西夏水库大坝沉降监测分析

【摘 要】 对西夏水库大坝的沉降观测成果进行分析，评价地基固结情况。

【关键词】 西夏水库；大坝观测；沉降

【Abstract】 The settlement observation results of Xixia reservoir dam are analyzed and the foundation consolidation is evaluated.

【Key words】 Xixia Reservoir；Dam observation；Settlement

水库作为水利基础设施建设，在防洪、灌溉、供水等方面起着举足轻重的作用，但是水库大坝建成以后在承受水负荷作用的同时会受到地质结构变动和地震、风吹日晒等外界因素的影响，对大坝存在的隐患如不及时发现和处理，就会直接影响大坝的安全。因此，水库大坝的监测很重要，下面对西夏水库大坝变形监测进行分析。

1. 西夏水库概况

西夏水库位于宁夏银川市西南方向，由原银四防洪体系的第一拦洪库改建而成，是为保护银川市西部的地下水环境，优化区域水资源配置，向银川市西部提供优质的地表水和自然过滤源水水源而建造的一项重要的水资源配置工程，工程为沙坡头北干渠的重要组成部分，供水对象为银川市西部的工业企业，年供水总量6200万m3/a，日供水量17万m3/d。西夏水库为注入式水库，大坝位于黄羊滩农场中心路以西150米处，为碾压式均质土坝，由三面围堤形成，总库容1825万立方米，坝顶高程1147.13米，最大坝顶高为14.63米；大坝轴线总长3923.15米，坝顶宽8米。

2. 变形观测点的布设

2.1 坝体基准点的布设。

为了确保大坝安全，西夏水库建立了变形监测系统。大坝变形监测点根据监测要求，采用闭合环形线路布设，埋设了表面沉降三等高程基准点3座XX1、XX2、XX3，联测了高程基准点4 Km，并联测国家水准点7Km（往返观测），联测坝体沉降观测点18个点。高程系统采用1956年黄海高程系。

2.2 坝体基准点的埋设。

选点埋石时设置了3个高程基准点，现场浇筑。高程基准点设置在坝体变形影响范围以外，稳定、易于长期保存、便于联测；高程基准点埋设在原状土层中，标石的底部位于冻土层以下，标志（顶部）位于地面下0.5米；标石尺寸：柱石高0.4米，底部宽0.4米，顶部宽0.3米，盘石高0.2米，盘石宽0.7米。

3. 坝体变形观测的具体方法

大坝表面变形观测主要是垂直位移观测，采用的方法是水准测量的方法。沉降位移观测使用经质检部门检定的Koni007自动安平水准仪和线条式因瓦水准标尺，大尺垫，采用光学测微法进行往返观测；视线长度≤75米，前后视距差≤2米，前后视距累计差≤5米，视线高度为三丝能读数；测站上采用“后前前后”的观测顺序观测；测站观测限差：基、辅分划读数差1mm，基、辅分划所测高差的差1.5mm，往返测较差或环线闭合差±12√L ；观测墩基础和坝体紧密连接，保证变形量能够正确反映真实变形；在其基础部分埋设一垂直位移的沉陷标志，将沉陷点直接与坝体相连，保证沉陷点的位移量能够正确反映坝坡点的垂直位移。具体观测时间段选在气象条件比较好的上午前半段和下午的后半段，避开正午前后。视距最大不超过35米，当温度较高时，采用缩短视距的办法观测。三等高程联测网见联测略图，此网以II平吉堡支04（国家二等水准点）为起算点，对三等水准基点进行三等水准网观测。联测略图如图1：

4. 变形观测成果分析

4.1 沉降观测时间为2012年8月至2012年10月，沉降观测应用水准测量方法。各项观测指标要求如下：①往返较差、附和或环线闭合差表示测站数.②前后视距：≤30m③前后视距差：≤1.0m；④前后视距累积差≤3.0m；⑤沉降观测点相对于后视点的高差容差：≤1.0mm；⑥水准仪的精度不低于N2级别。

4.2 除了遵循一般水准测量的有关规定之外，还采用了如下措施：水准线路构成附合导线的形式，一遍每期提供检核，并通过平差适当提高精度。采用“三固定”的方法提高沉陷观测的精度，所谓“三固定”，就是在各期观测中固定观测员、固定仪器（标尺）、固定施测线路（测站、转点），借此可以将偶然误差系统化。在固定线路上固定测站，固定转点位置上设置临时标志，以加快观测速度。通过观测得到的变形监测点平差结果如下，见表1及表2：

4.3 变形监测点以三等水准基点为起算点，进行观测及平差计算；三等水准基点往返高差不符值最小为0.2毫米，最大为2.6毫米；变形监测符合线路闭合差为+5毫米，小于限差的二分之一。

5 结论

通过对西夏水库大坝的变形观测资料综合分析，可得出大坝坝体的沉降量变化符合对数曲线变化，符合土坝的沉降规律。库水位对沉降量有一定影响，库水位升高时，沉降量降低，库水位降低时，沉降量增加。

参考文献

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[2] SL551-2012，土石坝安全监测技术规范[S].

[3] 吳长盛.北大港水库堤坝裂缝检测与评定技术研究[J].水利水电技术，2001（5）：61-63.

[文章编号] 1619-2737（2018）01-18-632

[作者简介] 杜彩虹（1977.10-），女，学历：本科，学士，职称：高级工程师，先后从事地籍测绘及水利水电工程测绘工作。