水库水文观测应该注意的问题及浸润线变化的情况分析

李金荣

（新平县水利局水库管理中心 云南玉溪 653499）

水库水文观测应该注意的问题及浸润线变化的情况分析

李金荣

（新平县水利局水库管理中心 云南玉溪 653499）

近年来，水库水文观测工作中存在些许问题，值得工作人员注意。水库大坝浸润线与坝基有一定的联系，通过观测浸润线得出的数据信息准确性高，有助于提供坝体渗流量的相关数据。本文将以水库工程现状为研究点，对现今水库水文工作存在问题进行了综述，并以黄草坝水库大坝浸润线观测为实例，对大坝浸润线的观测效果和实践应用进行分析。

水库水文；观测项目；存在问题；浸润线

水库对于工业、农业生产、人民群众的生活有着重要的作用，水库提供了源源不断的水资源，为社会经济的快速发展作出了巨大的贡献。当水库面临洪灾等特殊情况时，尽可能的减少经济损失，降低对人们正常生活带来的危害和不便，就需要观测大坝浸润线来分析坝肩渗透参数，根据这些参数来分析确定渗透效果和水流速度。按水库工程管理的要求，不管是大型、中型、小型水库都需要设立水文观测站，而且主要观测项目是水位、流量、降水量及蒸发量等。然而，在实际的水库水文观测中存在很多问题，需要引起有关部门和工作人员的重视。

1 水库水文工作现状

水库工程管理要求所有的水库都要设立水库水文观测站，由于各种防汛问题的出现，各市各省的水库大都响应政策的要求，各大中小型水库相继建成并开始水文观测工作。在各级、各部门领导的重视和关心支持下，以及各水库水文工作人员共同努力下，在水库水文工作上积累一定的成功经验，也取得了一定的成绩，水库水文工作逐渐实现规范化的发展。水库水文资料可以作为水利工程的防汛、调度、除险加固和其他建设工程的参考依据。水库水文所取得的工作成果主要表现在以下几个方面[1]，工作逐渐实现规范化，水库水文观测项目也增多了，水文观测是日常工作的重要部分，而且观测的数据质量有所提高；水库水文监测装备不断得到完善；技术队伍建设不断加强；积累了大量宝贵的水库水文资料。这些都为我国国民经济的快速发展提供了有力的参考依据。

2 水库水文观测存在的问题

2.1 观测站不完善

虽然水库管理工程对水文观测站的建设提出了要求，但是有一些水库还未设立相关的水文观测站，尤其是一些城市中，部分中型水库未进行水文观测。作为中型水库，在水库建成时就应该设立相关的水文观测站，并记录相关观测指标，并对这些观测资料统一整编与复审。有些城市中由于水库较多，就没有在所有的水库中都设立水文观测站，导致提供的水文信息不完整，这对城市的水资源的合理化配置是不利的。

2.2 检测项目、站点不全

有些城市的水库水文观测项目较少，通常水库水文的观测项目主要有坝前水位、出库流量、引水量、渗漏量、降水量、蒸发量、水温等。但是有些水库在出流量的观测上不完整，个别水库入库流量也没有记录，更不用说对库区雨量站，以及泥沙、淤积等项目的观测。

2.3 自动化程度不高，先进技术的应用未达到预期效果

现阶段多数水库水文监测方法，还基本要靠人工来完成。水库水文中涉及整编审查的资料，除了汛期降水资料为自动记录外，其他第一手资料均是通过人工获得[2]。虽然，某些水库自己安装了水情自动测定系统，但是自动测定系统与日常的水文监测工作没有进行合理的结合，对资源的利用率没有达到最大，所以没有达到预期设想的效果。有些中小型水库安装了较为先进的水情自动测定系统，而且自动化的实现程度还是比较高的，唯一的问题就是相关维修技术不过关，导致系统在运行中出现问题时难以解决，导致系统不能够正常运行，最终促使先进技术的应用未能达到预期的效果。

2.4 水库水文队伍技术力量薄弱

由于大多数水库水文的工作人员在专业技术能力上还有待提高，而且水库管理工作中为了节约成本，多数水文工作人员通常都是身兼数职，因此在水库水文工作人员中存在问题较大。①水库水文观测人员不足，在一些小城市或者乡镇存中的小水库，通常所有的水文工作由一人或者两人来承担，导致资料收集过程中存在不合理的因素，而且对水文资料进行校验过程中，也缺乏响应的监督管理机制，更有甚者有些水库没有专职的水文观测人员，通常由其他岗位的工作人员来兼职完成水文观测工作。②水库水文观测工作人员的工作调动比较频繁，导致培训跟不上调动的频率。因此，当原来的水库水文观测人调离水文观测岗位后，后上任的观测技术人员由于经验和技术能力上的缺陷，使得观测结果达规范要求，所记录的水文资料可靠性较差。还有一种情况，就是水库水文观测人员到了退休的年龄，但是由于没有后续培训人员能胜任这份工作。因此，可以让老职工在岗位上进行新人的技术培训，保证水库水文工作的顺利进行。

3 浸润线设计情况

浸润线是判断水库土层坝内部渗流与安全的重要手段，也是土石坝安全监测的重要项目。在观测过程中，需要了解在运行过程中浸润线的运行情况，对调整监控大坝的渗透的安全有重要的作用。

