加格斯台水库大坝初期蓄水监测资料分析

田 伟

加格斯台水库大坝初期蓄水监测资料分析

田 伟

(新疆水利水电科学研究院，新疆 乌鲁木齐 830049)

介绍了新疆加格斯台水库初期蓄水坝体渗流和垂直位移监测情况，对大坝运行情况进行分析，结果表明水库工程运行正常。

大坝；安全监测；加格斯台水库

加格斯台水库工程是一座具有灌溉兼顾供水的综合利用任务的水利工程。坝址处多年平均流量为3.32m3/s，年径流量0.6076亿m3。水库总库容617万m3，兴利库容529万m3，水库正常蓄水位为1448.1m，正常蓄水位相应库容579万m3，死水位1419.5m，死库容50万m3，调洪库容38万m3。可灌溉面积9.4万亩耕地。工程为Ⅳ等小（1）型工程。工程主要由拦河大坝、开敞式溢洪道、输水洞（导流洞改建）组成。大坝为混凝土面板砂砾石坝，最大坝高56.5m。工程地震设防烈度为Ⅶ度。加格斯台水库大坝于2012年4月29日开始坝体填筑工作，8月5日坝体填筑到1449.10m高程，实际施工日99天，共填筑36万m3砂砾料。

1 监测设计

1.1 监测项目

加格斯台水库工程设置的监测项目有：（1）坝体、坝基渗流监测。（2）渗透量监测。（3）坝体垂直位移监测。（4）外部变形监测。

1.2 监测项目的测点布置

1.2.1 渗流监测

（1）渗透水压力监测。加格斯台水库共有9个渗流监测测点。选择河床0+159断面作为渗流监测断面，坝基共布置9个测点，其中P1在趾板上游，P2、P3在趾板下游采用钻孔埋设用来观测帷幕灌浆效果，其余6个测点分别埋设在该断面坝轴线上、下游用来观测不同区域渗水情况。具体布置见图1。

（2）渗流量监测。将坝体渗水引出坝后，排入下游河道，在河床处设置一个量水堰，量测相对渗水流量。

（3）绕坝渗流监测。在两坝肩岩石上及坝下游坡线之外的山体上布置6根测压管观测绕坝渗流情况。

1.2.2 垂直位移变形监测

选择坝体最大断面0+159断面为观测断面在高程1412m、1428m分别设置了两层水管式沉降计（SSC-1型），其中1412m高程4个测点，1428m高程3个测点，共埋设7套沉降计测点观测坝体的沉降量。具体布置见图1。

1.2.3 坝体表面变形监测

在坝顶下游侧、下游坝坡1410m、1430m高程各一排变形监测点。在坝体下游及两岸选择适当点位建立专三级水平位移监测网。水平位移和竖向位移共用一个测点，基点和测点均采用整体钢筋混凝土结构，共布设基点7个，变形标点13个。

2 观测资料分析

2.1 坝体渗流监测

（1）坝基渗流监测。在河床0+159m断面帷幕前后钻孔埋设渗压计，用以监测帷幕灌浆的防渗效果，其中帷幕前埋设渗压计P1，帷幕后埋设渗压计P2、P3；监测数据及过程线显示，蓄水期间帷幕前、后渗压计渗透水位变化规律基本一致；帷幕上游水位高于下游水位。2013年5月21日帷幕上下游P1、P2、P3渗压水位达到峰值，分别为：1429.12m、1406.91m、1408.83m。截止2014年2月1日，帷幕上、下游P1、P2、P3渗压水位为：1421.59m、1402.23m、1404.77m，分别上升了28.89m、6.79m、9.26m，见图2。

（2）坝体渗流监测。在0+159m断面大坝建基面上安装渗压计P4～P9，分别安装在轴上84m、56m、31m、0m和轴下29m、59m位置处，用以监测坝体内部渗流情况。

监测数据显示：大坝基础各部位渗压计其渗透水位在施工期，主要受下游水位及降水的影响较大；蓄水后，下游坝体的渗压水位均有不同程度上升，上游水位高于下游水位，蓄水期间下游渗压计P5、P6、P7、P8、P9最高渗压水位分别为1405.78m、1404.80m、1403.16m、1401.80m、1399.92m。截止2014年2月1日渗压水位为1400.73m、1400.47m、1399.57m、1398.79m、1397.65m。监测的渗透水位过程线见图3。

图1 0+159断面监测仪器布置图

图2 帷幕前后P1、P2、P3渗透水位过程线

图3 P4、P5、P6、P7、P8、P9渗透水位过程线

2.2 坝体垂直位移监测

选择坝体0+159m断面为观测断面，在高程1412m、1428m分别设置了二层水管式沉降计（XNSC-100型）。其中1412m高程4个测点，分别是轴上53m V1-1、轴上30m V1-2、轴线处V1-3、轴下29m V1-4；1428m高程3个测点，分别是轴上30m V2-1、轴线处V2-2、轴下28m V2-3。

（1）1412m高程沉降（见图4）：由过程线反映坝体填筑时沉降速率较大，坝体停止填筑后沉降相对平缓,蓄水前后沉降量变化不大。到2014年2月1日，1412m高程水管式沉降V1-2、V1-3、V1-4相对观测房的沉降量分别为：72mm、124mm、94mm，位于轴线处V1-3沉降量最大，沉降124mm；V1-1过程线规律异常，经分析可能是进水管内部有气体或排气管中进水造成，需在以后的观测资料进一步分析。

图4 1412m高程沉降计相对1#观测房沉降过程线

（2）1428m高程沉降（见图5）：由过程线反映坝体填筑时沉降速率较大，坝体停止填筑后沉降相对平缓,蓄水前后沉降量变化不大。到2014年2月1日，1428m高程水管式沉降仪V2-1 、V2-2、V2-3相对观测房的沉降量分别为：12mm、57mm、30mm，位于坝轴线处V2-2沉降量最大，沉降57mm。

图5 1428m高程沉降计相对2#观测房沉降过程线

3 结 论

（1）帷幕前、后渗流监测。帷幕前、后渗压计渗透水位变化规律基本一致。2012年12月8日水库开始蓄水，帷幕前、后渗透水位均有不同程度的上升，上游水位高于下游水位。帷幕上、下游P1、P2、P3渗压水位于2013年5月21日达到最大值，分别为：1429.12m、1406.91m、1408.83m，渗压水位分别上升了35.3m、11.54m、13.4m。

（2）坝体渗流监测。大坝基础各部位渗压计其渗压水位在施工期，主要受上游水位及降水的影响较大，2012年12月8日水库开始蓄水，坝体渗压计渗压水位变化规律一致，坝体渗压水位从上游至下游逐步递减。

蓄水期间下游渗压计P5、P6、P7、P8、P9最高渗压水位分别为1405.78m、1404.80m、1403.16m、1401.80m、1399.92m，渗压水位分别上升了8.96m、9.52m、8.24m、6.03m、5.07m。

（3）坝体内部垂直位移监测。加格斯台面板堆石坝截止到2014年1月底，相对观测房最大沉降量1412m、1428m，高程分别为124mm、57mm，相对沉降量不大。

综上所述，通过对加格斯台水库渗透压力、垂直位移监测等项目进行阐述与分析,结果表明大坝运行正常，水库大坝处于安全状态。研究结果为掌握大坝的工作性状与加强大坝安全管理提供了重要科学依据。

10.3969/j.issn.1008-1305.2014.03.005

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B

1008-1305（2014）03-0016-03

田 伟(1979年-)，男，工程师。