大坝渗流监测与资料分析

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1、大坝渗流监测与资料分析二○一二年五月1前言2大坝渗流安全监测3渗流监测资料整编分析水库数量：全国现有水库86353座，其中大型529座，中型3181座，小型82643座（09年鉴）建设年代：1950年ICOLD统计15m以上大坝中国仅22座，上世纪50-70年代建坝约占93%地区分布：湘、赣、粤、川、鲁、鄂、滇7省水库数过5000座，占全国61%，湖南11815座为最多坝型坝高：土石坝占大坝总数的93%，坝高30m以上的水库9191座，15m以上2.63万水库数量1前言老化病害严重工程标准低、质量差（先天不足）维护不够、老化失修（后天失调）病险水库较多3万多座病险水库，占总

2、数40%老化、水毁、地震等不时新增大坝风险居高经济社会发展，水库影响增大极端气候条件，突发事件影响突出问题1前言历年溃坝：1954～2009年56年间全国共发生水库溃坝3504座，年均62.6座，其中小型3375座（占96%）过程分布：溃坝高峰在大跃进、文革期间，最多1973年溃556座，改革开放后快速减少，近年低位稳定重大灾害：1975年河南板桥、石漫滩溃坝，1993年青海沟后溃坝等，极大改变了大坝安全管理发展进程近期情况：2000-2009年共47座，年均4.7座，近几年是,07年7座，08年1座，09年没有，10年已有8座水库溃坝1前言渗流问题的重要性在工程事故统计中

3、，渗流原因所占份额仅次于洪水漫顶，高达30～40%。因工程质量认识、运用条件变化、技术要求提高，以及保障大坝运行安全和安全管理的需要，对已建坝进行渗流安全评价非常重要。1大坝渗流安全概要1.1渗流概念新疆兵团八一水库青海英德尔水库甘肃小海子水库内蒙古岗岗水库大坝渗流危害1）土石坝：破坏防渗与排水设施，造成坝基坝体和结构渗流破坏，降低坝坡稳定性。2）混凝土坝：扬压力降低坝体稳定性，两岸地下水影响坝座和岩体稳定，对坝基和结构造成水化学侵害。3）此外：过大的渗漏损失减低工程效益。1大坝渗流安全概要1.1渗流概念渗流破坏：渗流作用下的孔隙介质结构的改变，又称渗透变形破坏形式：管涌、

4、流土、冲刷土的分类：管涌、流土、过渡型，Cu判断破坏指标：渗透坡降J，J破坏、J允许破坏判断：直观判断、分析比对1大坝渗流安全概要1.2渗流破坏安全：在设计条件下基础和结构不发生渗流破坏，渗流对结构影响是有限和可接受的，并将渗流量控制在可接受的范围内。控制：“上堵下排”原则，上堵措施有防渗体和防渗结构，下排措施有排水体和反滤保护措施，通过这些措施将大坝渗流控制安全范围。1大坝渗流安全概要1.3大坝渗流安全与控制2.1概述2.2巡视检查2.3坝体渗流压力观测2.4坝基渗流压力观测2.5绕坝渗流观测2.6渗流量观测2大坝渗流安全监测2大坝渗流安全监测相关技术标准：《土石坝安全监

5、测技术规范》（SL60-94）《土石坝安全监测资料整编规程》（SL169-96）《混凝土坝安全监测技术规范》（DL/T5178-2003）《混凝土大坝安全监测技术规范(试行)》(SDJ336-89)2.1.2渗流安全监测项目及要求必设项目：1）巡视检查2）渗流量观测选设项目：①坝体渗流压力②坝基渗流压力③绕坝渗流观测2大坝渗流安全监测2.1概述2.1.3观测项目与观测频次2大坝渗流安全监测2.1概述观测项目建筑物级别观测频次（次数/月）ⅠⅡⅢ施工期初蓄期运行期巡视检查*必设必设必设10～430～84～2渗流量必设必设必设10～430～106～3坝基渗流压力必设必设选坝体渗流

6、压力必设必设选绕坝渗流必设选选*注：巡视检查不受上述限制，有条件可多做一些巡视检查，尤其是汛期、高水位期、水位升降期应加密频次，加强巡视检查。2.2.1巡视检查的重要性巡视检查是对设备监测在空间和时间不足上的补充，实践表明：很多渗流险情首先是巡视检查发现的，国外经验：大坝安全管理中巡视检查工作非常重要。2大坝渗流安全监测2.2巡视检查2.2.2巡视检查的重点1）坝体：裂缝、兽洞、蚁穴等影响渗流安全的隐患。2）下游：散浸、出水点、集中渗水、塌陷隆起等，翻砂冒水、混水等。3）上游：凹陷、塌坑等，水面漩涡、漏水声等，必要时做水下检查。4）建筑物接触部位的渗流进出口。2大坝渗流安全

7、监测2.2巡视检查2.3.1观测目的及内容1）监控观测断面坝体的渗流安全变化。2）了解防渗排水措施的工作效能。3）掌握观测断面的坝体压力分布。4）确定断面上水位线位置。5）监控穿坝建筑物渗流安全。2大坝渗流安全监测2.3坝体渗流压力观测均质坝斜墙坝宽心墙坝窄心墙坝坝体渗流压力观测布置示意图2.3.3观测设备1）设备有测压管、孔隙水压力计两类。2）高坝、渗透系数小和压力变幅小的土层不宜测压管，测压管管径不宜大，渗流急变区的花管段不宜长、测点不宜少。3）观测设备的考证资料要准确，孔口要防雨水，数据采集设备要定期校验。4