田 偉

加格斯臺(tái)水庫(kù)大壩初期蓄水監(jiān)測(cè)資料分析

田 偉

(新疆水利水電科學(xué)研究院，新疆 烏魯木齊 830049)

介紹了新疆加格斯臺(tái)水庫(kù)初期蓄水壩體滲流和垂直位移監(jiān)測(cè)情況，對(duì)大壩運(yùn)行情況進(jìn)行分析，結(jié)果表明水庫(kù)工程運(yùn)行正常。

大壩；安全監(jiān)測(cè)；加格斯臺(tái)水庫(kù)

加格斯臺(tái)水庫(kù)工程是一座具有灌溉兼顧供水的綜合利用任務(wù)的水利工程。壩址處多年平均流量為3.32m3/s，年徑流量0.6076億m3。水庫(kù)總庫(kù)容617萬(wàn)m3，興利庫(kù)容529萬(wàn)m3，水庫(kù)正常蓄水位為1448.1m，正常蓄水位相應(yīng)庫(kù)容579萬(wàn)m3，死水位1419.5m，死庫(kù)容50萬(wàn)m3，調(diào)洪庫(kù)容38萬(wàn)m3。可灌溉面積9.4萬(wàn)畝耕地。工程為Ⅳ等?。?）型工程。工程主要由攔河大壩、開(kāi)敞式溢洪道、輸水洞（導(dǎo)流洞改建）組成。大壩為混凝土面板砂礫石壩，最大壩高56.5m。工程地震設(shè)防烈度為Ⅶ度。加格斯臺(tái)水庫(kù)大壩于2012年4月29日開(kāi)始?jí)误w填筑工作，8月5日壩體填筑到1449.10m高程，實(shí)際施工日99天，共填筑36萬(wàn)m3砂礫料。

1 監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)

1.1 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目

加格斯臺(tái)水庫(kù)工程設(shè)置的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目有：（1）壩體、壩基滲流監(jiān)測(cè)。（2）滲透量監(jiān)測(cè)。（3）壩體垂直位移監(jiān)測(cè)。（4）外部變形監(jiān)測(cè)。

1.2 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的測(cè)點(diǎn)布置

1.2.1 滲流監(jiān)測(cè)

（1）滲透水壓力監(jiān)測(cè)。加格斯臺(tái)水庫(kù)共有9個(gè)滲流監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)。選擇河床0+159斷面作為滲流監(jiān)測(cè)斷面，壩基共布置9個(gè)測(cè)點(diǎn)，其中P1在趾板上游，P2、P3在趾板下游采用鉆孔埋設(shè)用來(lái)觀測(cè)帷幕灌漿效果，其余6個(gè)測(cè)點(diǎn)分別埋設(shè)在該斷面壩軸線上、下游用來(lái)觀測(cè)不同區(qū)域滲水情況。具體布置見(jiàn)圖1。

（2）滲流量監(jiān)測(cè)。將壩體滲水引出壩后，排入下游河道，在河床處設(shè)置一個(gè)量水堰，量測(cè)相對(duì)滲水流量。

（3）繞壩滲流監(jiān)測(cè)。在兩壩肩巖石上及壩下游坡線之外的山體上布置6根測(cè)壓管觀測(cè)繞壩滲流情況。

1.2.2 垂直位移變形監(jiān)測(cè)

選擇壩體最大斷面0+159斷面為觀測(cè)斷面在高程1412m、1428m分別設(shè)置了兩層水管式沉降計(jì)（SSC-1型），其中1412m高程4個(gè)測(cè)點(diǎn)，1428m高程3個(gè)測(cè)點(diǎn)，共埋設(shè)7套沉降計(jì)測(cè)點(diǎn)觀測(cè)壩體的沉降量。具體布置見(jiàn)圖1。

1.2.3 壩體表面變形監(jiān)測(cè)

在壩頂下游側(cè)、下游壩坡1410m、1430m高程各一排變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)。在壩體下游及兩岸選擇適當(dāng)點(diǎn)位建立專三級(jí)水平位移監(jiān)測(cè)網(wǎng)。水平位移和豎向位移共用一個(gè)測(cè)點(diǎn)，基點(diǎn)和測(cè)點(diǎn)均采用整體鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，共布設(shè)基點(diǎn)7個(gè)，變形標(biāo)點(diǎn)13個(gè)。

2 觀測(cè)資料分析

2.1 壩體滲流監(jiān)測(cè)

（1）壩基滲流監(jiān)測(cè)。在河床0+159m斷面帷幕前后鉆孔埋設(shè)滲壓計(jì)，用以監(jiān)測(cè)帷幕灌漿的防滲效果，其中帷幕前埋設(shè)滲壓計(jì)P1，帷幕后埋設(shè)滲壓計(jì)P2、P3；監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及過(guò)程線顯示，蓄水期間帷幕前、后滲壓計(jì)滲透水位變化規(guī)律基本一致；帷幕上游水位高于下游水位。2013年5月21日帷幕上下游P1、P2、P3滲壓水位達(dá)到峰值，分別為：1429.12m、1406.91m、1408.83m。截止2014年2月1日，帷幕上、下游P1、P2、P3滲壓水位為：1421.59m、1402.23m、1404.77m，分別上升了28.89m、6.79m、9.26m，見(jiàn)圖2。

