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麥海因水庫安全監(jiān)測設(shè)計

文檔作者：陳小林文檔來源：新疆塔城地區(qū)水利水電科學研究所		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年10月12日
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第l2期(總第105期) 中國水能及電氣化 NO．12(TOTAL NO．1O5)
2O13年12月 China Water Power&amp;amp;Electrification
麥海因水庫安全監(jiān)測設(shè)計
陳小林
(新疆塔城地區(qū)水利水電科學研究所，新疆塔城834700)
摘要：本文對根據(jù)相關(guān)規(guī)范和已建成水利工程監(jiān)測設(shè)計經(jīng)驗，結(jié)合麥海因水庫工程特性、壩址區(qū)地質(zhì)條件和
地形條件進行的工程安全監(jiān)測設(shè)計情況。
關(guān)鍵詞：水庫；安全監(jiān)測；設(shè)計
中圖分類號：TV698．1 文獻標識碼：B 文章編號：1673-8241(2013)12-0054-03
Safety M onitoring Design of M aihaiyin Reservoir
CHEN Xiao．1in
(Xinjiang Tacheng Region Institute of Water Resources and Hydropower，Tacheng 834700，China)
Abstract：Project safety monitoring is designed according to related specifications and monitoring design experience of
constructed water eonservaney project in the paper by combining Maihaiyin Reservoir project features，dam address
geological conditions and topographic conditions．
Key words：reservoir；safety monitoring；design
1 工程概況
麥海因水庫總庫容為995萬In ，水庫控制灌溉面
積0．43萬hm ，工程等別Ⅲ等，工程規(guī)模為中型，永
久性主要建筑物級別為3級，永久性次要建筑物級別
為4級，臨時建筑物為5級。工程區(qū)地震動峰值加速
度為0．05g，地震動反應(yīng)普特征周期為0．35s，相應(yīng)
地震基本烈度為Ⅵ度。
麥海因水庫由瀝青混凝土心墻砂礫石壩、導流放
水涵洞、溢洪道等建筑物組成。瀝青混凝土心墻砂礫
石壩壩頂長120m，壩頂寬5In，最大壩高52．65m，導
流放水涵洞由進口引渠段、閘井段、無壓埋涵段、出
口矩形槽段、出口消能防沖段等部分組成，系統(tǒng)總長
252m。溢洪道為開敞式，位于大壩右岸，溢洪道全長
194．06In， 由進水渠段、溢流堰段、漸變段、陡槽段
組成，設(shè)計泄量34．11m ／s，校核泄量56．63m ／s。
2 水庫安全監(jiān)測設(shè)計的目的
安全監(jiān)測設(shè)計的目的是設(shè)計一套監(jiān)測系統(tǒng)對建筑
物及基礎(chǔ)性態(tài)進行監(jiān)測，以便發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，及時分
析處理，保證建筑物安全運行。根據(jù)施工期間的監(jiān)測
結(jié)果，評價所采用的施工技術(shù)的適用性和優(yōu)越性及改
進的途徑；根據(jù)運行期已經(jīng)取得的監(jiān)測資料，預測和
預報大壩的未來性態(tài)及發(fā)展趨勢；此外通過監(jiān)測可反
科學研究及工程設(shè)計
Scientific Research and Engineering Design
