藤子溝水電站水工建筑物觀測技術規程編寫：初審：審核：批準：目錄TOC\o"1-1"\h\u15406前言 前言由于藤子溝大壩水平位移的觀測項目和觀測方法有所變化，大壩水平位移觀測方法改為極坐標法，為了及時水工建筑物安全運行，我司對藤子溝電站《水工建筑物觀測技術規程》進行修訂。1適用范圍1.1本規程適用于藤子溝大壩安全監測工作。1.2本規程包括了對大壩以及置換體邊坡水平位移的安全監測規范。2引用標準根據《中華人民共和國安全生產法》、《混凝土大壩安全監測技術規范》、《混凝土壩安全監測資料整編規程》、《國家三角測量規范》、中國大唐集團公司頒《大唐集團公司水電廠大壩安全管理辦法》的規定，結合本電站實際，制定規程。3大壩安全監測工作3.1目的和任務3.1.1按照規程的要求，進行水工建筑物現場觀測和經常性的資料整理分析，了解建筑物的工作狀態，掌握其變化規律，總結運行經驗，為改善運行方式，制定檢修計劃，提供依據。3.1.2及時發現異常現象或工程隱患，以便采取補救措施，確保水工建筑物的安全運行。3.1.3通過對觀測資料的整編、分析可驗證設計，檢驗施工質量，為其他水利樞紐扭設計、施工、管理及科學研究積累資料，以提高壩工設計、施工及管理水平。3.2應遵循的基本原則3.2.1大壩安全監測應滿足監控大壩運行安全、反饋設計信息、管理工作的要求，進行周期性的觀測特殊情況（洪水、地震及其它特殊情況）下的加測。3.2.2按照規定項目對建筑物進行全面和重點觀測，觀測項目必須考慮到相互聯系的要求，對有直接聯系的原因量和效應量、效應量和效應量應做到同步觀測，以滿足資料計算分析的要求。3.2.3必須對建筑物進行系統的不間斷地觀測，全部觀測工作應按規定時間和測次進行。觀測設備、方法及測次在一定時間內不能隨意改變。如不能按照規定測次進行觀測時，觀測人員應及時分析原因，進行處理，確保觀測工作正常進行。3.2.4必須保證觀測資料的真實性和可靠性，不得隨意降低精度指標。3.2.5對觀測資料應進行及時分析，發現異常及時上報處理。3.3觀測項目及測次水平位移觀測項目的測次，一般應1次/月，如遇地震、大洪水及其它異常情況，應加密監測。經過長期運行還可根據大壩鑒定意見，對測次作適當調整。一、工程概況藤子溝水電廠位于重慶市石柱縣境內龍河上游河段，壩址距上游橋頭鄉5km，距下游石柱縣城27km。該工程以發電為主，兼顧水產養殖等綜合利用。工程由擋水建筑物、泄洪消能建筑物、引水系統和廠區系統組成。擋水建筑物為混凝土雙曲拱壩，泄洪建筑物為壩頂泄洪孔，消能建筑物為水墊塘和二道壩組成；引水系統由進水口、引水隧洞、跨河管橋、調壓井和壓力管道組成；廠區系統由主廠房、副廠房、尾水渠和變電廠組成。本工程總裝機容量66MW，年發電量1.92×108kw.h。工程于2003年11月開工，2005年3月25日下閘蓄水，2005年8月竣工。工程主要建筑物大壩與泄水建筑物為2級，引水系統和電廠廠房為3級。防洪標準為100年一遇設計，1000年一遇校核。水墊塘按50年一遇洪水標準設計。大壩為混凝土雙曲拱壩，壩頂高程777.00m，建基高程660.00m，基本最大壩高117m（加河床7m混凝土墊座）。正常蓄水位和校核洪水位分別為775.00m和776.72m，相應庫容分別為1.86×108m3和1.93×108m3，死水位為723.00m，水庫為多年調節性水庫。拱壩體形采用橢圓形雙曲拱壩，拱冠梁（10#壩段）底寬20.01m，厚高比0.171。壩頂長339.475m(頂拱中心線弧長)，壩頂最小寬度5.0m，分17個壩段，其中2#～7#壩段為右岸擋水壩段，8#～11#壩段為河床溢流壩段，12#～18#壩段為左岸擋水壩段。在9#、10#溢流壩段各布置一個臨時導流底孔，底板高程670.00m，底孔斷面7.0m×7.0m方形。大壩共設有兩個縱向觀測廊道和1個縱向基礎灌漿廊道，兩個觀測廊道底板高程分別為743m和703m，基礎灌漿廊道底板最低高程為663m。在6#、10#、13#壩段設有橫向廊道。在左右岸分別設有兩條排水平洞，底板高程分別為723m和671m。在壩后743m和703m高程分別設有壩后交通橋。泄洪采用壩身表孔泄洪，三個表孔堰面為開敞式WES實用堰，堰頂高程764m。壩下水墊塘長度為135.00m，底板高程為656.00m，底寬55.00m。二道壩頂高程為663.00m，水墊塘底板厚度2.50m。水墊塘橫斷面為梯形，兩側邊墻坡度與自然巖石邊坡基本相同為1∶0.9～1∶0.4，邊墻厚度1.00m，左側邊墻頂高程為683.00m，右側邊墻頂高程為681.00m。二道壩頂寬2.00m，上、下游坡度均為1∶0.7，二道壩下游設長20.00m的護坦，護坦末端設有深8.00m的防沖槽。