某混凝土拱坝温度观测资料分析

2017-08-23洪侃

浙江水利科技 2017年4期

关键词：坝段温度计坝体

洪侃

（1.浙江省水利河口研究院，浙江杭州 310020；2..杭州定川信息技术有限公司，浙江杭州 310020）

某混凝土拱坝温度观测资料分析

洪侃1，2

（1.浙江省水利河口研究院，浙江杭州 310020；2..杭州定川信息技术有限公司，浙江杭州 310020）

温度控制是拱坝设计与施工过程中均需要重点考虑的因素。以坝体温度实测资料为分析对象，从温度时间分布、坝体温度场分布等方面分析其变化规律，以及运行过程中的最大值和最小值等。

水工结构；温度；拱坝

大坝为抛物线型变厚双曲常态混凝土拱坝，坝顶高程214.00 m，坝底高程150.00 m，最大坝高64.00 m，拱冠梁顶宽度6.58 m，拱冠梁底宽度17.45 m，拱冠梁厚高比0.273，坝顶中心线弧长274.40 m，坝体材料采用C15W8常态混凝土。坝体共分19个坝段，绝大部分坝段宽15.00 m。拱冠底厚17.45 m，最大坝厚17.93 m。坝体内设置1层灌浆排水廊道，断面2.50 m×3.50 m，底高程162.00 m。在高程172.00 m及191.50 m处设置坝后桥，在高程191.50 m的溢流段下游侧悬臂处设交通廊道，断面1.50 m×2.00 m。

1 观测设备

为监测坝体内部温度，除应力应变计、测缝计可测温度外，还在坝体内部轴线位置布置温度计16支。其中200.00 m高程处2、6、10、15、18号坝段各布置1支，共5支；180.00 m高程处4、6、8、10、13、15、16号坝段各布置1支，共7支；160.00 m高程处7、10、14号坝段各布置1支，共3支；153.00 m高程处10号坝段布置1支，共1支。在拱冠梁断面上游侧，死水位以上每10.00 m布置1支温度计，共5支，以观测坝体上游面库水温度。温度仪器布置见图1。

2 内部温度观测资料分析

2.1 实测温度计算

根据设备供应商提供的仪器原始监测数据，可按下式计算温度计实测温度值：

T(t)=α[R(t)-R0′]

式中：T(t)为由监测时刻实测电阻值R(t)(Ω) 计算出的温度值（℃）；α为仪器的温度常数（℃/Ω）；R0′为仪器0 ℃时的电阻值(Ω)，均由出厂卡片或率定资料获得。

2.2 时间分布

将各温度计观测值绘成时间过程线，并统计最高温度值和最低温度值。得出如下结论：

（1）高程200.00 m上T1 ～ T5温度计，位于坝轴线位置。这5支温度计温度变化过程呈现明显的年周期性。由于位于坝体内部，相对气温有一定的滞后性。年最高温度一般发生在10 — 11月，最低温度一般发生在3 — 4月。

（2）高程180.00 m上T6 ～ T11温度计，位于坝轴线位置。这7支温度计温度变化过程也表现出年周期性。但其变化幅度明显变窄。由于位于坝体内部，相对气温有一定的滞后性。年最高温度一般发生在11 — 12月，最低温度一般发生在3 — 4月。

（3）高程160.00 m上T13 ～ T15温度计，位于坝轴线位置。这3支温度计温度变化过程没有明显的规律性。温度变化幅度很小，且基本已经稳定。

（4）高程153.00 m上T16温度计，位于坝轴线位置。其温度测值变化过程没有明显的规律性。该支温度计从2005年3月26日以后测值很少，从前期仅有的观测数据看，其变化趋势与高程160.00 m的各温度计测值类似。

2.3 坝体温度场

除了在坝体内部埋设温度计观测坝内温度以外，为了观测坝体上游表面温度，在拱冠梁断面上游侧，死水位以上原设计每10.00 m布置1支温度计，共5支，在实际观测时仅4支温度计有观测数据。为充分展示大坝沿高程方向上温度的变化趋势，选择温度测量仪器分布较均匀的10坝段进行分析，其中坝体内部温度观测数据取自应变计（组）、无应力计的温度观测值。