新疆吉音水利枢纽工程安全监测简述

发表时间:2020/7/21   来源:《城镇建设》2020年第3卷4月第10期   作者:努尔买买提·阿不来提
[导读] 吉音水利枢纽工程位于新疆和田地区于田县境内的克里雅河干流吾格也克河上,

         1、工程概况吉音水利枢纽工程位于新疆和田地区于田县境内的克里雅河干流吾格也克河上,坝址位于克里雅河支流乌什开布隆达里亚河与克里雅河干流吾格也克河交汇口上游约830 米处,是一项以灌溉、防洪为主,兼顾发电的综合性水利工程。吉音水利枢纽工程由面板堆石坝,表孔溢洪洞,底孔泄洪、冲沙、放空洞,发电引水洞,厂房及尾水等组成,为中型Ⅱ等工程。总库容0.82亿m3,水库正常蓄水位2509m,设计洪水位2509.12m,校核洪水位2510.76m,死水位 2470m,调节库容 0.60亿m3电站装机24MW,年发电量1.058亿kw.h。工程建成后,可控制灌溉面积70.73万亩,将下游防洪堤防洪标准由3年一遇提高到20年一遇。
         2、吉音水利枢纽监测项目及作用
         新疆吉音水利枢纽工程安全监测可以概括为现场检查和仪器监测,仪器监测主要包括坝体表面变形、内部变形及土压力、面板应力及变形、渗流、地震、水清、环境变量等内容监测数据从施工期开始进行采集,定期进行分析。
         2.1仪器监测
         吉音水利枢纽工程安全监测埋设仪器的自动化系统是以“无人值班,少人值守”的原则进行设计,是一个依托监测数据量测、传输、管理、分析工作及一系列计算机软件和硬件设备,为工程管理及运行提供有利数据的一套精度高、长期稳定可靠的工程安全监测自动化系统。本工程安全监测的项目包括:大坝、表孔溢洪洞、导流兼泄洪洞、发电洞、厂房等 5 处。监测系统的软件主要功能包括以下几个内容:系统管理功能、数据自动采集功能、数据的预处理功能、数据管理与维护功能、图形报表绘制功能、数据分析功能、测值预测预报、远程控制等。
         2.1.1外观变形监测
         工程自施工期以来, 每年专业技术人员对大坝及两岸边坡的外部变形情况进行 一次全面测量。吉音外观变形测量包括平面控制测量和高程控制测量,采用二等水准测量大坝变形观测点沉降变形。采用电磁破测距三角高程测量高边坡、导流洞观测点垂直变形。分别在大坝 、两岸边坡及水工建筑物处根据地形地质情况布设了大坝外部变形监测布设水平位移监测基准网6个,工作基点5个,水准基准点3个,大坝坝体、发电洞、溢洪洞与冲砂洞进口与观测房观测变形监测观测点21个,边坡滑塌体、发电厂房、副厂房变形监测观测点20个,场地外围及冲砂洞出口变形监测点7个。
         2.1.2原观监测
         大坝采用堆石体与混凝土面板并重的原则建立了比较完善的监测系统, 其主要监测设备有渗压计51支、绕坝测压管6根、土压力计36支、水管式沉降计9套、引张线水平位移计3套、两项应变计19套、钢筋计19支、单项测缝计10套、两项测缝计21套、三项测缝计9套、固定式测斜仪9套,共计339支。除此之外在大坝0+334.0m断面分三个高程(2513.00m、2494.00m、2483.00m、2470.00m、左坝肩灌浆平洞)分别布设1个地震监测点,采用强震仪监测坝体的动力反应,共计强震仪5台。设有专责监测技术人员,根据实际运行情况, 采用便携式监测读数仪经常对埋设的监测仪器进行人工比测, 及时校正运行过程存在的偏差, 保证监测资料的准确性。按照监测制度的要求每询对资料进行采集、收集、整理、计算和初步分析, 编制旬报、月报,及时掌握大坝运行性态, 定期和特征水位时召开分析研判会。每年进行一次资料的系统整理、整编、分析,并结合工程外观监测资料,提出变形监测综合分析报告。所有监测资料均纳入数据管理,实行多台计算机备份存储, 监测资料从初期蓄水至今均有,系列齐全完整。 。

