地震对大坝变形监测的影响

2014-02-25王建国

东北水利水电 2014年12期

王建国

（新疆伊犁河流域开发建设管理局，新疆伊宁830000）

1 概况

新疆某水利枢纽工程为大（Ⅰ）型Ⅰ等工程，由拦河坝、泄洪建筑物、引水发电系统三部分组成。工程是建设在中外跨界河流上游的百米以上高度的土石坝，水库安全运行直接关系下游国家人民的生命财产安全。

2007年7月20日18 时06 分53.0 秒（北京时间）某县境内发生里氏5.7 级地震，震源深度为9.7 km，震中距大坝坝址约47 km，这是该工程建设以来坝址区发生的最大地震。为考察地震对大坝安全的影响，对2007年7月20日地震前后大坝的主要监测量进行了对比分析。

2 大坝表面变形情况

2.1 水平位移

大坝表面变形水平位移监测采用视准线测量，距2007年7月20日地震前后最近的两次测次分别在2007-7-18和2007-8-16，库水位分别为990.25 m 和995.40 m。位移测值见表1。可以看出：地震前后大坝表面水平位移指向下游，坝顶1 003 m 高程、坝后坡985 m 高程、962 m 高程及942 m 高程的位移变幅分别在1.98～5.60 mm，2.30～4.73 mm，1.19～3.06 mm 及0.67～2.60 mm 之间。

2.2 垂直位移

大坝表面变形垂直位移监测采用二等水准测量，离2007年7月20日地震前后最近的两次测次分别在2007-6-18 和2007-7-23，库水位分别为982.59 m 和991.49 m。位移测值见表2。可以看出：地震前后大坝表面垂直位移指向下游，坝顶1 003 m 高程、坝后坡985 m 高程、962 m 高程及942 m 高程的垂直位移变幅分别在-0.45～0.75 mm，3.80～4.20 mm，-10.05～-10.20 mm 及0.15～0.45 mm 之间。

3 大坝内部变形情况

3.1 水平位移

大坝内部变形水平位移监测侧斜管（配单向固定测斜仪）进行自动化监测。位移测值见表3。可以看到：地震前后2007年7月19日至8月21日水位变幅0.33 m，心墙内各断面水平位移指向下游，呈现河床部位大于左右侧、高高程部位大于低高程部位的特点，大坝河床中部最大断面心墙0+175 断面近坝顶部位位移增幅最大为30.45 mm。

表1 地震前后坝体表面水平位移测值

3.2 竖向位移

采用沉降管监测大坝内部粘土心墙和下游坝壳料的竖向位移。在2006-7-2 以后全部采用自动化沉降仪进行，人工测量进行校核。自动化后其沉降测值叠加上管口处的沉降，人工测量修正时进行的系数修改计算了管口处的沉降。

大坝心墙0+060 断面沉降管CH8 距2007年7月20日地震前后最近的两次测次分别在2007-6-24 和2007-8-9（当日库水位分别为982.44 m 和995.34 m），位移为最大为2.10 mm 的沉降；大坝心墙0+123 断面沉降管CH6距2007年7月20日地震前后最近的两次测次分别在2007-7-15 和2007-8-9（当日库水位分别为989.11 m 和995.34 m），位移为最大为10.20 mm 的沉降；大坝心墙0+175 断面沉降管CH1 在2007年4月至7月无测值，该时段前后测值无明显变化；大坝心墙0+223 断面沉降管CH5 在2007年6月至8月无测值，该时段前后测值无明显变化；大坝心墙0+270 断面沉降管CH7 距2007年7月20日地震前后最近的两次测次分别在2007-7-15 和2007-7-22（当日库水位分别为989.11 m 和991.08 m），位移为最大为1.50 mm 的沉降；大坝坝壳0+175 断面沉降管CH2 距2007年7月20日地震前后最近的两次测次分别在2007-7-7 和2007-8-10（当日库水位分别为985.66 m 和995.24 m），位移为最大为2.60 mm 的上抬；下游坝壳0+175 断面降管CH3 距2007年7月20日地震前后最近的两次测次分别在2007-7-15 和2007-7-22（当日库水位分别为989.11 m 和991.08 m），位移为最大为4.10 mm 的下沉。