潘家口电厂下池大坝水准网改造及首期观测

胡超杰

（国网新源控股有限公司潘家口蓄能电厂，河北 唐山064309）

1 概况

潘家口水利枢纽位于河北省迁西县洒河桥镇上游约10km处的滦河干流上，其主要任务是为天津、唐山两城市供水，同时兼顾防洪、发电、旅游等综合效益。枢纽由上池和下池两部分组成。其中上池由混凝土主坝及两座副坝组成，下池大坝位于枢纽主坝下游6km处，系潘家口抽水蓄能电站反调节水库的挡水建筑物。下池大坝为3级建筑物，洪水设计标准为50年一遇，下泄流量10000m3/s；校核洪水为500年一遇，下泄流量28000m3/s。混凝土大坝全长1089m，坝顶高程151.5m，最大坝高28.8m，大坝共分67个坝段。下池大坝除左岸非溢流坝段采用碾压混凝土外，其余坝段全部采用常态混凝土浇筑。

枢纽上、下池大坝之间河道两岸为低山丘陵，河床开阔。下池坝基岩为角闪斜长片麻岩、花岗片麻岩、条带状角闪斜长片麻岩，均属坚硬块状岩石。坝址地段地质构造规模不大，但一般性断层和节理裂隙很发育。坝基下大小断层有53条之多，宽度较小。由于基础裂隙发育，为增加岩体完整性，基础进行了固结和帷幕灌浆。下池大坝于1984年5月兴建，1993年12月工程竣工。自运行以来，潘家口下池大坝虽然为低水头混凝土坝，但为京津唐电网调峰、调相发挥了重要作用。

2 现状

国网新源控股潘家口电厂日常使用的变形监测网，高程基准采用1985国家高程基准，经检核无误后作为本次国网新源控股潘家口电厂下池大坝水准网改造及首期观测的起算数据。

3 执行技术文件和标准

本项目执行如下技术文件和标准：

（1）《水电水利工程施工测量规范》（DL/T5173-2012）；

（2）《水电工程测量规范》（NB/T35029-2017）；

（3）《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12897-2006）；

（4）《水准测量电子记录规定》（CH/T2006-1999）；

（5）《测绘技术总结编写规定》（CH/T1001-2005）；

（6）《测绘成果质量检查与验收》（GB/T24356-2009）。

4 设计原则及主要技术指标要求

4.1 设计原则

4.1.1 高程系统建立

高程系统采用1985国家高程基准，通过联测国网新源控股潘家口电厂变形监测网高程控制点建立。

4.1.2 实施目的

国网新源控股潘家口电厂下池大坝水准网改造及首期观测实施目的是：满足大坝变形监测等。

4.1.3 布网原则

设计遵循统一布网、精度适当、便于使用和长期保存的设计原则。

设计国网新源控股潘家口电厂下池大坝水准网改造主要由一等水准网组成。

4.2 主要技术指标要求

设计一等水准网每公里偶然中误差优于±0.45mm。

5 设计方案

5.1 控制网设计

5.1.1 高程联测设计

校核基点的起算采用国网新源控股潘家口电厂变形监测网原有的水准点，按一等水准技术要求联测至SI01。联测之前，应对起算点的可靠性进行检查。

5.1.2 校核基点设计

校核基点设计3点，编号为SI01～SI03，标石采用岩层基本水准标石，网形为单一闭合水准路线。

5.1.3 水准网改造设计

一等水准点设计按实际要求，编号为SI0X，标石采用岩层标准水准标石，网形为闭合或附合水准线路。

5.2 选点

按设计图实地选点。选点应遵循通视良好、便于使用、基础稳定、不受施工影响、利于长期保存的原则。可根据实地情况对设计点位略做移动。

校核基点（SI01～SI03）布置在距坝址下游约1km左右的稳定基岩上，3个点相邻两点间距在30～100m。

选点时，考虑所选点位的实用与长期保存情况。地质条件复杂的地方，请求专业地质技术人员现场指导后再确定点位。交通路线布置复杂的地方，请求交通专业设计人员指导后再确定点位。

