水庫水文觀測應該注意的問題及浸潤線變化的情況分析

李金榮

（新平縣水利局水庫管理中心 云南玉溪 653499）

水庫水文觀測應該注意的問題及浸潤線變化的情況分析

李金榮

（新平縣水利局水庫管理中心 云南玉溪 653499）

近年來，水庫水文觀測工作中存在些許問題，值得工作人員注意。水庫大壩浸潤線與壩基有一定的聯系，通過觀測浸潤線得出的數據信息準確性高，有助于提供壩體滲流量的相關數據。本文將以水庫工程現狀為研究點，對現今水庫水文工作存在問題進行了綜述，并以黃草壩水庫大壩浸潤線觀測為實例，對大壩浸潤線的觀測效果和實踐應用進行分析。

水庫水文；觀測項目；存在問題；浸潤線

水庫對于工業、農業生產、人民群眾的生活有著重要的作用，水庫提供了源源不斷的水資源，為社會經濟的快速發展作出了巨大的貢獻。當水庫面臨洪災等特殊情況時，盡可能的減少經濟損失，降低對人們正常生活帶來的危害和不便，就需要觀測大壩浸潤線來分析壩肩滲透參數，根據這些參數來分析確定滲透效果和水流速度。按水庫工程管理的要求，不管是大型、中型、小型水庫都需要設立水文觀測站，而且主要觀測項目是水位、流量、降水量及蒸發量等。然而，在實際的水庫水文觀測中存在很多問題，需要引起有關部門和工作人員的重視。

1 水庫水文工作現狀

水庫工程管理要求所有的水庫都要設立水庫水文觀測站，由于各種防汛問題的出現，各市各省的水庫大都響應政策的要求，各大中小型水庫相繼建成并開始水文觀測工作。在各級、各部門領導的重視和關心支持下，以及各水庫水文工作人員共同努力下，在水庫水文工作上積累一定的成功經驗，也取得了一定的成績，水庫水文工作逐漸實現規范化的發展。水庫水文資料可以作為水利工程的防汛、調度、除險加固和其他建設工程的參考依據。水庫水文所取得的工作成果主要表現在以下幾個方面[1]，工作逐漸實現規范化，水庫水文觀測項目也增多了，水文觀測是日常工作的重要部分，而且觀測的數據質量有所提高；水庫水文監測裝備不斷得到完善；技術隊伍建設不斷加強；積累了大量寶貴的水庫水文資料。這些都為我國國民經濟的快速發展提供了有力的參考依據。

2 水庫水文觀測存在的問題

2.1 觀測站不完善

雖然水庫管理工程對水文觀測站的建設提出了要求，但是有一些水庫還未設立相關的水文觀測站，尤其是一些城市中，部分中型水庫未進行水文觀測。作為中型水庫，在水庫建成時就應該設立相關的水文觀測站，并記錄相關觀測指標，并對這些觀測資料統一整編與復審。有些城市中由于水庫較多，就沒有在所有的水庫中都設立水文觀測站，導致提供的水文信息不完整，這對城市的水資源的合理化配置是不利的。

2.2 檢測項目、站點不全

有些城市的水庫水文觀測項目較少，通常水庫水文的觀測項目主要有壩前水位、出庫流量、引水量、滲漏量、降水量、蒸發量、水溫等。但是有些水庫在出流量的觀測上不完整，個別水庫入庫流量也沒有記錄，更不用說對庫區雨量站，以及泥沙、淤積等項目的觀測。

2.3 自動化程度不高，先進技術的應用未達到預期效果

現階段多數水庫水文監測方法，還基本要靠人工來完成。水庫水文中涉及整編審查的資料，除了汛期降水資料為自動記錄外，其他第一手資料均是通過人工獲得[2]。雖然，某些水庫自己安裝了水情自動測定系統，但是自動測定系統與日常的水文監測工作沒有進行合理的結合，對資源的利用率沒有達到最大，所以沒有達到預期設想的效果。有些中小型水庫安裝了較為先進的水情自動測定系統，而且自動化的實現程度還是比較高的，唯一的問題就是相關維修技術不過關，導致系統在運行中出現問題時難以解決，導致系統不能夠正常運行，最終促使先進技術的應用未能達到預期的效果。

2.4 水庫水文隊伍技術力量薄弱

由于大多數水庫水文的工作人員在專業技術能力上還有待提高，而且水庫管理工作中為了節約成本，多數水文工作人員通常都是身兼數職，因此在水庫水文工作人員中存在問題較大。①水庫水文觀測人員不足，在一些小城市或者鄉鎮存中的小水庫，通常所有的水文工作由一人或者兩人來承擔，導致資料收集過程中存在不合理的因素，而且對水文資料進行校驗過程中，也缺乏響應的監督管理機制，更有甚者有些水庫沒有專職的水文觀測人員，通常由其他崗位的工作人員來兼職完成水文觀測工作。②水庫水文觀測工作人員的工作調動比較頻繁，導致培訓跟不上調動的頻率。因此，當原來的水庫水文觀測人調離水文觀測崗位后，后上任的觀測技術人員由于經驗和技術能力上的缺陷，使得觀測結果達規范要求，所記錄的水文資料可靠性較差。還有一種情況，就是水庫水文觀測人員到了退休的年齡，但是由于沒有后續培訓人員能勝任這份工作。因此，可以讓老職工在崗位上進行新人的技術培訓，保證水庫水文工作的順利進行。

3 浸潤線設計情況

浸潤線是判斷水庫土層壩內部滲流與安全的重要手段，也是土石壩安全監測的重要項目。在觀測過程中，需要了解在運行過程中浸潤線的運行情況，對調整監控大壩的滲透的安全有重要的作用。

