邵明猛　杜森　商鵬

摘? ? 要：南水北調(diào)工程是國(guó)家性的戰(zhàn)略基礎(chǔ)設(shè)施，其安全問(wèn)題一直是人員關(guān)注的焦點(diǎn)。隨著通水運(yùn)行后工程安全監(jiān)測(cè)的持續(xù)開(kāi)展，及時(shí)發(fā)現(xiàn)各種異常數(shù)據(jù)，并對(duì)異常數(shù)據(jù)產(chǎn)生的原因進(jìn)行準(zhǔn)確判讀，對(duì)保證水工建筑物安全運(yùn)行十分必要，具有重要的研究意義。

關(guān)鍵詞：南水北調(diào);水閘;安全監(jiān)測(cè); 滲壓計(jì); 滲流監(jiān)測(cè)

1? 工程概況

長(zhǎng)溝泵站樞紐工程是南水北調(diào)東線一期工程中第十一級(jí)抽水梯級(jí)泵站，是南四湖至東平湖段工程的第一座泵站，位于山東省濟(jì)寧市任城區(qū)長(zhǎng)溝鎮(zhèn)。泵站樞紐工程包括主廠房、副廠房、引水渠、出水渠、引水涵閘、出水涵閘、梁濟(jì)運(yùn)河節(jié)制閘、110kV變電站、水泵機(jī)組及自動(dòng)化監(jiān)控、辦公及生活福利設(shè)施等。長(zhǎng)溝泵站引水閘建筑物級(jí)別為1級(jí)，其他次要建筑物級(jí)別為3級(jí)，施工圍堰等臨時(shí)建筑物級(jí)別為4級(jí)。泵站設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇，校核防洪標(biāo)準(zhǔn)為300年一遇。

2? 地質(zhì)情況

長(zhǎng)溝泵站引水閘位于魯西中臺(tái)隆--濟(jì)寧-成武凹斷束--嘉祥凸起的東部，嘉祥斷裂西側(cè)，該斷裂屬秦嶺緯向構(gòu)造體系伴生的低序次張性正斷層，走向不穩(wěn)定，呈鋸齒狀分布，擺動(dòng)范圍由NW344°至NE16°，傾向E，傾角約80°。根據(jù)地震歷史資料分析，主要活動(dòng)時(shí)間為燕山期，喜馬拉雅期仍有活動(dòng)。根據(jù)有記載以來(lái)的地震歷史資料，據(jù)場(chǎng)區(qū)30km范圍內(nèi)未曾發(fā)生過(guò)5級(jí)以上的地震，90km范圍內(nèi)曾發(fā)生過(guò)5到7級(jí)地震八次。綜合分析，場(chǎng)區(qū)沒(méi)有活動(dòng)斷裂，地震活動(dòng)頻次低、震級(jí)小，處于相對(duì)穩(wěn)定區(qū)。

3? 觀測(cè)方法及數(shù)據(jù)采集

引水閘水位觀測(cè)采用人工測(cè)讀水尺的方式及自動(dòng)水位計(jì)獲得成果。垂直位移采用徠卡LS10型精密水準(zhǔn)儀進(jìn)行往返觀測(cè)，水平位移采用徠卡TS60型精密全站儀進(jìn)行多測(cè)回測(cè)角觀測(cè)。引水閘測(cè)壓管（內(nèi)安裝壓阻式水位計(jì)）和引水閘滲壓計(jì)（振弦式）均采用葛南MCU-32型自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱：監(jiān)測(cè)系統(tǒng)）進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

4? 異?，F(xiàn)象

2018年5月16日，值班人員發(fā)現(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采集引水閘3#滲壓計(jì)某一時(shí)刻出現(xiàn)與歷史數(shù)據(jù)不符的異常數(shù)據(jù)值（顯示水位為39m），其他時(shí)間無(wú)異?，F(xiàn)象，如果該異常數(shù)據(jù)值不屬于系統(tǒng)誤差，則引水閘涵洞底板可能存在安全隱患，所以需要對(duì)該數(shù)值進(jìn)行有效性分析，排除可能存在的安全隱患。