饋各種影響因素和檢驗設(shè)計的正確性，求得設(shè)計的合
理、完善和創(chuàng)新，提高設(shè)計的技術(shù)水平。同時確定在
各種運用條件下的安全度，對工程進行控制運用，適
時提高或降低運行水位，做好水庫調(diào)度，使之在安全
運行的前提下充分發(fā)揮效益，本文僅敘述大壩安全監(jiān)
測內(nèi)容。
3 監(jiān)測項目、方法和數(shù)據(jù)采集技術(shù)指標
3．1 監(jiān)測項目
麥海因水庫安全監(jiān)測項目主要有溫度監(jiān)測、位移
監(jiān)測、滲流監(jiān)測、應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測。
3．2 監(jiān)測方法
3．2．1 溫度監(jiān)測
瀝青混凝土心墻溫度監(jiān)測通過施工期埋人心墻內(nèi)
部的差阻式高溫溫度計采集的數(shù)據(jù)監(jiān)測施工期心墻的
溫度消散過程，獲取水庫蓄水及運行期間心墻溫度場
變化。
3．2．2 位移監(jiān)測
位移監(jiān)測主要包括水平及垂直位移。大壩水平位
移采用測斜儀監(jiān)測，測斜管布置在距心墻下游1．5m
的過渡層，設(shè)計每0．5m一個測點。并在心墻與過渡
料之間布設(shè)位錯計來監(jiān)測心墻與過渡料之間的相對位
移。垂直位移采用水管式沉降儀監(jiān)測，沉降管布置在
距心墻下游1．25m的過渡層內(nèi)和距心墻211TI的下游
壩體中。
3．2．3 滲流監(jiān)測
滲流監(jiān)測主要包括大壩滲透壓力和滲漏量監(jiān)測。
滲透壓力通過在心墻下游過渡層和壩體中布設(shè)測壓管
監(jiān)測，同時將滲壓計布設(shè)在心墻與基座和心墻與建筑
物結(jié)合部位，監(jiān)測這些部位的滲透壓力。在壩后集中
滲漏處安裝量水堰監(jiān)測大壩滲漏量。
3．2．4 應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測
心墻基礎(chǔ)混凝土變形采用兩向應(yīng)變計和無應(yīng)力計
進行監(jiān)測，心墻下游側(cè)土壓力采用土壓計進行監(jiān)測。
3．3 數(shù)據(jù)采集單元技術(shù)指標
a．采用標準RS-485現(xiàn)場總線，支持32個節(jié)點
(加中繼可達數(shù)百個)，傳輸速率與距離分別為
1200bps、3km和9600bps、1．2km。
b．每個MCU的通道數(shù)。標準配置8～32個通道，
即1～2個數(shù)據(jù)采集智能模塊。
c．采樣對象。電阻式、電感式、振弦式(國內(nèi)
外、單雙線圈)、電容式、電位器式、RS485總線式
等傳感器；此外還可采集輸出為電流、電壓等帶有變
送器的傳感器。
d．定時間隔。1min～1月采樣一次，可設(shè)置。
e．適應(yīng)工作環(huán)境。溫度一25～+60℃ ，相對濕度
不大于95％ 。
f．采樣時間。2～5s／點。
g．數(shù)據(jù)存儲容量。大于300測次。
h．系統(tǒng)防雷電感應(yīng)。500～1500W。
i．平均無故障時間。20000h。
j．具有人工測量接口，以方便人工比測或在采集
裝置發(fā)生故障時人工測讀數(shù)據(jù)。
4 水庫安全監(jiān)測設(shè)計
4．1 大壩監(jiān)測斷面及監(jiān)測項目選擇
根據(jù)已建瀝青t昆凝土心墻壩的監(jiān)測設(shè)計經(jīng)驗，并
結(jié)合麥海因水庫工程特性以及具體壩址區(qū)的地質(zhì)條件
和地形條件，工程選取大壩最大斷面0+060和0+
020、0+060、0+090三個特殊斷面及放水涵洞與壩
體結(jié)合部位和兩壩肩進行壩體安全觀測。大壩安全監(jiān)
測主要設(shè)備見下頁表。
4．2 大壩觀測斷面設(shè)計
4．2．1 大壩最大斷面0+060觀測設(shè)計
在大壩最大斷面0+060設(shè)沉降管2套，測斜管1
套，測壓計6個，溫度計10個，位錯計10個，土壓