二、工程監測系統1平面監測網平面控制測量等級為專二等。根據規范要求及現場實際情況，完善后的監測網共9個點。其中利用原監測網7個點（TS3、TS4、TS6、TS7、TS8、TS9、TS10）。新增2個工作基點（A1、A2）。利用左岸大壩下游的一觀測墩A2（利用原有觀測墩），在大壩右岸新埋設一觀測墩A1。完善后的控制網利用A1和A2能方便地對各壩上位移點進行監測。2高程監測網高程控制測量等級為一、二等水準。對原有高程基準點和大壩附近的工作基點進行聯測，組成閉合一等水準線路，線路總長度為15.7km，其余平面監測網點高程采用二等水準（精度）支線往返測量，用于改平測距邊，增強平面監測點精度，線路總長度為5.1km。3位移監測點利用新埋設觀測墩A1、A2采用極坐標法監測壩上位移點及左岸邊坡位移點，共29點，將壩上位移點分為4組進行分組觀測，前三組以A1為測站點，A2為后視點，最后一組以A2為測站點，A1為后視點觀測。三、觀測工作實施1儀器設備LeicaTCA2003TPS全站儀1臺套（測量機器人、棱鏡組）；DiNi03電子水準儀1臺套。2平面監測網實施平面監測網由于使用原有監測網點，新增監測點主要是為了方便監測壩上位移點而設立。監測網坐標系統本平面監測網延用首測成果坐標系統，高程投影面為815高程投影面，坐標系名稱為藤子溝水電站獨立坐標系。水平角觀測水平角采用方向觀測法測量，測回數為12個，水平角的全部測回均勻分布在上午、下午兩個不同時間段內完成。水平角的全部測回在成像清晰時完成，觀測時有太陽情況下有專人撐傘遮陽，陰天正常觀測。水平角觀測限差（方向觀測法）見下表序號項目限差值（〃）1二次照準讀數差32半測回歸零差53一測回內2C互差94同一方向值各測回互差55三角形最大閉合差2.56按菲列羅公式計算的測角中誤差0.7使用LeicaTS30全站儀測角不配置度盤。方向觀測讀數取至0.1″，測回中數記錄及平差計算取至0.01″。監測網方向觀測方案測站照準點方向數A1TS09、A2、TS07、TS03、TS045A2TS06、TS08、A1、TS104TS03TS04、TS06、TS08、A1、TS075TS04TS08、TS06、A1、TS07、TS035TS06TS09、A2、TS07、TS03、TS045TS07TS03、TS04、TS06、TS08、A1、TS106TS08TS10、TS09、A2、TS07、TS03、TS046TS09TS06、A1、TS08、TS104TS10TS09、A2、TS07、TS084合計44邊長觀測每次觀測時，測前、測后分別在儀器站和棱鏡站讀取溫度、氣壓。每條邊往返觀測(對向觀測)，往返觀測各4測回，一測回讀數4次，全部測回均勻分布在上午、下午兩個不同時間段內完成。邊長讀數至0.1mm，計算至0.01mm。溫度讀至0.2℃，氣壓讀至50帕。邊長觀測限差見下表項目限差一測回讀數較差2mm測回間互差2.5mm往返測二時段較差2EQ\r(2)（a+bD）（mm）往返測較差2（a+bD）（mm）注：a—標稱精度固定誤差，mm；b—標稱精度比例誤差系數，mm/km；D—測距長度，km。監測網邊長觀測方案測站照準點邊長數A1TS09、A2、TS07、TS03、TS045A2TS06、TS08、TS103TS03TS04、TS06、TS08、TS074TS04TS08、TS06、TS073TS06TS09、TS072TS07TS08、TS102TS08TS10、TS092TS09TS101合計22監測網網圖3高程監測網高程起算數據本高程監測網采用黃海高程系。起算點為J1（645.88708米）。水準線路一等水準路線由J1、REM6、REM5、REM3、REM2、A1、REM1、RJ1、LJ1、LEM1、LEM2、LEM3、LEM6、LEM8、LEM9、LEM10、LEM11、LEM12、LEM13組成。二等水準路線由A1-A1盤面、LJ1-A2盤面、LEM06-TS03盤面、TS03盤面-TS04盤面、A1-TS6盤面、LEM03-TS7盤面、TS10盤面-TS08盤面、LEM01-TS9盤面、RJ1-TS10盤面組成。一、二等水準路線圖高程監測網測量要求高程監測網是監測垂直位移的基準，為保證監測點的高程精度，使用TrmibleDINI系列電子水準儀施測。一、二等水準網水準測量使用電子水準儀（精度0.3mm/km）按《國家一、二等水準測量規范》（GB/12897-2006）要求施測。水準觀測在標尺分劃線成像清晰而穩定時進行，一等水準路線經過的觀測墩聯測承臺上的水準點，二等水準從一等水準點聯測到觀測墩盤面盤中。