标题 | 关于长河坝水电站渗流渗压监测成果的分析 |
范文 | 李峰 摘 要:大坝的渗流渗压参数是关键技术参数,影响着大坝的安全和周围环境的安全,是关乎人民利益的重要建设项目。因此,本文以大坝的渗流渗压监测设计及结果为研究对象,对监测数据结果进行分析,以提升大坝关键参數的建设,提升大坝安全性。 关键词:长河坝水电站;渗流渗压;监测成果分析 1 渗流渗压监测的重要性 渗流主要是对岩土空隙中运动的地下水的总称,渗流理论则在水利、土建、给水与排水、石油、地质和化工等多个行业与领域都有应用。其中,在水利水电工程中主要存在的渗流问题是土壤与透水地基上水工建筑物的渗漏与稳定性,水库鱼河渠边岸等的侧漏以及挡水大坝中的渗漏[1]。主要研究的渗漏包括了渗流区域内的水头或地下水位的分布、渗流量的确定、渗流作用于建筑物基底上的力、渗流速度分布及其可能引起的土体结构变形等。在力学方面则需要注意渗流流量、浸润线的位置、渗透压强与渗透压力以及渗透流速。 在常见的长河大坝建成后,大量的水存在于水库中,对大坝形成较大的水压力,其坝基、坝体以及坝基等部位都会受到影响,形成渗流,进而对大坝的安全造成影响,危害周边环境的生命与财产安全。一旦形成过大的渗流现象,则可能造成大坝的坍塌或更严重的安全事故,并且有相关统计数据显示,我国有近40%的大坝工程事故都是由于渗流问题造成的。因此,在对大坝的蓄水后设计、施工与运行管理等方面需要投入较大的资金与人力物力。需要受到相关人员的重视,确保大坝的安全与稳定[2-3]。因此本文将结合长河坝水电站的渗流渗压监测成果进行分析,简析我国大坝渗流问题,并采取处理措施,维护大坝安全。 2 长河坝水电站工程概况 长河坝水电站地处四川省康定县境内,系大渡河干流水电规划“三库22级”的第10级电站,上游是猴子岩水电站,下游是黄金坪水电站。总装机容量2600MW,最大坝高为240m。正常蓄水位为1690m,总库容为10.75亿m3,调节库容4.15亿m3,基本具备季调节能力。 根据确切的蓄水计划,现已完成以下3个阶段的蓄水:1)由2条初期导流洞下闸,蓄水水位至1580m。2)水位由1580m升至1650m,由中期导流洞排泄至水位1595m,再由中期导流洞下闸,放空洞排泄,继续蓄水至1650m。首批发动机组调试。3)根据实际情况,放空洞排泄,蓄水至1658m,放空洞下闸,由1、2、3号泄洪洞控泄,蓄水至1680m。 第4阶段的蓄水安排将以水电工程质量监督总站专家组的具体安排而定。 3 长河坝水电站渗流渗压监测成果与分析 3.1 渗流渗压的监测布置 1)坝基渗流渗压监测布置。分别在副防渗墙下游3.5m沿坝轴线坝基处设置8个渗压计、主防渗墙下游3.5m沿坝轴线坝基处设置5个渗压计、(纵)0+213.72m坝基处设置9个渗压计、(纵)0+253.72m坝基处设置7个渗压计、(纵)0+303.72m坝基处9个渗压计,总计38个。 2)测压管的布置。分别在基础廊道设置测压管6个,左岸灌浆平洞设置测压管15个,分别为1640m灌浆平洞ZGJ2处设置4个、1580m灌浆平洞ZGJ3处设置4个、1520m灌浆平洞ZGJ4处设置4个、1460m灌浆平洞ZGJ5处设置3个;右岸灌浆平洞设置测压管15个,分别为1640m灌浆平洞YGJ2处设置4个、1580m灌浆平洞YGJ3处设置4个、1520m灌浆平洞YGJ4处设置5个、1460m灌浆平洞YGJ5处设置3个,厂区灌浆平洞设置测压管21个,分别为1640m厂区灌浆平洞ZGJ2处3个、1580m厂区灌浆平洞ZGJ3处5个、1520m厂区灌浆平洞6个、1460m厂区灌浆平洞7个。共计测压管57个。 3)绕渗孔的布置。分别在左岸灌浆平洞设置绕渗孔11个,依次为:1697m灌浆平洞1个、1640m灌浆平洞1个、1580m灌浆平洞1个、1520m灌浆平洞1个、1460m灌浆平洞1个、9#公路隧洞3个、901#公路隧洞3个。