小浪底水利樞紐工程安全監測

王若石 趙可鋒 康聰芳 閆莉只

（小浪底水利水電工程有限公司，河南 濟源 454681）

0 概況

小浪底水利樞紐工程是一個“以防洪、防凌、減淤為主，兼顧供水、灌溉和發電、蓄清排渾、除害興利、綜合利用”的特大型水利樞紐工程。小浪底水利樞紐工程壩高、庫大，樞紐安全運行狀況直接影響黃河下游兩岸人民生命財產安全。為監測樞紐的安全運行狀況，工程建設期間和樞紐運行初期已在樞紐區設置了項目齊全的安全監測系統。

安全監測主要采用大地測量方法，利用測量儀器或專用儀器對變形體的變化狀況進行監視、監測，其目的是獲得變形體的空間位置隨時間變化的特征，同時解釋變形原因。主要分布區域有主壩區域、進水塔區域、地下廠房區域、進出口區域、左岸山體區域。

1 資源配置

1.1 組織機構

為滿足項目運作要求，滿足測繪質量管理要求，設置專門監測機構來負責項目的實施。機構下設綜合部、技術質檢部和測量觀測部。

綜合部主要負責項目的日常管理、儀器設備管理維護等工作。

技術質檢部主要負責觀測方案制定、檢查驗收、質量評定、資料分析整編等工作。

測量觀測部負責外業數據的采集、初步處理等工作。

1.2 設備配備（表1）

表1

2 監測網布設

小浪底變形監測網分基準網和監測網兩級布設，基準網由基準點和工作基點組成，監測網由工作基點和變形觀測點組成。

2.1 基準網

基準點均埋設在變形區外基巖上，采用有強制歸心裝置的觀測墩，按一等邊角網要求布設。工作基點選在觀測區域附近較好的巖基上，采用有強制歸心裝置的觀測墩。基準網每年復測一次，在特殊情況下可根據觀測情況進行調整。

2.2 監測網

為滿足各區域觀測工作需要，分別在主壩區域、進水塔區域、地下廠房區域、進出口區域、左岸山體區域布設監測網。變形觀測點布設在變形體的地基、基礎、場地及上部結構等能反映變形特征的敏感位置，采用有強制歸心裝置的觀測墩。

3 監測項目頻次（表2）

表2

4 監測成果檢查驗收及資料整編分析

4.1 監測成果檢查驗收

實施兩級檢查一級驗收制度，對變形監測成果實行過程檢查、最終檢查和驗收制度。過程檢查有技術部實行，配備專職檢查人員。最終檢查由監測專門機構負責實施。驗收工作由業主或委托機構實施。各級檢查、驗收工作必須獨立進行，不得省略或代替。

4.1.1 檢查驗收依據

（1）有關法規和技術標準；

（2）技術要求和監測合同；

（3）各觀測項目技術設計書和有關技術規定。

4.1.2 提交資料

（1）技術設計書、技術總結等；

（2）原始記錄簿、質量跟蹤卡；

（3）自動記錄的數據文件；

（4）各監測項目的計算表格、位移過程線圖等；

（5）各監測項目檢查報告。

凡資料不全或數據不完整者，承擔檢查或驗收的單位有權拒絕檢查驗收。

4.1.3 檢查工作的實施

（1）作業人員經過自查，確認無誤后方可按規定整理上交資料成果。過程檢查和最終檢查，二級均為100%全面檢查。

（2）過程、最終檢查時，如發現有不符合質量要求的成果時，應退回進行處理，然后再進行檢查，直到檢查合格為止。

（3）監測成果經最終檢查、返回作業人員進行修改處理后，評定產品質量，并按規定變形監測檢查報告。檢查報告審核后，隨產品一并提交驗收。

4.1.4 檢查驗收的記錄及存檔

檢查驗收記錄包括質量問題的記錄，問題處理的記錄以及質量評定的記錄等。記錄必須及時、認真、規范、清晰。檢查、驗收工作完成后，須編寫檢查、驗收報告，并隨監測結果一起歸檔。

4.2 資料整編

觀測資料應定期整編刊印，一般每年整編一次；刊印可視具體情況，最長不得超過5年。整編成果應項目齊全、考證清楚、數據可靠、圖表完整、規格統一、說明完備。資料整編按年進行，觀測資料截止到年底。次年一季度完成資料整編工作，經審查后報資料管理部門存檔。資料整編內容:

（1）位移量統計表:主要反映各個測點年內觀測結果，及年內主要特征值；

（2）位移過程線圖:主要反映各個項目各測點隨時間變化的過程線；

（3）位移分布圖:主要反映各個項目位移分布情況；

（4）位移量等值線分布圖:主要反映某種位移量的量值情況。

4.3 成果分析

4.3.1 觀測物理量的分析

（1）分析各觀測物理量隨時間、空間變化的規律性；

（2）分析各觀測物理量特征值的變化規律性；

（3）分析各觀測物理量之間的相關關系的變化規律性；

（4）分析各觀測量的異常值，并與相同條件下數值與歷年變化范圍進行比較，以確定其是否超過技術或警戒值。

從分析中獲得觀測物理量變化穩定性、趨向性及其與工程安全關系等結論。

4.3.2 綜合分析

將巡視檢查結果、觀測物理量的分析成果、設計成果等進行比較，判斷水工建筑物的工作狀態、存在異常部位及其對安全的影響、變化趨勢等。應特別注意蓄水初期的資料分析，對裂縫、變形、滲漏、暴雨反應、庫水位驟變等情況尤其要注意。

4.3.3 觀測資料分析報告

觀測資料經分析后，應提交分析報告，一般應包含以下內容:

（1）工程概況和安全監測系統的布置和工作情況簡述；

（2）巡視檢查開展情況和主要成果；

（3）觀測資料整編分析情況和主要成果；

（4）水工建筑物工作狀態和存在問題的綜合評估和結論；

（5）對樞紐工程的安全管理、監測工作、運行調度及安全防范措施等方面的建議。

5 監測運行結果總結

小浪底水利樞紐自1999年10月25日下閘蓄水以來，已安全運行14年。2003年10月，水庫蓄水位達到265.69m，工程首次經受較高水位考驗。截至2011年12月，小浪底水庫在265m水位以上累計運行40天，在260.00m水位以上累計運行282天，在250.00m水位以上累計運行1164天。

安全監測資料顯示，大壩累計變形量雖持續增長，但其增量呈逐年減小，并趨向穩定，目前小浪底水利樞紐工程處于安全運行狀態。