吉牛水电站坝体变形监测方案优化设计.pdf

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1、规划设计东北水利水电2014年第11期[文章编号】1O02一O624(2O14)11—00o4—03吉牛水电站坝体变形监测方案优化设计文豪，李俊富2(1．国电大渡河流域水电开发有限公司，四川成都610041；2．中水东北勘测设计研究有限责任公司．吉林长春130061)[摘要]吉牛水电站大坝变形监测原设计采用引张线加静力水准方案，并在坝体两端增加倒垂线及双金属标。后采用“DB3200型真空激光准直测坝变形系统”及其最新专利技术“一种真空激光准直系统端点改正方法”，对方案进行了优化设计并成功实施。优化后的方案投资低于原设计方案，观测精度也优于原方案，同时实现了自动化观测

2、，直接节约了后期整个监测系统实施自动化的投资。这种单端点改正方法降低真空激光系统设计布置与实施的难度，并节约了工程投资。【关键词】吉牛水电站；大坝变形监测；真空激光；单端点改正[中图分类号】TV698．12[文献标识码】B1概述资也较多。2)该方案如果实施并投入运行，运行期的管吉牛水电站位于四川省丹巴县革什扎河流域理与维护的工作量均较大，观测数据的连续性及下游河段，属革什扎河流域水电规划一库四级方准确性均受气候因素的影响。案中的第四级梯级电站，为引水式开发。首部枢纽3)大坝左岸为上坝公路及引水发电隧洞进口，位于丹巴县绕拉乡独狼沟口下游约O．5km，地面该处的倒垂孔只

3、能布置在坝上，要求倒垂孔深度必厂房位于革什扎河与大金川河交汇口附近的一级需穿透坝体及河床覆盖层，深入到基岩稳定区域。阶地上，工程区内有县级简易公路(丹巴～丹东)通钻孔深度超过百米，施工难度极大，工程造价较高。过，在革什扎河口处与省道$211线相连，闸、厂区针对上述问题，设计通过广泛充分的调研，最距丹巴县城分别约30km和2．8km，距成都分别约终根据中水东北勘测设计研究有限责任公司推荐479km和452km，对外交通较为方便。的“DB3200型真空激光准直测坝变形系统”及其电站为引水式电站。工程枢纽由挡水坝、泄洪最新专利技术，“一种真空激光准直系统端点改正闸、引水隧

4、洞、调压井、压力管道及发电厂房等主方法”(以下简称单端点改正方法)对大坝变形监要水工建筑物组成，电站总装机容量240Mw测方案进行了优化设计。(120MW／台×2台)，工程总工期39个月(不含筹建期)。3真空激光系统原理2大坝变形监测原设计方案真空激光准直测坝变形系统是把三点法激光准直系统和一套适合大坝变形观测特点的软连接吉牛水电站原设计方案是在坝顶布置引张线动态真空管道系统合理的结合起来的新系统。三加静力水准方案，该方案只能测得坝体变形的相点法激光准直又称为波带板激光准直。波带板又对位移测值，还需要在坝体两端增加倒垂线及双称菲涅尔透镜，它是把菲涅尔半周期带交替地做

5、成金属标，最终联合计算获得坝体的绝对位移测值。通光带和遮光带的一种特殊设计的光栅。这种光栅该方案主要存在以下问题：被激光点光源发出的一束可见的单色相干光照射1)前期工程投资较大，后期该项目自动化投·4·规划设计丕2014年第l1期向、z向的初始值，Axn，A几分别为端点改正测测房。接收端采用位于右岸山体平洞内的LA10号点相对于接收端观测坐标系的第n次观测值：位测点进行绝对位移的改正，不再设置倒垂线及双移变化量的方向为；水平向——坝体向下游位金属标，可大幅节约工程投资。移为正，向上游位移为负；垂直z向——坝体向下5．3真空管道及测点沉降为正，向上抬升为负，则第n次观

6、测到的接收1)真空管道采用直径6219无缝钢管，相关与端绝对位移变化量计算公式为：测点箱连接的软管均采用直径6219的波纹管，管R=【A∞-A】+(—)(2)道长度约150m。R厶=【A-A加)+(一)(3)2)测点共计9个，测点直接安装于坝顶预留式中：一发射端位置位移向的初始测值；测点坑内，测点底部浇筑测点墩，并采用4根西22×。___一发射端位置位移z向的初始测值；。——250mm插筋确保测点箱体与坝顶混凝土紧密相发射端位置位移的第n次向观测值；。——发连，基坑内用风钻向上游侧下方打排水孔两个，排射端位置位移的第11．次z向观测值；A广端点水孔孔口要求位于基坑下

7、游侧，以方便如果排水改正测点相对于接收端观测坐标系的向的初始孔淤堵后的清理。测值；A厂端点改正测点相对于接收端观测坐3)测点箱全部使用6219形标准测点箱，测点标系的z向的初始测值；AI_一端点改正测点相箱内部波带板翻转装置及测点控制模块的型号均对于接收端观测坐标系的第／7,次向观测值；一致，降低系统的使用与维护难度。A，一端点改正测点相对于接收端观测坐标系的5．4抽真空控制系统．第次z向观测值；R。——接收端水平向第／7,1)整个管道容积约5．2m3，使用2台2x4旋片式次观测的绝对位移变化量；R一接收端垂直z风冷真空泵，无需冷却水系统。观测真空度设计小于向第