从近几年水库的运行来看, 监测资料的整编成果完全能反映工程的安全运行工况。
         2.1.3水雨情监测
         吉音水利枢纽水文自动测报系统的基本功能包括:实时自动采集、固态存贮,人工置数和自动传输、接收,以及进行数据处理形成各种数据文件和报表及水文预报作业等功能。按照自动化、智能、大数据、视频监控、一体化管理的理念,吉音在水库上游布置5座雨量站、坝址上游21km处设置入库测站,下游3.5km处设置出库测站,坝址下游33.6km防洪控制断面处安装雷达水位计,坝前安装两套水位计、5副水尺,坝顶设置气象站,大坝周边及泄水建筑物安装29套摄像头。通信采用北斗、GPRS、光纤等方式传入一体化管理控制平台,平台设置在管理区中央控制室,软硬件设施配备齐全,24小时专人值班实时观测电厂运行、安全监测、水情等数据。吉音水利枢纽水情自动测报系统的建设,对水库防洪安全、合理调度、下游河道防洪、农业灌溉、水库调度等具有十分重要的意义。
         通过当地气象、水文等部门合作获取专业数据,并结合水文测报系统收集的数据及时分析上报水雨情信息。
         2.1.4渗流监测
         吉音水利枢纽工程大坝类型为砼面板堆石坝,主靠临水面一道30~60cm厚的钢筋砼面板防渗体防渗,一旦库水突破这一道防渗体大坝不具备挡水能力。因此加强坝后渗流监测显得尤为重要。吉音水利枢纽工程为了监测坝体渗流量,在坝下游踵部设置截水墙,集中坝体渗流水,将渗流水汇集到下游集水沟内,通过设置在集水沟内的量水堰进行坝体渗流量的监测。结合库水位对坝后渗流变幅情况和埋设在坝体内的测压管水位以及渗压计监测资料进行综合分析,从而推断坝后渗流是否会危及大坝的安全运行 。
         2.2现场检查
          吉音往来注重现场巡视检查工作,就是用直觉方法或简单的工具,从建筑物外观显示出来的不正常现象中分析判断建筑物内部可能发生的问题,即有较完善监测仪器设施短板,也保证建筑物安全运行。因为建筑物的局部破坏现象(也许是大事故的先兆),既不一定反映在所设观测点上,也不一定发生在所进行的观测时刻。吉音现场检查分为经常巡视检查、定期检查和特别检查。巡视检查是一种经常性、巡回性的制度式检查、一般一个周4~6次;定期检查是建管局安全生产委员会组织组织开展,进行较全面的检查,每月开展1~2次,每年大汛前后加大检查次数和力度;特别检查是发现建筑物有破坏、故障、对安全有疑虑时主要领导带头组织的专门性检查。
    检查项目一般包括坝体、坝基和坝肩,引水和泄水建筑物外部及洞内,滑坡体,渗流,其他如岸边坡、闸门、止水、启闭设备和电气控制系统等。
3、经验与建议
         吉音水利枢纽工程是在没有竣工验收的情况下提前进入运行管理期, 所有的工程管理标准全部执行中型水利工程管理规范,使工程的安全运行得到了全面保障, 效益能够提前发挥。同时充分利用在建时期的有利条件, 让从事运行管理的技术人员直接参与工程施工过程,全面掌握、了解工程各重要部位的技术参数和工程结构,为工程实现高质量的管理积累了丰富的工作经验, 为工程后期的运行管理培养了一大批懂技术、会管理的专业技术人才, 提高了工程的管理水平。利用各种先进仪器和科技手段, 加强工程的安全监测, 充分发挥了监测仪器的作用,数据资料精确可靠,能够反映工程的运行工况。
        
作者简介:努尔买买提·阿不来提,男,1991-11,新疆阿图什人,大学本科,新疆维吾尔自治区吉音水利枢纽工程建设管理局干部,助理工程师,研究方向:水库调度、水工建筑物安全检测。
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