5.3 埋石

水准点埋设技术要求如下：

3个校核基点（SI01～SI03）埋设岩层基本水准标石。

风钻打孔、埋入钢筋水准点浇筑（如图1）。

5.4 观测

图1

（1）水准测量使用DINI03电子水准仪配合测量软件自动观测和电子记录，观测前将各指标限差预先输入仪器中。

（2）开测前30min，应将电子水准仪置于露天阴影下，使仪器温度与外界气温趋于一致。另外电子水准仪预热不少于20次单次测量。

（3）应使用遮阳伞、遮阳罩等设备保护仪器，使仪器免于阳光直射及周围温度不均。设站观测时除阴天外，必须有专人撑伞遮阳。

（4）严格按仪器厂商提供的《用户手册》的要求使用仪器。

5.4.1 高程控制网起算点联测

为了使得本次高程网改造和首次测量与电厂原变形监测网高程系统保持一致，校核基点的起算采用国网新源控股潘家口电厂变形监测网原有的水准点，按一等水准技术要求联测至SI01。

5.4.2 一等水准观测

（1）一等水准使用电子水准仪（精度±0.3mm/km以上型号）按《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12897-2006）要求施测。水准观测应在标尺分划线成像清晰而稳定时进行，标石埋设稳定后才能观测。

（2）整个作业期间应每天开测前进行i角测定，若开测为未结束测段，则在新测段开测前进行测定。

（3）测段测前测后，应记录标尺温度，以便对标尺进行温度改正计算。

（4）测站视线长度（仪器至标尺距离）、前后视距差、前后视距累积差、视线高度、重复测量次数按表1规定执行。

表1 测站限差表

（5）往返测高差不符值、环闭合差应不超过表2的规定。

表2 高差不符值、环闭合差表

（6）测站观测顺序和方法：

1）往测时，奇数测站照准标尺分划的顺序为：后、前、前、后；偶数测站照准标尺分划的顺序为：前、后、后、前。

2）返测时，奇数测站照准标尺分划的顺序为：后、前、前、后；偶数测站照准标尺分划的顺序为：前、后、后、前。

（7）每一测段的往测与返测，其测站数均应为偶数。由往测转向返测时，两支标尺须互换位置，并应重新整置仪器。

（8）每一测段观测时不得间隙。同一测站上不得两次调焦。

（9）计算取位按表3规定执行。

表3 计算取位表

5.5 数据处理

水准各测段高差采用往、返测高差中数，并加入水准尺尺长和温度改正。

5.6 平差

（1）高程控制网平差：水准网采用相应软件严密平差求得。

（2）平差成果取位：控制点平差成果取位按0.1mm执行。

6 设备投入

本项目拟投入的仪器设备见表4。

7 质量保证措施

7.1 质量管理目标

本项目成果须符合《测绘成果质量检查与验收》规定，并经过省测绘质量监督检验站验收通过。

7.2 质量控制的基本依据

（1）相关部门制定的规程、规范、质量检验标准和质量检验办法；

表4 仪器设备一览表

（2）国家或国家部门颁发的技术规程、规范、质量检验标准和质量检验办法。

7.3 生产过程质量控制

7.3.1 收集相关资料

收集相关资料应满足：

（1）保证资料是在有效期内；

（2）资料中有关数据准确性。7.3.2 资料整编、总结

（1）各类质量记录应满足质量记录控制程序；

（2）项目的技术总结应符合《测绘技术总结编写规定》；

（3）校核由具备中级或高级以上职称的人员进行。

8 提交资料

表5 成果提交表

9 结束语

本次水准网改造工作的顺利完成，不仅增加了潘家口电厂下池大坝的观测精度，满足规范的要求，而且还完善了潘家口电厂下池大坝整体观测系统，增强了观测的准确性，有利于更加深入的掌握大坝变形量及对观测数据的分析处理。