大广坝水电站土坝运行中几个典型问题研究

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1、大广坝水电站土坝运行中几个典型问题研究　　【摘要】文章指出大广坝水电站土坝运行中存在的土坝监测受外界影响的因素，土坝上游抛石护坡构造及应用情况，土坝白蚁防治等问题，分析这些问题在土坝运行中的影响，并根据实践提出一些经验和看法。【关键词】大广坝水电站；监测；折光；仪器检验；抛石护坡；白蚁防治1.概述1.1工程概况大广坝水利水电站工程位于海南省西部东方市境内昌化江中游。该工程具有发电、灌溉、供水等综合效益，电站在系统中承担调峰、调频和事故备用的任务。枢纽坝址以上控制流域面积3498km2，正常蓄水位140.00m，汛期限制水位140.00m，水位相应库

2、容14.95亿m3。枢纽工程拦河大坝（混凝土坝、土坝）为1级建筑物，按千年一遇洪水设计，入库洪峰流量31800m3/s，水库设计洪水位140.07m；可能最大洪水校核，入库洪峰流量46000m3/s，校核洪水位141.97m，水库总库容17.1亿m3。水电站大坝布置型式是河床为碾压混凝土重力坝，两岸为均质土坝，大坝全长5842m，其中河床混凝土坝长9719m，坝顶高程144.00m，最大坝高57m；两岸土坝全长5123m，左岸土坝坝顶高程145.00m，右岸土坝坝顶高程144.50m，土坝最大坝高44m，土坝上游面是块石抛石护坡，下游面是草皮护坡。

3、河床溢流坝段安装16扇16m×14.5m（宽×高）的泄洪闸门，水库水位140.07m时，16孔全开下泄流量为29066m3/s；当水库水位达到校核洪水位141.97m时，16孔闸门全开时最大下泄流量为35685m3/s。该工程于1990年6月国家计委批准正式开工，大坝自93年12月9日下闸蓄水，93年12月29日第一台机组并网发电，至95年3月29日，四台机组全部建成投产。1.2土坝运行管理中存在的问题大广坝水电站建成后，土坝运行日常管理工作主要有：土坝的变形监测和内部观测，土坝上下游护坡的维护，土坝白蚁防治等。在多年的工作实践中，发现土坝变形监测

4、易受到自然条件、人为等外界环境干扰，给资料整理与分析带来一定的困难；土坝上游抛石护坡遭受强台风淘刷后，发生较大面积的抛石滑坡；下游草皮护坡白蚁难以根治。这些问题或多或少在某些水电站土坝中存在，它们影响土坝监测的精度，影响土坝的安全运行，现在对这些问题加以分析，并根据实践提出一些经验供参考。2.土坝监测的影响因素9大广坝水电站土坝变形监测项目主要包括土坝的垂直位移、水平位移观测。大坝垂直位移采用精密水准法，仪器为Ni002水准仪。水平位移观测则采用在下游观测墩上安置TCA2003全站仪测边距法。内部观测主要有渗透压力、基础扬压力、浸润线、地下水、渗透

5、流量、土压力、土位移、坝体倾斜、内部分层沉陷等，全都实行了自动化观测。2.1自然条件影响大广坝坝区气候属亚热带型，高温多风多雨。用视准线观测大坝变形时，最易受风和折光的影响，给观测带来误差。大广坝左土坝长2792m，右土坝长2331m，采用单一的视准线无法观测，原来设计采用连续视准线观测，该法的特点是每一测点都要求安置仪器观测小角，然后观测某点相对于其前后两点为基准线的偏离值，如此连续观测，最后通过公式解算出各点的实际偏离值，理论上是可行的。但由于观测过程中每一的测点的各种误差（瞄准误差、对中误差、折光误差）对下一测点都有影响，仪器经多次搬动后，产

6、生较大的累积误差。其表现在有个坝段向上游移动，有点坝段向下游移动，有时移动量达2cm-3cm，过程线跳动厉害，无规律可言。后来改用精度较高的ME5000测距仪测距法得以解决。在土坝下游建若干的观测墩，在观测墩上安置ME5000，以观测坝顶测点与观测墩之间的距离变化来确定大坝的水平位移。而在风力和雾气的影响下，ME5000测值误差还是有所偏大，所以采用ME5000测距仪观测时，一般选择天气情况较好时观测。92.2人为因素影响大广坝观测设施，为了防止锈蚀，用铜质的材料较多，有时被砸毁卖掉，恢复后资料失去连续性。左岸土坝的垂直位移观测点、水平位移观测墩，

7、内观观测房，土坝引张线，双弦标，土坝自动化观测电缆等曾被人为地砸毁、挖掘和盗窃。土坝水平位移观测墩和土坝自动化观测电缆多次恢复后又被破坏。在道路面上或附近，也易受到车辆不同程度的损害。这就很难保证资料的连续性、长期性以及稳定性。后来大力加强了对观测设施的防盗及保护，并取得一定的效果，但还是难以杜绝人为因素有意无意的影响，给观测工作带来了一定的困难。2.3折光影响视准线和大气激光量测大坝变形时，受折光影响较大。折光是这类观测中主要误差来源之一，这一问题在观测界已取得共识。大广坝水电站土坝变形监测，由于使用的观测仪器大多是光学仪器，或多或少都要受到折光

8、的影响，其结果表现在数据向上下或左右方向摆动，就是同一时间的观测数值都会因天气的变化而出现差值。因此，在这类项目观测时，为