长洲水利枢纽大坝外部变形观测

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1、长洲水利枢纽大坝外部变形观测刘明军中电投南方电力有限公司广州510130摘要：安全监测是大坝安全管理的耳目，是了解和掌握大坝性状变化和安全状态的主要手段。本文对长洲水利枢纽内、中、外三江、船闸控制楼、进行沉陷位移在不同时间段，以相反次序进行返测，得到大坝外部变形观测数据，以期做到防患于未然，确保大坝安全运行的目的。关键词：长洲；大坝变形；观测；垂直位移我国现有大坝8万余座，在国民经济中发挥了巨大的经济和社会效益。然而，由于多种原因，如水文、地质、老化等，部分大坝存在安全隐患，影响了工程效益的发挥和下游人民的生命财产安全。上个世纪我国板桥、石漫滩

2、等大坝失事至今仍让人心有余悸。大坝安全已引起政府高度重视，国家相继成立了水电站大坝安全监察中心、水利大坝安全监测中心来具体管理[1]。监测工作是确保大坝长期安全运行的重要手段，是水工建筑物工程管理的耳目[2]。通过监测设备获取监测部位数据，进而揭示大坝运行状态，评估大坝安全状态[3]。1.工程概述长洲水利枢纽位于西江水系干流浔江下游河段，坝址位于梧州市长洲岛端部，枢纽坝轴线横跨两岛、三江，是一座以发电为主，兼有航运、灌溉和养殖等综合利用效益的大（1）型水利工程。长洲水利枢纽主要建筑物分内江、中江、外江三江布置：内江枢纽由12孔泄水闸、6台灯泡贯

3、流式水电机组厂房段、左右岸接头重力坝、碾压土石坝及开关站组成；中江由15孔泄水闸和左右岸接头重力坝组成；外江由16孔泄水闸、9台灯泡贯流式水电机组厂房段、千吨级船闸、重力坝段、土石坝以及开关站和鱼道组成。电站总装机容量为630MW，采用15台灯泡贯流式发电机，年发电量30.143亿kW·h。水库总库容56亿m3，正常蓄水位20.6m时库容18.6亿m3，汛期限制水位18.6m。2.观测方案本次测量严格按照《国家一、二等水准测量规范》中关于一等水准测量的各项技术要求，对水准路线进行往、返观测，采用徕卡DNA03数字水准仪配合铟钢条码尺，严格按照国

4、家一等水准观测顺序进行作业，往、返测奇数站观测顺序为“后—前—前—后”，偶数站为“前—后—后—前”。水准路线在不同时段进行往、返观测。观测过程中观测仪器和设备固定，观测人员固定，以及在基本相同的环境和条件下进行观测。外江坝顶监测点沉陷位移观测路线：从长洲水利枢纽水准网工作基点水6起，经过外江2#船闸右闸首WLD-8测点，进入船闸和重力坝段，进入泄水闸坝段后由WLD16测点往左岸方向逐点测至外江厂房安装间砼墩的WLD41测点，最后附和到泗化洲岛土坝水准工作基点水5，组成附合水准路线。在不同时间段，以相反次序进行返测。中江坝顶监测点沉陷位移观测路线

5、：从泗化洲岛水准网工作基点水5起，经泗化洲岛土坝ZLD1，测至右岸重力坝，往左岸方向经过中江泄水闸墩各监测点，测至左岸重力坝ZLD27，最后测至长洲岛水准网水准工作基点水4，组成附合水准路线。在不同时间段，以相反次序进行返测。内江坝顶监测点沉陷位移观测路线：往测是由长洲岛水准网水准工作基点水4起，经过长洲岛土坝坝顶各监测点，进入内江重力2号坝段NLD2点、经内江3、4号重力坝及泄水闸坝段、厂房发电机组段以及安装间砼墩各监测点，测至内江土坝坝顶上游的NLD44，最后附合到内江土坝水准网水准工作基点水3，组成附合水准路线。在不同时间段，以相反的次序

6、进行返测。3.观测成果及精度分析（1）从本次观测结果来看，各江土坝整体表现为下沉现象，内江厂房以及内江泄水闸段表现为上抬现象，中、外江泄水闸坝段整体表现为上抬现象；（2）结合各江变形成果表来看，本次下沉量最大的为长洲土坝坝顶上游的ZLD35点，最大下沉量为+6.65mm，本次上抬量最大的为外江2#船闸右闸墙的WLD8，最大上抬量为-1.67mm；（3）埋设在回填土基础上的监测点沉降位移与上次观测相比仍然呈下沉现象，对于土坝上的各监测点本次位移变形值下沉较大的主要原因是载重车辆频繁进出，加上回填土未完全稳定导致位移变形量继续呈现下沉现象；（4）本

7、次测量中平均气温为23℃，气温较上次观测有所下降，结合各江典型测点观测曲线可以看出，各监测点呈周期性变化，监测周期主要受温度的影响，即温升时坝体上抬，温降时坝体下沉，呈弹性变化，符合混凝土坝体变形规律；（5）结合前两年的观测曲线可以看出，在长洲水利枢纽工程中，气温的变化始终是影响大体积混凝土建筑物变形的主要因素。关于船闸控制楼的沉降位移已从初期的下沉量大到现在逐渐趋于平稳状态，从最近几期监测数据来看，船闸控制楼的沉陷速率已相对减缓，但还需要对该建筑物进行持续性加密观测，便于掌握最新的数据动态。表1各水准路线及限差情况部位测站数水准路线长往返测高

8、差不符值往返测高差允许不符值备注站(Km)(mm)(mm)水5～新水6421.297+1.74±2.278外江水准路线水4～水5360.998-1.2