3.1 觀測點設置

浸潤線觀測時需要對水庫大壩滲透情況進行觀測，主要是通過測定測壓管的參數進行監測。通常測壓管的觀測點有15個左右，其中主要觀測區域是橫斷面，壩身上會布置11個測壓管，其余的布置在左右岸邊右山體安設4個點。測壓管的監測主要是采用滲壓計和繩式水位[3]，每15d觀測一次，所記錄的數據整理成電子數據進行歸檔備用。

3.2 觀測系統的應用

水庫大壩浸潤線的自動化觀測管理系統，需要實現數據采集、分析等項目。具體的過程是：先對水庫壩體的動態資料進行收集，隨后進行信息化處理，在信息收集過程中需要將外界干擾因素考慮在內，進行自動化實時監測。在壩體工程資料獲取過程中，需要保證壩體安全監測數據資料的自動化處理，必要時結合內部監測數據，對壩體工程的承受能力進行分析和評價。

3.3 水庫大壩浸潤線觀測的操作要點

根據對已測數據進行分析，能保證浸潤線觀測實踐程序的順利進行。需要按照既定的設計程序，對壩體信息進行信息化處理，保證信息的準確性。在分析水庫水位相關性及相關特征水位測壓管的變化過程中，需要根據變化規律，采用電子表格的圖表功能，繪制出水位變化過程及測壓管水位的過程線。在操作過程中，需要綜合考慮測壓管水位滯后的原因。測壓管水位滯后指的是水位發生變化時，時間比原來延長多少。水庫在運行過程中，水位處于動態變化的過程，壩內無壓滲流是個不穩定的過程，在無壓滲透過程中，由于水面隨著水位的變化也呈現上下涌動的情況，因此注水和放水都需要時間，此外需要考慮到其他影響因素的影響，將水位控制在合理范圍內，避免水位起伏大，增加浸潤線觀測難度[4]。

4 浸潤線觀測案例分析

黃草壩水庫由于哀牢山脈中部地段。海拔高程1795m，受多方面因素的影響，主要是氣候條件和地形約束。因此，對于黃草壩水庫來說蓄水有以下特點：7月上旬之前，進庫量大于出庫量；8月中旬黃草壩庫降水流入元江及紅河，這時氣溫仍較低，進庫遠小于出庫[5]；黃草壩水庫建成之初，就開始對水庫大壩浸潤線進行觀測，同樣也是觀測15個位點，數據是從1992年開始記錄。在庫水位1843.6m時，后面的測壓管水位較高，水從1825m戧臺下的壩面滲出。浸潤線出現“抬尾巴”的現象。

觀測主要是針對大壩主斷面浸潤線，由于主觀測壩中布置著測壓管，浸潤線具有代表性。數據顯示測壓管水位的變化與水庫水位的變化相一致，發現觀測點的滲壓水位與水庫水位變化有一定的規律，顯示為正態分布規律，而且沒有局部凸顯的情況。然而在實際的測量數據中，浸潤線都有所不同，會有一定的差異，可以通過對測壓管水位觀測資料分析的情況，來判斷浸潤線是否正常。由于受地形條件的限制，昌馬水庫庫區兩岸山體為破碎巖石地質結構，出于對安全的考慮，對壩端右岸山體繞滲部位進行了固結灌漿處理工序，對岸壩肩都做了響應的防滲處理。大壩運行觀測除壩面潮濕觀測，三角堰，還有沉陷位移觀測，浸潤線觀測等。垂直位移和水平位移的觀測，嚴格按照規范要求控制精度，即垂直位移，用水準儀進行觀測，往返測量的不符值，均不超過土為測站數）；水平位移的標點是以壩頂兩端的工作基點所控制的視準線為基準，用經緯儀來觀測，兩個測回成果之差，均不大于2mm，因此所觀測的成果是準確的。

攔河壩竣工至今，壩身最大沉陷14cm，最大位移22cm，其位移主要是在竣工后兩三年內，后期位移基本穩定，位移量較小。

5 結語

全國有千千萬萬座水庫，在水庫水文的管理監測工作中，存在著許多共性的問題，針對這些問題最重要的就是需要不斷提高水庫水文管理工作的重視程度，加強水庫水文管理設施建設，配備各種必要管理設備、設施，確保水庫的正常運轉，真正發揮水庫的作用，加快當地經濟的發展。針對水庫大壩浸潤線對水庫蓄水能力和調節能力的重要性，需要從水庫實際情況分析，了解壩肩觀測參數。針對浸潤線的觀測對水庫大壩整體運行能力的影響，需要在系統開發的基礎上，做到及時監測、及時報警，對實踐中發現的問題要及時采取措施，保證觀測數據的準確性。

[1]張遠，王丁明，王西琴，孟偉.太子河流域水庫建設對河流水文情勢的影響[J].環境科學研究，2012，04：363～371.

[2]楊忠，趙吳琴.小型水庫大壩安全評價——工程地質勘察[J].科技致富向導，2013，12：299+306.

[3]王 君.淺析山區地區水庫防汛搶險的現狀與對策[J].科技致富向導，2015，14：50.

[4]祝遠波，馮振西.高境水庫土壩防滲設計[J].廣西水利水電，2003，04：21～24.

[5]劉金輝.昌馬水庫大壩浸潤線觀測分析[J].水利工程，2013，20：94～95.

TV697.2+1

A

1004-7344（2016）25-0126-02

2016-8-19

李金榮（1960-），男，哈尼族，工程師，大學，主要從事水庫水文工作。