計2個，測壓管3套(120m)，兩向應(yīng)變計1套，無
應(yīng)力計1套，布置見下頁圖。
4．2．2 大壩斷面0+020斷面監(jiān)測設(shè)計
大壩0+020斷面因心墻基座在右岸岸坡上，坡
度較陡，設(shè)位錯計4個，兩向應(yīng)變計1個，無應(yīng)力計
1個，用于這一斷面的大壩安全監(jiān)測。
科學研究及工程設(shè)計
Scientific Research and Engineering Design
大壩安全監(jiān)測主要設(shè)備統(tǒng)計表
序號 代號 名稱 單位 數(shù)量 備 注
1 CH 沉降管 套 3 0+060為2套單管，0+090為沉降、測斜管二合一
2 CX 測斜管 套 2 壩體測斜管，位于心墻后1．5m處
3 P 測壓計 個 l6 壩體、壩基滲透壓力及繞壩滲漏
4 K 綜合標點 個 l3 壩體表面水平、豎直位移變形綜合標點
5 LS 工作基點 個 6 變形工作基點
6 T 溫度計 個 10 心墻內(nèi)溫度
7 SR 位錯計 個 17 心墻與過渡料之間的相對位移
8 TU 土壓計 個 2 心墻下游側(cè)土壓力
9 UP 測壓管 360 鍍鋅鋼管、監(jiān)測壩基及繞壩滲流，共9套
10 WE 量水堰 套 1 壩后集中滲漏處，共1套
l1 -T2 兩向應(yīng)變計 套 4 基礎(chǔ)混凝土變形監(jiān)測
12 N 無應(yīng)力計 支 4 基礎(chǔ)混凝土變形監(jiān)測
項目 序號 符號 樁號 位置 測點
l CHl 壩0+060 心墻中心線下游1 25m l2個測點：J164 23m、1165 23m、1170 23m 1175 23m、1180 23m、l185 23m、I190 23m、1195 23m、1200 23m、1205 23m、I210 23m、1215 23m。
大壩沉降
管測點 2 CH2 壩0+090 心埔中心線下游I 25m 測點：1179 98m、I180 98m、1185 98m、1190 98m、1195 98m、120095m 1205 98m、1210 98m 1215 98m。
3 CH3 J~0+060 心墻中心線下游21m 11個測點：l167 35m、1168 35m、1173 35m 1178 35m．1183 35m、l188 35m、1193 35m、1198 35m、1203 35m 1208 35m、1213 35m。
大壩最大斷面0+O60觀測設(shè)計圖(尺寸單位：cm)
4．2．3 大壩斷面0+090斷面監(jiān)測設(shè)計
在大壩0+090斷面設(shè)沉降管和測斜管二合一1
套，滲壓計6個，兩向應(yīng)變計1個，無應(yīng)力計1個，
用于這一斷面的大壩安全監(jiān)測。
4．2．4 大壩斷面0+100斷面監(jiān)測設(shè)計
大壩0+100斷面因心墻基座在左岸岸坡上，坡
度較陡，設(shè)位錯計3個，兩向應(yīng)變計1個，無應(yīng)力計
1個，用于這一斷面的大壩安全監(jiān)測。
4．2．5 大壩與放水涵洞結(jié)合部位監(jiān)測設(shè)計
工程放水涵洞為壩下涵洞，在大壩與放水涵洞結(jié)
合部位設(shè)滲壓計4個，用于監(jiān)測這些部位的滲透壓力
變化。
4．2．6 兩壩肩監(jiān)測設(shè)計
在大壩兩壩肩各布設(shè)三套測壓管(心墻上游1
套，心墻下游2套)，監(jiān)測繞壩滲流情況。
5 結(jié) 語
水庫安全監(jiān)測設(shè)計主要從位移監(jiān)測、溫度監(jiān)測、
滲流監(jiān)測、應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測四個方面考慮，工程于2012
年9月建成并下閘蓄水，所有監(jiān)測設(shè)備運行正常，可
為水庫結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和運行管理提供準確的監(jiān)測資料。

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