淺談土石壩安全監測數據分析

來耀寬（甘肅省疏勒河流域水資源管理局水庫電站管理處，甘肅玉門　735211）

淺談土石壩安全監測數據分析

來耀寬
（甘肅省疏勒河流域水資源管理局水庫電站管理處，甘肅玉門735211）

大、中型土石壩在我國普遍存在，為了更好地利用水資源為國民經濟服務，利用觀測數據分析水庫安全運行管理有著極其重要的意義。本文以昌馬水庫為例，通過闡述昌馬水庫的工程概況及其檢測內容，并采用多種方法縱向和橫向進行對比，以便及早發現并解決問題，消除安全隱患，保障大壩的安全運行。通過昌馬水庫的分析研究，對于其他大壩的安全監測都有著重要的參考借鑒意義。

土石壩監測數據分析

1　昌馬水庫基本情況、檢測項目及資料檢測目的

1.1工程概況

昌馬水庫位于河西走廊西端玉門市境內的疏勒河昌馬峽進口1.36km處，地理位置東經96°48′48″，北緯39°57′40″，是甘肅省河西走廊（疏勒河）農業灌溉暨移民安置綜合開發項目的龍頭工程，該工程是以農業灌溉為主，兼顧工業供水、水力發電和防汛等綜合利用的大（二）型水利樞紐。2001年12月水庫下閘蓄水，2004年達到最高水位1998.02 m，2005年達到設計蓄水位。

1.2監測內容

昌馬水庫觀測內容較多，有表面變形觀測、內部變形觀測、滲漏觀測、壓力（應力）觀測、測斜觀測等12項（數量134，測點108個）。為了更好地論述觀測數據在大壩安全分析中的重要意義，我們選擇了大壩表面沉降為例（圖2-2大壩平面布置圖），分析大壩是否安全運行或有安全隱患，儀器采用蘇州DSZ2自動安平水準儀，豎尺為雙面尺，監測資料整編以水利部大壩安全管理中心制定的《土石壩安全監測資料整編規程》（SL169-96）整編，要求檢測的項目符合《土石壩安全監測技術規范》（SL60-94）。

1.3資料監測的目的

通過每年觀測數據整理，采用比較法、作圖法、特征值統計法進行集料分析，分析內容為觀測物理量隨時間、空間變化的規律性，目的是觀測主壩有無異常突變，各項物理量是否在允許范圍內，是否符合規律，其規律是否具有一致性和合理性，從分析中獲得觀測物理量變化的穩定性、趨向性及與工程安全關系等結論，為水庫大壩安全運行提供依據。

圖2-1根據計算表2-1，2-2繪制

圖（2-2） 昌馬水庫表面豎向位移量統計計算結果表

2　部分典型圖形及分析探討

2.1數據計算結果及典型圖形

昌馬水庫位移點平面布置圖（圖2-2）表面位移測點A分布（水準儀）。

2.2圖形分析探討

表面豎向位移根據（圖2-1部分截圖）從2004年開始觀測至2012年，觀測點22個。從歷年豎向位移統計表、過程線圖、分布圖看，最大沉降量（觀測點上升為-，下降為+）：壩頂前+255mm（A4），壩頂后+131mm（A9），背水坡第二馬道-58mm（A3），第一馬道-85.5mm（A7）。最小沉降量：壩頂前+52.5mm（A1），壩頂后+38mm（A2），背水坡第二馬道-3mm（A22），第一馬道-70mm（A15）。2010年最大沉降量是+255mm（A4），最小沉降量在后壩坡，各戰標沉陷量只有2mm左右。壩頂前后，背水坡第一和第二馬道的沉降量依次遞增，并且大壩壩頂至左向右的沉降量除A1、A2外大多都是遞減趨勢。雖然分析表面沉降與庫水位、季節、水位升降速度等多種因素有關，但依據上述沉降量繪制的圖形看，隨著時間的延長沉降速度逐漸減小，壩體逐漸密實，且后壩坡沉降已趨于穩定。最大沉降量只是壩高的4.65‰，大壩無異常突變，各項物理量在允許范圍內，符合規律。

2.3分析注意事項

（1）要有完整、準確、真實有效的觀測數據記錄做基礎，保存和收集好各項考證資料，做到隨時觀測、隨時記錄、隨時校核、隨時整理。（2）既要單項分析，又要與其它觀測項目綜合分析，在平時資料整理的基礎上結合規定的時間將觀測資料綜合整理。（3）借用計算機Excel強大的數據處理功能和選擇直觀適合的圖形對比分析。（4）定期檢查、維修、保養觀測設備，保證測量精度。（5）分析時注意剔除記錄明顯錯誤的數據，避免影響分析質量，也要根據所觀測的對象或存在的隱患進行重點分析。（6）通過觀測成果，初步分析，提出工程存在的問題和處理意見以及對工程管理運用的建議等。

3　結語

大、中型土石壩安全監測的內容各地可按照當地實際狀況，采用多種方法縱向和橫向進行對比，當大壩在運行過程中出現了潛在的隱患，便能夠通過不同部位觀測得到的數據及早發現，采取預防措施，消除安全隱患，為大壩運行提供安全保障。