潘家口電廠下池大壩水準網改造及首期觀測

胡超杰

（國網新源控股有限公司潘家口蓄能電廠，河北 唐山064309）

1 概況

潘家口水利樞紐位于河北省遷西縣灑河橋鎮上游約10km處的灤河干流上，其主要任務是為天津、唐山兩城市供水，同時兼顧防洪、發電、旅游等綜合效益。樞紐由上池和下池兩部分組成。其中上池由混凝土主壩及兩座副壩組成，下池大壩位于樞紐主壩下游6km處，系潘家口抽水蓄能電站反調節水庫的擋水建筑物。下池大壩為3級建筑物，洪水設計標準為50年一遇，下泄流量10000m3/s；校核洪水為500年一遇，下泄流量28000m3/s。混凝土大壩全長1089m，壩頂高程151.5m，最大壩高28.8m，大壩共分67個壩段。下池大壩除左岸非溢流壩段采用碾壓混凝土外，其余壩段全部采用常態混凝土澆筑。

樞紐上、下池大壩之間河道兩岸為低山丘陵，河床開闊。下池壩基巖為角閃斜長片麻巖、花崗片麻巖、條帶狀角閃斜長片麻巖，均屬堅硬塊狀巖石。壩址地段地質構造規模不大，但一般性斷層和節理裂隙很發育。壩基下大小斷層有53條之多，寬度較小。由于基礎裂隙發育，為增加巖體完整性，基礎進行了固結和帷幕灌漿。下池大壩于1984年5月興建，1993年12月工程竣工。自運行以來，潘家口下池大壩雖然為低水頭混凝土壩，但為京津唐電網調峰、調相發揮了重要作用。

2 現狀

國網新源控股潘家口電廠日常使用的變形監測網，高程基準采用1985國家高程基準，經檢核無誤后作為本次國網新源控股潘家口電廠下池大壩水準網改造及首期觀測的起算數據。

3 執行技術文件和標準

本項目執行如下技術文件和標準：

（1）《水電水利工程施工測量規范》（DL/T5173-2012）；

（2）《水電工程測量規范》（NB/T35029-2017）；

（3）《國家一、二等水準測量規范》（GB/T12897-2006）；

（4）《水準測量電子記錄規定》（CH/T2006-1999）；

（5）《測繪技術總結編寫規定》（CH/T1001-2005）；

（6）《測繪成果質量檢查與驗收》（GB/T24356-2009）。

4 設計原則及主要技術指標要求

4.1 設計原則

4.1.1 高程系統建立

高程系統采用1985國家高程基準，通過聯測國網新源控股潘家口電廠變形監測網高程控制點建立。

4.1.2 實施目的

國網新源控股潘家口電廠下池大壩水準網改造及首期觀測實施目的是：滿足大壩變形監測等。

4.1.3 布網原則

設計遵循統一布網、精度適當、便于使用和長期保存的設計原則。

設計國網新源控股潘家口電廠下池大壩水準網改造主要由一等水準網組成。

4.2 主要技術指標要求

設計一等水準網每公里偶然中誤差優于±0.45mm。

5 設計方案

5.1 控制網設計

5.1.1 高程聯測設計

校核基點的起算采用國網新源控股潘家口電廠變形監測網原有的水準點，按一等水準技術要求聯測至SI01。聯測之前，應對起算點的可靠性進行檢查。

5.1.2 校核基點設計

校核基點設計3點，編號為SI01～SI03，標石采用巖層基本水準標石，網形為單一閉合水準路線。

5.1.3 水準網改造設計

一等水準點設計按實際要求，編號為SI0X，標石采用巖層標準水準標石，網形為閉合或附合水準線路。

5.2 選點

按設計圖實地選點。選點應遵循通視良好、便于使用、基礎穩定、不受施工影響、利于長期保存的原則?？筛鶕嵉厍闆r對設計點位略做移動。

校核基點（SI01～SI03）布置在距壩址下游約1km左右的穩定基巖上，3個點相鄰兩點間距在30～100m。

選點時，考慮所選點位的實用與長期保存情況。地質條件復雜的地方，請求專業地質技術人員現場指導后再確定點位。交通路線布置復雜的地方，請求交通專業設計人員指導后再確定點位。