3.1 观测点设置

浸润线观测时需要对水库大坝渗透情况进行观测，主要是通过测定测压管的参数进行监测。通常测压管的观测点有15个左右，其中主要观测区域是横断面，坝身上会布置11个测压管，其余的布置在左右岸边右山体安设4个点。测压管的监测主要是采用渗压计和绳式水位[3]，每15d观测一次，所记录的数据整理成电子数据进行归档备用。

3.2 观测系统的应用

水库大坝浸润线的自动化观测管理系统，需要实现数据采集、分析等项目。具体的过程是：先对水库坝体的动态资料进行收集，随后进行信息化处理，在信息收集过程中需要将外界干扰因素考虑在内，进行自动化实时监测。在坝体工程资料获取过程中，需要保证坝体安全监测数据资料的自动化处理，必要时结合内部监测数据，对坝体工程的承受能力进行分析和评价。

3.3 水库大坝浸润线观测的操作要点

根据对已测数据进行分析，能保证浸润线观测实践程序的顺利进行。需要按照既定的设计程序，对坝体信息进行信息化处理，保证信息的准确性。在分析水库水位相关性及相关特征水位测压管的变化过程中，需要根据变化规律，采用电子表格的图表功能，绘制出水位变化过程及测压管水位的过程线。在操作过程中，需要综合考虑测压管水位滞后的原因。测压管水位滞后指的是水位发生变化时，时间比原来延长多少。水库在运行过程中，水位处于动态变化的过程，坝内无压渗流是个不稳定的过程，在无压渗透过程中，由于水面随着水位的变化也呈现上下涌动的情况，因此注水和放水都需要时间，此外需要考虑到其他影响因素的影响，将水位控制在合理范围内，避免水位起伏大，增加浸润线观测难度[4]。

4 浸润线观测案例分析

黄草坝水库由于哀牢山脉中部地段。海拔高程1795m，受多方面因素的影响，主要是气候条件和地形约束。因此，对于黄草坝水库来说蓄水有以下特点：7月上旬之前，进库量大于出库量；8月中旬黄草坝库降水流入元江及红河，这时气温仍较低，进库远小于出库[5]；黄草坝水库建成之初，就开始对水库大坝浸润线进行观测，同样也是观测15个位点，数据是从1992年开始记录。在库水位1843.6m时，后面的测压管水位较高，水从1825m戗台下的坝面渗出。浸润线出现“抬尾巴”的现象。

观测主要是针对大坝主断面浸润线，由于主观测坝中布置着测压管，浸润线具有代表性。数据显示测压管水位的变化与水库水位的变化相一致，发现观测点的渗压水位与水库水位变化有一定的规律，显示为正态分布规律，而且没有局部凸显的情况。然而在实际的测量数据中，浸润线都有所不同，会有一定的差异，可以通过对测压管水位观测资料分析的情况，来判断浸润线是否正常。由于受地形条件的限制，昌马水库库区两岸山体为破碎岩石地质结构，出于对安全的考虑，对坝端右岸山体绕渗部位进行了固结灌浆处理工序，对岸坝肩都做了响应的防渗处理。大坝运行观测除坝面潮湿观测，三角堰，还有沉陷位移观测，浸润线观测等。垂直位移和水平位移的观测，严格按照规范要求控制精度，即垂直位移，用水准仪进行观测，往返测量的不符值，均不超过土为测站数）；水平位移的标点是以坝顶两端的工作基点所控制的视准线为基准，用经纬仪来观测，两个测回成果之差，均不大于2mm，因此所观测的成果是准确的。

拦河坝竣工至今，坝身最大沉陷14cm，最大位移22cm，其位移主要是在竣工后两三年内，后期位移基本稳定，位移量较小。

5 结语

全国有千千万万座水库，在水库水文的管理监测工作中，存在着许多共性的问题，针对这些问题最重要的就是需要不断提高水库水文管理工作的重视程度，加强水库水文管理设施建设，配备各种必要管理设备、设施，确保水库的正常运转，真正发挥水库的作用，加快当地经济的发展。针对水库大坝浸润线对水库蓄水能力和调节能力的重要性，需要从水库实际情况分析，了解坝肩观测参数。针对浸润线的观测对水库大坝整体运行能力的影响，需要在系统开发的基础上，做到及时监测、及时报警，对实践中发现的问题要及时采取措施，保证观测数据的准确性。

[1]张远，王丁明，王西琴，孟伟.太子河流域水库建设对河流水文情势的影响[J].环境科学研究，2012，04：363～371.

[2]杨忠，赵吴琴.小型水库大坝安全评价——工程地质勘察[J].科技致富向导，2013，12：299+306.

[3]王 君.浅析山区地区水库防汛抢险的现状与对策[J].科技致富向导，2015，14：50.

[4]祝远波，冯振西.高境水库土坝防渗设计[J].广西水利水电，2003，04：21～24.

[5]刘金辉.昌马水库大坝浸润线观测分析[J].水利工程，2013，20：94～95.

TV697.2+1

A

1004-7344（2016）25-0126-02

2016-8-19

李金荣（1960-），男，哈尼族，工程师，大学，主要从事水库水文工作。