整個水準作業期間每天開測前進行i角測定。同一測段的往測與返測分別在上午與下午進行。測站視線長度、前后視距差、視線高度、重復測量次數按下表規定執行。等級視線長度(m)前后視距差(m)前后視距累積差(m)視線高（m）重復測量次數一等≥4且≤30≤1.0≤3.0（任一測站）≤2.8且≥0.65≥3次二等≥3且≤50≤1.5≤6.0（任一測站）≤2.8且≥0.55≥2次注：在地面震動較大時，應隨時增加重復測量次數。往返測高差不符值、環閉合差應不超過下表的規定。等級往返測高差不符合值(mm)環閉合差(mm)K--測段或路線長度；F--環線長度；單位為km。一等1.8EQ\r(K)2EQ\r(F)二等4EQ\r(K)4EQ\r(F)計算取位按下表執行等級往返測距離總和km測段距離中數km各測站高差mm往返測高差總和mm測段高差中數mm水準點高程mm一、二等0.010.10.010.010.10.14位移監測點壩上位移監測點分成4組進行觀測，每組觀測4個測回，采用極坐標法，觀測要求仍按照專二等平面觀測要求進行，精度估算達到三等導線測量精度要求。監測值方向規定：徑向向下游位移為正、向上游位移為負；切向向左岸位移為正、向右岸位移為負。測站分組表測站后視點分組A1A2BD04、BD05、BD06、BD07、BD08、BD09、BD10、BD11A1A2BD12、BD13、BD14、BD15、BD16、BD17、BD18A1A2MD07、MD12、MD13、MD14、MD15、ZHT-1、ZHT-2、ZHT-3A2A1BD02、BD03、MD05、MD06、MD08、MD11壩上位移點圖5數據處理5.1數據預處理邊長改正：溫度、氣壓等氣象改正，儀器加、乘常數改正，觀測斜距精確歸算到標心斜距，最后歸算成815m高程面（平均高程面）平距，儀器改正公式如下：加常數改正C=A毫米乘常數改正R=B*S毫米/公里周期誤差改正A=∮*SIN((T+(2*S/3)*360)*3.1415926/180)毫米氣象改正ΔD=(286.34-0.29525×P/(1+0.00366×T))S/1000毫米改平公式D=米投影改正D0=D1×(1-((H1+I+H2+L）/2-H0）/6367454.82）米地球曲面半徑取：6367454.82米,本次高程投影面值H0=815米注：A、B、∮、T為儀器檢驗后的改正常數（儀器常數檢驗后分別為A=-0.13,B=-1.71，∮=0.17，T=53.98583），S為斜距，D為平距，H1、H2為測站和鏡站盤面水準高程，I、L為儀高及鏡高。水準高差進行水準標尺長度誤差的改正。對經預處理后的觀測數據進行各項驗算。5.2數據平差觀測數據以一點一方向的平差方式進行，以TS08（X=3327584.5136，Y=521367.3011）作為固定點，以TS07（方位角87°1′13.55″）作為已知方向進行平差計算，高程網以J1=645.88708米作為起算高程。6監控網復測成果平面監測網成果表點名坐標盤面高程(m)X(m)Y(m)A13327635.9206521452.6526778.2860A23327737.7777521650.5444765.6604TS033327248.3531521735.8064784.4742TS043327144.6455521620.1242780.8309TS063327488.9218521438.6386769.2119TS073327610.3641521863.9467859.9982TS083327584.5136521367.3011863.1388TS093327892.9289521728.1247795.3545TS103327912.1137521304.5692820.4764高程監測網成果表點名一等水準高程(m)點名一等水準高程(m)J1645.8871LEM2833.4857REM6668.2420LEM3876.9385REM5695.2952LEM6817.0373REM3715.0101LEM8774.4894REM2744.6975LEM9727.3633點名一等水準高程(m)點名一等水準高程(m)A1777.0647LEM10689.1416REM1778.0189LEM11659.7957RJ1778.7968LEM12649.4439LJ1778.3771LEM13650.3324LEM1789.1338壩上位移點成果表點名坐標高程(m)X(m)Y(m)BD023327690.0377521403.9002BD033327704.2797521410.2274BD043327722.