5? 分析

5.1? 水情監(jiān)測(cè)分析

長(zhǎng)溝泵站2018年5月份引水閘上下游水位正常，建筑物運(yùn)行平穩(wěn)，無(wú)異常水情發(fā)生，排除降雨等外在因素對(duì)滲壓計(jì)的影響。

5.2? 滲壓觀測(cè)分析

5.2.1? 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)計(jì)算軟件準(zhǔn)確性分析

為了驗(yàn)證3號(hào)滲壓計(jì)異常值是否為監(jiān)測(cè)系統(tǒng)計(jì)算軟件的計(jì)算問(wèn)題所致，將監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所采集到的原始模數(shù)值和原始溫度值代入到振弦式滲壓計(jì)的計(jì)算公式進(jìn)行人工比對(duì)，計(jì)算公式如下：

在本系統(tǒng)中，已經(jīng)安裝了氣壓計(jì)來(lái)對(duì)滲壓計(jì)水位進(jìn)行氣壓補(bǔ)償，在誤差分析中不再考慮氣壓的影響，故本次計(jì)算認(rèn)為Q0-Q=0。代入原始模數(shù)值和原始溫度值后得到按監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所設(shè)基準(zhǔn)值的人工計(jì)算結(jié)果。通過(guò)比對(duì)，經(jīng)過(guò)人工計(jì)算的同一時(shí)刻的3號(hào)滲壓計(jì)水位值為39m，與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的軟件計(jì)算值結(jié)果一致，排除了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)計(jì)算軟件的計(jì)算錯(cuò)誤問(wèn)題，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確無(wú)誤。

5.2.2? 相關(guān)部位引水閘測(cè)壓管監(jiān)測(cè)成果的綜合性分析

由于引水閘滲壓計(jì)損壞較多，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)只能采集到3號(hào)滲壓計(jì)的完整數(shù)據(jù)。針對(duì)該情況，結(jié)合本閘站相關(guān)部位同一時(shí)段測(cè)壓管及垂直位移成果進(jìn)行綜合分析。首先收集了當(dāng)月引水閘測(cè)壓管數(shù)據(jù)，將3#滲壓計(jì)異常值剔除后用與5月16日上下游水位相同時(shí)的數(shù)據(jù)代替，然后再將監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采集的5月份引水閘滲壓計(jì)及測(cè)壓管原始數(shù)據(jù)帶入公式進(jìn)行計(jì)算，并例用EXCLE表格繪制過(guò)程線（詳見(jiàn)圖1）進(jìn)行滲流的相關(guān)性分析。通過(guò)圖1的過(guò)程線可知，經(jīng)計(jì)算后滲壓計(jì)水位值在在31.92m到32.06m之間變化，。引水閘3號(hào)滲壓計(jì)水位與引水閘測(cè)壓管水位的變化趨勢(shì)相同，隨上下游水位平穩(wěn)變化，同一塊底板上的測(cè)壓管管內(nèi)水位相互之間和上下游水位無(wú)交叉現(xiàn)象，趨勢(shì)穩(wěn)定。

5.2.3? 相同部位引水閘垂直位移成果的綜合性分析

最后又收集了同時(shí)期同一部位引水閘垂直位移觀測(cè)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)顯示引水閘3號(hào)滲壓計(jì)所在部位（洞身底板1-1）當(dāng)月垂直位移無(wú)異常沉降現(xiàn)象發(fā)生（間隔位移為0.4mm，累計(jì)位移僅為1.2mm），進(jìn)一步確定了引水閘3#滲壓計(jì)在5月16日所采集的數(shù)據(jù)為一粗差，應(yīng)該剔除。

6? 結(jié)束語(yǔ)

滲壓計(jì)異常數(shù)據(jù)產(chǎn)生的原因非常多，本文結(jié)合工程實(shí)際判別出了此異常數(shù)據(jù)為系統(tǒng)粗差，并通過(guò)數(shù)據(jù)分析進(jìn)行了驗(yàn)證，避免了粗差在安全監(jiān)測(cè)工作中影響。

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