5.3 埋石

水準點埋設技術要求如下：

3個校核基點（SI01～SI03）埋設巖層基本水準標石。

風鉆打孔、埋入鋼筋水準點澆筑（如圖1）。

5.4 觀測

圖1

（1）水準測量使用DINI03電子水準儀配合測量軟件自動觀測和電子記錄，觀測前將各指標限差預先輸入儀器中。

（2）開測前30min，應將電子水準儀置于露天陰影下，使儀器溫度與外界氣溫趨于一致。另外電子水準儀預熱不少于20次單次測量。

（3）應使用遮陽傘、遮陽罩等設備保護儀器，使儀器免于陽光直射及周圍溫度不均。設站觀測時除陰天外，必須有專人撐傘遮陽。

（4）嚴格按儀器廠商提供的《用戶手冊》的要求使用儀器。

5.4.1 高程控制網起算點聯測

為了使得本次高程網改造和首次測量與電廠原變形監測網高程系統保持一致，校核基點的起算采用國網新源控股潘家口電廠變形監測網原有的水準點，按一等水準技術要求聯測至SI01。

5.4.2 一等水準觀測

（1）一等水準使用電子水準儀（精度±0.3mm/km以上型號）按《國家一、二等水準測量規范》（GB/T12897-2006）要求施測。水準觀測應在標尺分劃線成像清晰而穩定時進行，標石埋設穩定后才能觀測。

（2）整個作業期間應每天開測前進行i角測定，若開測為未結束測段，則在新測段開測前進行測定。

（3）測段測前測后，應記錄標尺溫度，以便對標尺進行溫度改正計算。

（4）測站視線長度（儀器至標尺距離）、前后視距差、前后視距累積差、視線高度、重復測量次數按表1規定執行。

表1 測站限差表

（5）往返測高差不符值、環閉合差應不超過表2的規定。

表2 高差不符值、環閉合差表

（6）測站觀測順序和方法：

1）往測時，奇數測站照準標尺分劃的順序為：后、前、前、后；偶數測站照準標尺分劃的順序為：前、后、后、前。

2）返測時，奇數測站照準標尺分劃的順序為：后、前、前、后；偶數測站照準標尺分劃的順序為：前、后、后、前。

（7）每一測段的往測與返測，其測站數均應為偶數。由往測轉向返測時，兩支標尺須互換位置，并應重新整置儀器。

（8）每一測段觀測時不得間隙。同一測站上不得兩次調焦。

（9）計算取位按表3規定執行。

表3 計算取位表

5.5 數據處理

水準各測段高差采用往、返測高差中數，并加入水準尺尺長和溫度改正。

5.6 平差

（1）高程控制網平差：水準網采用相應軟件嚴密平差求得。

（2）平差成果取位：控制點平差成果取位按0.1mm執行。

6 設備投入

本項目擬投入的儀器設備見表4。

7 質量保證措施

7.1 質量管理目標

本項目成果須符合《測繪成果質量檢查與驗收》規定，并經過省測繪質量監督檢驗站驗收通過。

7.2 質量控制的基本依據

（1）相關部門制定的規程、規范、質量檢驗標準和質量檢驗辦法；

表4 儀器設備一覽表

（2）國家或國家部門頒發的技術規程、規范、質量檢驗標準和質量檢驗辦法。

7.3 生產過程質量控制

7.3.1 收集相關資料

收集相關資料應滿足：

（1）保證資料是在有效期內；

（2）資料中有關數據準確性。7.3.2 資料整編、總結

（1）各類質量記錄應滿足質量記錄控制程序；

（2）項目的技術總結應符合《測繪技術總結編寫規定》；

（3）校核由具備中級或高級以上職稱的人員進行。

8 提交資料

表5 成果提交表

9 結束語

本次水準網改造工作的順利完成，不僅增加了潘家口電廠下池大壩的觀測精度，滿足規范的要求，而且還完善了潘家口電廠下池大壩整體觀測系統，增強了觀測的準確性，有利于更加深入的掌握大壩變形量及對觀測數據的分析處理。