4808521419.6114BD053327739.8587521430.3150BD063327754.8803521441.6650BD073327769.2128521455.2504BD083327779.5491521468.9883BD093327788.8524521486.5712BD103327794.1307521500.7051BD113327797.6725521516.1065BD123327804.7079521535.9048BD133327806.2714521554.5281BD143327806.1514521574.6883BD153327804.4716521592.2527BD163327800.8928521613.1777BD173327796.4214521630.9782BD183327789.9586521651.0701MD053327738.6207521432.1165MD063327754.8480521442.1760MD073327769.0489521453.7166MD083327781.4299521466.7204MD113327804.3269521519.1188MD123327805.9826521535.5515MD133327805.8237521554.5657MD143327803.4631521571.9038MD153327797.6700521592.4230左岸置換體邊坡位移點成果表點名坐標高程(m)X(m)Y(m)ZHT-13327770.0973521633.2925ZHT-23327737.7734521650.5440ZHT-33327711.3881521660.7478四、觀測工作基本要求1觀測工作的態度必須認真做到:四無(無缺測、無漏測、無不符合精度、無違時）；四隨（隨觀測、隨記錄、隨計算、隨校核）；四固定（人員固定、儀器固定、時間固定、測點固定）。2定期對全部設施進行檢查、校正、維護、更新、補充、完善、監測資料的整理整編、監測報告的編寫以及監測技術檔案的建立；定期進行大壩、廠洞系統等其它建筑物的工作狀態的分析和評估工作。3現場記錄原則3.1應切實做好觀測工作，嚴格遵守規程規范，做到記錄真實、注記齊全、觀測數據應立即整理，發現問題及時上報。3.2現場觀測讀數應直接記入記錄本中，不得追記或記入其它紙上面轉抄。記錄要堅持復誦制。3.3實測的原始數據，是要長期保存、使用的重要資料，必須做到記錄真實、注記明確、整理清潔美觀、格式統一。3.4一切原始觀測值的記錄項目,必須在現場用鉛筆或鋼筆記錄在規定格式的外業手薄中。嚴禁憑記憶補記，外業手薄中每一頁都必須編號，任何情況下都不許撕毀手薄中的任何一頁。3.5一切數字、文字記載應正確、清楚、整齊、美觀。凡更正錯誤均應將錯字整齊劃去，在其上方或右上方填寫正確的文字或數據，禁止涂改或擦去。尾數不能劃改，如尾數記錯，則應重測重記，絕對禁止偽造數字。各觀測項目不能劃改的尾數單位見下表。觀測項目一、二等水準測量測角記錄尾數0.005mm或0.01mm0.1″可改位數m、dm度、分不可改位數cm及以下秒及以下7.6原始數據不得連環劃改,例如水準測量在同一測站內有兩個相關數字不得連環更改。3.7觀測成果取位數見上表，原始記錄經計算、整理、校核后由負責人簽名并由負責工程師審核并簽名后，進行歸檔永久保存，不得銷毀。五、觀測責任制度1觀測人員必須進行專責分工，并在一定時期內固定不變；觀測工作人員應熟悉本規程中相應規定，并定期考試；新參加觀測工作人員考試合格后才能參加觀測工作。2觀測人員不得擅自改變觀測設備、方法和側次；不得擅自停測任何觀測項目。3如不能按照規定測次觀測，觀測人員應逐級向領導匯報。4觀測人員必須愛護儀器、設備，遵守儀器使用操作規程和安全規程，隨時注意儀器和人身的安全；主要儀器按專責分工使用與保養；觀測設備應經常維護，保護完好；觀測資料統一管理，保持完整，注意保密。5觀測工作所使用的儀器，應按規程和計量檢驗工作的規定進行檢驗，檢驗結果應立案保管，不合格的儀器應嚴禁使用。6通過檢驗，儀器的某些指標超限時，應報請有關部門，經許可后，由儀器檢驗人員進行校正或送儀器修理部門進行修理。7精密儀器一般不得外借，如遇特殊情況經主管領導同意后外借時，應有該儀器使用人員一通前往。六、質量保證措施6.1技術指導和交底作業前按照各崗位對人員的要求確定本項目參加人員，對作業人員進行質量職責和作業要求的培訓，討論在作業中可能遇到的質量和進度等方面的問題及其應采取的措施，確定作業過程中質量和進度的管理點。6.2儀器設備的控制后勤組對所有在作業中