guò)程線(xiàn)反映沉降速率較大，在壩體填筑至壩頂后沉降相對(duì)平緩。到 2012年 5月13日大 壩填 筑至 壩頂，918m高程 水 管式 沉 降儀4測(cè)點(diǎn)中，位于軸線(xiàn)上 V1-3沉降量最大，沉降77.25mm，軸上55mV1-1沉降5.25mm、軸上32mV1-2沉降50.25mm、軸下24mV1-4沉降63.25mm；V1-1～V1-4四測(cè)點(diǎn)沉降率分別為0.08、0.7、1.17、0.96mm/d。935m高程水管式沉降儀3測(cè)點(diǎn)中，位于壩軸線(xiàn)上 V2-2沉降量最大，沉降72.00mm，軸上 27mV2-1沉降 49mm、軸下24mV2-3沉降42mm；V2-1～V2-3三測(cè)點(diǎn)沉降率分別為0.74、1.09、0.64mm/d。

截至2013年4月13日，918m高程V1-1～V1-4四測(cè)點(diǎn)沉降分別為：32.00、79.00、114.00、93mm，沉降率分別為：0.08、0.09、0.11、0.89mm/d； 935m高程 V2-1～V2-3三測(cè)點(diǎn)沉降分別為 89.00、115.00、83.00mm，沉降率分別為：0.12、0.13、0.12mm/d。

2013年4月 18日上游圍堰發(fā)生漏水后至 5月9日，918m高程軸上 55mV1-1和軸上32mV1-2沉降變形較大，其中V1-1沉降了18mm，累計(jì)沉降為50mm，V1-2沉降了20mm，累計(jì)沉降為99mm，軸線(xiàn)處V1-3和軸下24m V1-4變形均不大；935m高程處軸上27m V2-1和軸線(xiàn)上V2-2沉降變形較大，分別沉降了21mm和18mm，累計(jì)沉降分別為：110mm和133mm，軸下24mV2-3變形不大。

截至 2014年 5月 12日，918m高 程 軸 上55m V1-1沉降為80mm，軸上32m V1-2沉降為135mm，軸 線(xiàn)處V1-3沉 降 為 139mm，軸 下24m V1-4沉降 為107mm；935m高程 軸線(xiàn) 上27mV2-1沉降為130mm，軸線(xiàn)上V2-2沉降177mm，軸下24mV2-3沉降為109mm。沉降過(guò)程詳見(jiàn)圖 1、圖 2。

圖1 0+130斷面 918m高程水管式沉降計(jì) V1垂直位移過(guò)程線(xiàn)

圖2 0+130斷面 935m高程水管式覺(jué)降計(jì)V2垂直位移過(guò)程線(xiàn)

圖3 2013年 8月 5日 0+130m斷面各沉降計(jì)測(cè)點(diǎn)沉降量分布圖（單位：mm）

數(shù)據(jù)及沉降過(guò)程線(xiàn)顯示，沉降主要發(fā)生在填壩施 工期，當(dāng)填 土 達(dá)到 956m高程 后，沉 降量趨于平緩，受上游圍堰漏水影響，918m高程軸上55m V1-1沉降了18mm，累計(jì)沉降為50mm，占總沉降量的 36%，V1-2沉降了 20mm，累計(jì)沉降為99mm，占總沉降量的22%，軸線(xiàn)處 V1-3和軸下 24mV1-4變形均不大；935m高程處軸上27mV2-1和軸線(xiàn)上V2-2沉降變形較大，V2-1沉降了21mm，累計(jì)沉降為 110mm，占總沉降量的19.1%，V2-2沉降了18mm，累計(jì)沉降為133mm，占總沉降量的13.5%，軸下24mV2-3變形不大。詳見(jiàn)圖 3。

截止到2014年5月 12日，918m高程沉降測(cè)點(diǎn)中，V1-1～V1-4沉降分別為：80、135、139、107mm，分別占?jí)胃叩?.12%、0.20%、0.21%和0.16%；935m高程沉降測(cè)點(diǎn)中，V2-1～V2-3沉降分別 為：130、177、109mm，分 別 占 壩高的0.20%、0.27%和0.16%。

4 結(jié)語(yǔ)

按照《土石壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》的要求，施工期壩體最大沉降量與壩高之比一般不超過(guò)0.5%，白楊鎮(zhèn)面板堆石壩施工期的沉降量最大為143mm，以最大沉降量與壩高之比的百分?jǐn)?shù)對(duì)比，白楊鎮(zhèn)混凝土面板堆石壩為0.27%，施工期沉降不大，滿(mǎn)足規(guī)范要求。

［1］SL 60-94.土石壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范［S］.

［2］曲苓.某工程粘土心墻壩高水位運(yùn)行三年壩體工程性態(tài)評(píng)價(jià)［J］.水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2008（02）.

TV698.1+1

B

1672-2469（2015）08-0100-03

DO I：10.3969/j.issn.1672-2469.2015.08.034

陳金花（1983年—），女，工程師。