（2）壩體滲流監(jiān)測(cè)。在0+159m斷面大壩建基面上安裝滲壓計(jì)P4～P9，分別安裝在軸上84m、56m、31m、0m和軸下29m、59m位置處，用以監(jiān)測(cè)壩體內(nèi)部滲流情況。

監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示：大壩基礎(chǔ)各部位滲壓計(jì)其滲透水位在施工期，主要受下游水位及降水的影響較大；蓄水后，下游壩體的滲壓水位均有不同程度上升，上游水位高于下游水位，蓄水期間下游滲壓計(jì)P5、P6、P7、P8、P9最高滲壓水位分別為1405.78m、1404.80m、1403.16m、1401.80m、1399.92m。截止2014年2月1日滲壓水位為1400.73m、1400.47m、1399.57m、1398.79m、1397.65m。監(jiān)測(cè)的滲透水位過(guò)程線見(jiàn)圖3。

圖1 0+159斷面監(jiān)測(cè)儀器布置圖

圖2 帷幕前后P1、P2、P3滲透水位過(guò)程線

圖3 P4、P5、P6、P7、P8、P9滲透水位過(guò)程線

2.2 壩體垂直位移監(jiān)測(cè)

選擇壩體0+159m斷面為觀測(cè)斷面，在高程1412m、1428m分別設(shè)置了二層水管式沉降計(jì)（XNSC-100型）。其中1412m高程4個(gè)測(cè)點(diǎn)，分別是軸上53m V1-1、軸上30m V1-2、軸線處V1-3、軸下29m V1-4；1428m高程3個(gè)測(cè)點(diǎn)，分別是軸上30m V2-1、軸線處V2-2、軸下28m V2-3。

（1）1412m高程沉降（見(jiàn)圖4）：由過(guò)程線反映壩體填筑時(shí)沉降速率較大，壩體停止填筑后沉降相對(duì)平緩,蓄水前后沉降量變化不大。到2014年2月1日，1412m高程水管式沉降V1-2、V1-3、V1-4相對(duì)觀測(cè)房的沉降量分別為：72mm、124mm、94mm，位于軸線處V1-3沉降量最大，沉降124mm；V1-1過(guò)程線規(guī)律異常，經(jīng)分析可能是進(jìn)水管內(nèi)部有氣體或排氣管中進(jìn)水造成，需在以后的觀測(cè)資料進(jìn)一步分析。

圖4 1412m高程沉降計(jì)相對(duì)1#觀測(cè)房沉降過(guò)程線

（2）1428m高程沉降（見(jiàn)圖5）：由過(guò)程線反映壩體填筑時(shí)沉降速率較大，壩體停止填筑后沉降相對(duì)平緩,蓄水前后沉降量變化不大。到2014年2月1日，1428m高程水管式沉降儀V2-1 、V2-2、V2-3相對(duì)觀測(cè)房的沉降量分別為：12mm、57mm、30mm，位于壩軸線處V2-2沉降量最大，沉降57mm。

圖5 1428m高程沉降計(jì)相對(duì)2#觀測(cè)房沉降過(guò)程線

3 結(jié) 論

（1）帷幕前、后滲流監(jiān)測(cè)。帷幕前、后滲壓計(jì)滲透水位變化規(guī)律基本一致。2012年12月8日水庫(kù)開(kāi)始蓄水，帷幕前、后滲透水位均有不同程度的上升，上游水位高于下游水位。帷幕上、下游P1、P2、P3滲壓水位于2013年5月21日達(dá)到最大值，分別為：1429.12m、1406.91m、1408.83m，滲壓水位分別上升了35.3m、11.54m、13.4m。

（2）壩體滲流監(jiān)測(cè)。大壩基礎(chǔ)各部位滲壓計(jì)其滲壓水位在施工期，主要受上游水位及降水的影響較大，2012年12月8日水庫(kù)開(kāi)始蓄水，壩體滲壓計(jì)滲壓水位變化規(guī)律一致，壩體滲壓水位從上游至下游逐步遞減。

蓄水期間下游滲壓計(jì)P5、P6、P7、P8、P9最高滲壓水位分別為1405.78m、1404.80m、1403.16m、1401.80m、1399.92m，滲壓水位分別上升了8.96m、9.52m、8.24m、6.03m、5.07m。

（3）壩體內(nèi)部垂直位移監(jiān)測(cè)。加格斯臺(tái)面板堆石壩截止到2014年1月底，相對(duì)觀測(cè)房最大沉降量1412m、1428m，高程分別為124mm、57mm，相對(duì)沉降量不大。

綜上所述，通過(guò)對(duì)加格斯臺(tái)水庫(kù)滲透壓力、垂直位移監(jiān)測(cè)等項(xiàng)目進(jìn)行闡述與分析,結(jié)果表明大壩運(yùn)行正常，水庫(kù)大壩處于安全狀態(tài)。研究結(jié)果為掌握大壩的工作性狀與加強(qiáng)大壩安全管理提供了重要科學(xué)依據(jù)。

10.3969/j.issn.1008-1305.2014.03.005

TV698.1

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1008-1305（2014）03-0016-03

田 偉(1979年-)，男，工程師。