南水北調安陽段渠道安全監測的分析與應用

（河南省陸渾水庫管理局，河南 洛陽 471000）

南水北調安陽段渠道安全監測的分析與應用

李學軍 李偉偉

（河南省陸渾水庫管理局，河南 洛陽 471000）

渠道安全監測對渠道正常運行至關重要，渠道安全監測要定時定點，規律系統，以觀察數據分析結果為依據，為渠道安全運行提供服務。本文分析了南水北調中線安陽段渠道安全監測工作的具體內容，及要注意的事項。

安全監測；分析；應用；管理

1 概述

隨著社會經濟的發展和科學技術水平的提高，要求河道堤防安全運行也越來越高，甚至是確保萬無一失。工程自動化安全監測能夠及時將工程周圍環境，動態信息，反饋給管理者，為調度水資源和平夷險情奠定基礎。目前，南水北調中線總干渠安陽段工程主體基本完工，并通過單元工程通水技術性初步驗收。分析總結安陽段渠道自動化安全監測儀器觀測資料實例，以期對渠道工程建設、管理、運行與維護有所幫助和參考。

2 安全監測儀器采購、選型原則、進場報驗和率定

2.1 儀器采購

儀器采購嚴格按合同要求儀器型號、規格進行采購，已進場主要儀器規格、型號。

2.2 選型原則

2.2.1 所采購的儀器設備嚴格按招標文件技術要求執行。

2.2.2 所采購的儀器設備以進口或進口部件國內組裝為主，為國際和國內的知名品牌，其生產廠家應具有較高的信譽度。采用進口部件國內組裝儀器，其生產廠家必須獲得ISO9001：2000系列質量管理體系認證，必須持有有效的國家技術監督局頒發的巖土工程儀器生產許可證。所生產的儀器設備有在不少于8個大型水利水電工程使用實例，并且已經滿意運行在5年以上。

2.2.3 采用進口監測儀器，其生產廠家必須獲得ISO9001：2000系列質量管理體系認證，所生產的儀器設備有在不少于5個大型水利水電工程實例，并且已經滿意運行了不少于8年。

2.2.4 儀器設備各項技術指標均需滿足有關國家規范要求及招標文件相關規定要求。

2.3 儀器進場報驗和率定

監測儀器大多在隱蔽的環境下長期工作。安裝埋設后，一般無法再進行檢修和更換，因此，必須對所有要埋設的監測儀器進行全面的檢驗和率定，確保合格的、性能穩定可靠的產品運用到本工程中。

開箱聯合驗收合格儀器，妥善進行存放。根據安全監測工程進展情況，擇取近期需要安裝儀器送至黃河設計公司實驗中心進行率定。率定合格儀器以《材料/構配件進場報驗單》標準格式報監理審批，監理同意進場后，方可進行儀器安裝；對于率定不合格儀器，將予以返廠更換。

3 施工期觀測

在儀器安裝埋設前，根據合同文件技術條款、設計技術文件、監理工程師的指示和有關規范的要求確定各監測項目的監測頻次。①滲壓計埋設后，采用相應的二次讀數儀表進行觀測，滲壓測點觀測2次/旬。②多點位移計、沉降儀、固定測斜儀、土體位移計等儀器直接采用二次讀數儀表進行觀測，在儀器安裝埋設完以后，首先讀取初始讀數，然后以2次/旬的頻率或按設計和監理指定的頻率進行監測；③垂直位移監測采用二等水準觀測要求施測，垂直位移測點觀測2次/月，起測基點每年校測兩次。

4 監測資料分析

儀器觀測整理的基準值確定后，按照廠家提供的計算公式對錄入到計算機數據庫中的觀測數據進行計算，并根據工程實際情況剔除明顯不合理的粗差，并自動生成測值過程線和特征值統計表。下面對渠道監測斷面、典型斷面的監測儀器觀測資料進行分析。

4.1 滲壓計

渠道共布置15個監測斷面，安裝103支滲壓計。

根據測值過程線可以看出，滲壓計觀測數據正常。渠道未通水，無水壓力，雖有部分滲壓計出現壓力增大現象，其測值變化不大，測值符合規律。

4.2 沉降儀

渠道共布置15個監測斷面，安裝63支沉降儀。渠底布設單層沉降儀、填方段渠坡內布設三層沉降儀，用于監測渠底沉降及渠坡土體的分層沉降。

從測值曲線可以看出，儀器安裝前期沉降速率較大，主要受渠道回填碾壓施工影響，后期隨著土方作業完成，沉降量逐步減緩，并趨于穩定。渠底埋設的沉降儀當前測值基本在20mm以內，沉降量較小；填方段渠坡內埋設的三層沉降儀測值相對較大，從測值過程線可以看出，沉降儀觀測數據基本正常，現測值比較穩定。

4.3 土體位移計

渠道共布置15個監測斷面，安裝10套（30支）土體位移計。由測量可以看出：2008年12月4日26+800斷面右側土體位移測值也有相同現象，且還在增加，但幅度較小，這和本堤段還在碾壓相符。施工期間，渠堤的水平位移主要由上土碾壓引起，目前土體位移計工作正常。

4.4 測壓管

渠道共布置2個監測斷面，安裝10支測壓管。

根據觀測資料過程線圖可以看出，測壓管觀測數據正常。

4.5 多點位移計

渠道共布置9個監測斷面，安裝18套（36支）多點位移計。渠底基礎下布設有兩點位移計用于監測基礎沉降情況，兩點位移計測值隨施工完結逐步趨于穩定。

由觀測數據過程線可以看出，當前測值較小，多數在10mm以內觀測數據較為穩定，測點的位移變化不大，變形規律符合建筑物變形的實際情況。目前各多點位移計運行正常。

4.6 界面變位計

膨脹巖段AY1+350和AY10+050渠板內增設了8套界面變位計，用于監測原狀土和換填土之間的相對位移。

界面變位計整體測值不大，隨時間推移逐漸趨于穩定，目前AY10+050處所測相對位移為0.16mm～5.9mm，其中最大位移量發生在AY1+350右岸渠底部位JM2-03，當前測值為8.02mm，最小位移量發生在AY10+050右岸渠頂部位JM5-04，當前測值為0.16 mm，符合渠坡變形的一般規律。由觀測數據過程線可以看出，觀測數據較為穩定，測點的位移變化不大，變形規律符合建筑物變形的實際情況。目前各界面變位計運行正常。

5 結論與建議

綜合上述，觀測資料成果分析來看，各儀器測值正常，沒有發生明顯突變現象，監測數據符合施工期的的變形規律，均能反映出儀器運行正常和渠道結構穩定。

建議：渠道試通水階段隨時監測各儀器觀測數據的變化，并于人工沿渠巡視相結合，做到若有異常，及時進行分析、報告、會診、處理，確保渠道運行安全。由于作者學識和經驗水平有限，文中不足之處，敬請專家及同行給予批評指正。

[1]李繼業.河道堤防工程監測實用技術[M].北京：化學工業出版社，2013.

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