银盏水库大坝测压管观测资料分析

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1、银盏水库大坝测压管观测资料分析吕建中(清远市清城区银盏水库管理所,广东清远511540)摘要:通过整理分析银盏水库大坝测压管的观测资料,判别测压管的有效性、变化趋势,查找大坝实测渗润线存在的异常情况,并从大坝土质、地形及施工等方面综合分析其原因,从而得出大坝渗流场基本稳定和大坝运行安全的结论。关键词:大坝;测压管;资料分析;问题及原因;银盏水库中图分类号:TV61文献标识码:B文章编号:100820112(2006)04200292021工程概况银盏水库位于清远市清城区东南20km、北江二级支流银盏河上游,大坝下游3km内有京广铁路、107国道和

2、武广客运专线。该水库是一座防洪、灌溉、供水、发电综合利用的全国重要中型防洪水库,集雨面积为28.4km2,总库容为3082万m3,正常水位为58.00m,水库按50a一遇洪水设计,设计水位为58.33m,2000a一遇洪水校核,校核水位为62.08m。银盏水库大坝为均质土坝,坝体填土属砾质壤土,含砂砾多,透水性较强,土坝填筑是采用水中倒土和土中灌水及拖拉机辗压而成。坝顶长280m,坝顶宽6.5m,最大坝高为41.67m,坝顶高程为64.67m。银盏水库于1959年11月动工兴建,分4期续建至1987年春建成现有规模;2000年冬至2003年冬进行

3、水库除险加固工程。2大坝测压管的设置现有大坝背水坡测压管是1997年由广东省水科所按照广东省水利厅的定型设计标准和要求重新进行安装,布设3排共12支2寸镀锌管,每排的1#管均布置在坝顶下游侧,其余测压管分别设在背水坡各级马道上,第II断面测压管安设在大坝的主河床断面上(见图1)。改装后的测压管观测资料进行整理分析。3.1测压管有效性和滞后时间分析分析历年库水位和测压管水位过程线可知,各测压管水位都随库水位变化而变化,因各管的灵敏度不同,没有出现持续或突然升、降等不正常现象,变化规律也较稳定,相应库水位变化过程中各测压管水位滞后时间为5～10d,其

4、中1#、2#测压管水位滞后时间约5d左右,3#、4#测压管水位滞后时间约10d左右(见图2)。图2库水位与测压管水位过程线3.2测压管历年相关线分析通过绘制1998-2005年大坝第Ⅱ排测压管水位与库水位相关线图(见图3),由图可知,各支测压管的历年相关线都比较集中,相关点都汇集在相应的相关线两边,离散不大,相关性比较好,表明坝体土质均匀,渗透系数基本不变,渗流场基本稳定。3.3大坝渗润线的类比分析在1998-2005年期间,选取到5个较稳定、特征相似、库水位为50.10m左右时相应的测压管观测资料作类比分析(见图图1测压管平面布置3测压管观测资

5、料整理分析由于1990年初装的测压管观测资料不完整,故只对1997年收稿日期:2006-05-01;修回日期:2006-07-25作者简介:吕建中(1970-),男,大专,助理工程师,从事水利工程管理、施工工作。·29·2006年8月第4期吕建中:银盏水库大坝测压管观测资料分析AUG2006No.4图4特定库水位测压管水位过程线图3测压管水位与库水位相关关系4),考虑管水位滞后时间的影响,可见相应的历年管水位基本持平,没有上升、下降趋势,表明坝体渗润线基本稳定。3.4各观测断面大坝实测渗润线的比较分析选择库水位短期稳定为53.76m的测压管观测成

6、果,绘画坝体3排实测渗润线作对比分析(见图5、6、7),由诸图及观测资料分析可知,坝体各实测渗润线之间相互差异较大,主要存在如下现象:①各实测渗润线都在背水坡中部位置下降幅度较大;②相应的测压管水位均为第Ⅲ排高于第Ⅱ排1.0～4.0m,第Ⅱ排高于第Ⅰ排1.6～6.0m,且在各级相同库水位下都存在着这种现象,并与库水位成正比,库水位越高各排测压管之间相对应的管水位的差值就越大。3.5大坝实测渗润线异常现象原因分析综合分析了坝址地形、筑坝施工情况,以及《银盏水库土坝勘探报告》、《清远市银盏水库溢洪道和右坝头自然电场法探测异常渗流报告》等资料,认为主要

7、存在以下几个因素:①第Ⅲ断面至溢洪道右侧坝段坝轴线处填土层厚只有6.0～17.0m,此段坝残积土层较厚(14.3～21.7m),属结构松散、透水性强的砾质亚粘土,现场注水试验K值算术平均值为1.32×10-3cm/s,大于坝体填土K值平均值3.89×10-4cm/s;另据电场探测表明右坝头深处有水入渗,部分水向左侧坝体渗流;同时,由于右坝段坝脚图5Ⅰ-Ⅰ坝体横断面实测渗润线图6Ⅱ-Ⅱ坝体横断面实测渗润线(下转第40页)·30·©1994-2013ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allri

8、ghtsreserved.http://www.cnki.net2006年8月第4期广东水利水电AUG2006No.4(c)工程实施后,