右岸灌浆平洞设置绕渗孔11个,依次为1697m灌浆平洞1个、1640m灌浆平洞1个、1580m灌浆平洞1个、1520m灌浆平洞1个、1460m灌浆平洞1个、4-2#公路隧洞1个、交通洞YJT6处1个、5#公路隧洞1个。 4)量水堰的布置。分别在大坝和厂区的不同位置设置量水堰12处,分别为左岸:1640m、1580m、1520m和1460m灌浆平洞各1个;右岸及基础廊道:1640m、1580m、1520m等三个灌浆平洞各1个、交通洞 YJT7处1个、1460m基础廊道河床1个;厂区:一、二、三层排水廊道各1个以及坝后量水堰1个。 3.2 渗流渗压的监测成果分析 1)坝基渗流渗压监测数据分析。总体数据而言,所有监测数据差异不大,但是也有部分水位需要继续观察。在副防渗墙处,渗压水头的变化与库水位的变化具有明显相关性,水头变化较大,会对坝体的稳定性产生不利影响;主防渗墙处,数据变化在-0.09m~2.18m,具有一定差距,但仍需继续观察;其余测点水头变化在-0.10m~0.64m之间,差异不明显,可继续关注。 同时,结合坝基的水位实测值可见,副防渗墙的测压计所测水位与上游库水位基本一致,受上游实际水位的变化影响,渗压计水位低于库水位,坝基水位与库水位走势相似,呈逐渐递减趋势。 2)测压管监测数据分析。基础廊道测压管的监测数据显示,在水位的监测过程中,相邻两次的水位差变化为0.05m~0.57m,数据结果差异不大,水压正常;左岸灌浆平洞测压管的监测数据显示,在水位的监测过程中,相邻两次的水位差变化为-2.21m~2.67m,数据差异相对较大,需要再继续观察;右岸灌浆平洞测压管的监测数据显示,在水位的监测过程中,相邻两次的水位差变化为-1.38m~1.62m,数据差异相对较大,需要再继续观察;厂区灌浆平洞测压管的监测数据显示,在水位的监测过程中,相邻两次的水位差变化为-0.09m~0.80m,数据差异相对较小,可继续关注。 3)绕渗孔监测数据分析。左岸灌浆平洞绕渗孔监测数据显示,相邻两次的水头差变化为0.04m~0.70m,数据变化不大,对于差异较大的数据可再次考察;右岸灌浆平洞绕渗孔监测数据显示,相邻两次的水头差变化为-3.67m~0.69m,除去1520m灌浆平洞的-3.67m的较大差异,其余数据差异较小;可见,左右两岸的灌浆平洞等地基本不渗漏,对水位和大坝影响较小。 4)量水堰监测数据分析。有相关数据显示:该大坝蓄水前总渗漏量为5.06L/s,蓄水后总渗漏量为34.31L/s,其中坝区渗漏量为28.62L/s,厂区渗漏量为5.69L/s,坝区左岸渗漏量为7.84L/s,右岸及基础廊道渗漏量为20.78L/s。而相邻两次的测量值差异为-0.45m~0.64m,数据差异相对较小,即表示大坝的渗流较小。 3.3 其他测定点及监测数据结果分析 对其他诸如泄洪洞、放空洞洞身、压力管道、初期导流洞、中期导流洞等部位,其检测结果也基本符合大坝的设计要求,符合渗流的基本要求。 4 结束语 由以上的监测数据可以知道,长河坝水电站的水坝的渗流渗压数据变化较小,符合国家及相关单位的具体标准,可以正常使用。同时,在使用的过程中需继续观测渗流渗压情况,以保证大坝的安全性欲稳定性。 参考文献 [1]王军,李俊.黄金坪水电站右岸厂区蓄水后渗流渗压监测成果分析[J].四川水力发电,2017,36(05):92-95. [2]刘建坤,由广昊,马林艳.长河坝大坝施工期安全监测成果分析[J].水力发电,2016,42(10):57-61. [3]阮彦晟.官地大坝渗流渗压监测分析及评价[J].重庆建筑,2014,13(08):58-60. |
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