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大峽水電站壩頂引張線觀測溝積水分析與改造

文檔作者：王銳文檔來源：國投甘肅小三峽發(fā)電有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2025年03月03日
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一
第53卷第11期甘肅水利水電技術V01．53．No．11
2017年1 1月GANSUWATER RESOURCEsAND IIYDROPOWER TECHNOLOGY Nov．．2017
·設計與研究·
大峽水電站壩頂引張線觀測溝積水分析與改造
王銳
(國投甘肅小三峽發(fā)電有限公司大峽水電站，甘肅白銀730900)
摘要：根據(jù)大峽水電站壩頂引張線觀測溝積水情況，對壩頂引張線觀測溝積水的原因進行分析，并進行了有針對性的
改造，保證了大峽水電站壩頂引張線設備的安全運行和自動化數(shù)據(jù)的傳輸可靠性。
關鍵詞：引張線觀測溝；積水；引排；防水層；粗砂填埋
中圖分類號：TV698．2 文獻標志碼：B 文章編號：2095—0144(2017)11-0063—03
1 電站概況
大峽水電站位于甘肅省白銀市與榆中縣交界的
黃河干流上，為黃河龍羊峽一青銅峽河段規(guī)劃的第
十一個梯級，距蘭州市中心65 km。大峽水電站是以
發(fā)電為主，兼有灌溉等綜合利用的大(II)型水利樞
紐工程。樞紐為河床式電站，一列式布置，壩型為混
凝土重力壩，電站由左岸溢洪道、泄水底孔、河床式
廠房及左右副壩等建筑物組成，共分為12個壩段，
水工建筑物從左至右依次為：溢洪道(長70．5 m)、左
擋水副壩(長12．5 m)、泄水底孔壩段(長22．0 m)、河
床式廠房及排沙底孔(長1 19．5 m)和右岸擋水壩段
(長33．5 m)，壩頂全長258．0 m，壩頂高程1 482．0 m，
最大壩高72．0 m。電站總裝機容量300 MW，水庫正
常蓄水位1 480．0 m，總庫容0．9億m3，屬日調節(jié)水
庫。
2設備概況及改造前現(xiàn)狀
2．1 設備概況
大峽水電站水平位移監(jiān)測設置壩頂水平位移和
壩體水平位移，采用引張線和垂線(倒垂線)聯(lián)合觀
測方法，以自動化監(jiān)測為主，輔以人工校測。為校核
壩頂引線張的端點穩(wěn)定性，在左右副壩、1 4機段上
各布置一條倒垂線；同樣為校核壩體引線張的端點
穩(wěn)定性，在操作廊道的0”機段和48機段上各布置
一條倒垂線。壩頂引張線分左右兩段，右段引張線
長197 m，由8個測點和2個工作基點(與垂線共用
一個觀測墩)構成，測點編號YZDl～YZD8；左段引
張線長89 m，由4個測點和2個工作基點(與垂線
共用一個觀測墩)構成，測點編號YZD9～YZDl2，目
前共計12個測點。壩體引張線布置在1 424．5 m高
程的操作廊道內，線長82 m，由4個測點和2個工
作基點。
2．2設備改造前現(xiàn)狀
自2012年以來，水工觀測人員在巡回檢查中多
次發(fā)現(xiàn)大峽壩頂引張線觀測溝內積水，如果不及時
清理，水面升高將會惡化設備環(huán)境，浸泡自動化儀器
設備，影響自動化數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?
其主要缺陷表現(xiàn)為：雨季降雨時壩頂引張線觀
測溝內有雨水流人造成觀測溝內積水。壩頂引張線
2012—2014年人工清排積水多次，每次時長1至2
天，如果遇到降雨還要反復進行清理。人工清排積水
時間長、工作量大，一旦維護不及時就會導致自動化
設備損壞，自動化數(shù)據(jù)的可靠性失去保障。
3原因分析
通過查找大峽水電站壩頂引張線圖紙資料，未
發(fā)現(xiàn)圖紙上有排水孔標識。2012年壩頂引張線體改
造時，通過查閱觀測記錄獲知：因為2010年5·28局
地暴雨，泥水從觀測溝灌入廠壩間和廊道，對排水口
進行了封堵，并拆除了廠壩間的落水管。同時為了防
止雨水灌人，對壩頂引張線測點兩側用磚石進行了
封堵，但無防水措施，水在觀測溝內無法排出，且互
相滲入，導致人工對測點處清理積水或利用虹吸抽
水處短時間維持、多頻次維護的工況，當清理積水不
收稿日期：2017—11-16
作者簡介：王銳(1980一)，女，陜西渭南人，工程師，學士，主要從事水電站大壩安全監(jiān)測技術管理，E—mail：ruirui998@163．com。
·63·
萬方數(shù)據(jù)
2017年第11期甘肅水利水電技術第53卷
及時溝內積水又滲至測點處，造成測點積水。
現(xiàn)場檢查中發(fā)現(xiàn)，大峽壩頂引張線觀測溝設計
位置緊靠主廠房上游側落雨管，廠房屋面雨水容易
滲入引張線觀測溝內，而且觀測溝內沒有布設排水
管。大峽壩頂觀測溝呈“凹”型，中間段低，兩端高，
高差0．1～0．15 m；如果觀測溝內有積水將會匯流至
中間段YZD4一YZD6測點處。
3。1 大峽壩面積水匯入量計算
檢查中發(fā)現(xiàn)，大峽壩頂引張線長度297 m，溝
面寬度0．4 m，砼蓋板寬度0．6 m，平均深度0．62 m，
觀測溝溝體容積0．4 m X 0．6 m X 297 m=71．28
m3=71 280 L，現(xiàn)場檢查沒有發(fā)現(xiàn)有積水低洼匯集
處，直接匯水面積297 mX 0．6 m=178．2 in2。
溝內積水過高，淹沒了部分測點，導致電器元件絕緣
下降，發(fā)生故障。
圖1大峽壩頂引張線改造前簡圖
降雨量為1 mm時，匯水量是0．178 2 m，。降雨4設備改造
量10mm時，匯水量1．782 m3。
3．2大峽廠房落水管匯水量計算
檢查中發(fā)現(xiàn)，大峽廠房屋頂長度約164．5 m，寬
度26 m，呈“人”字形。
匯水面積=0．5 X(164．5 m X 26 m)=2 138．5 m2，
上游側共有落水管17個，排水可通過觀測溝砼蓋板
接縫，匯人觀測溝內；2012年引張線改造時，曾對砼
蓋板接縫進行封堵，但隨著時間和溫度的變化，接縫
處封堵的砂漿開裂，水流可以匯人。
通過計算可知降雨量為1 nlnl時，匯水量是
2．138 m3。降雨量10 mm時，匯水量21．38 m3。匯水量
如果只有50％，會產生5 m3左右的水量，這將是對
不足1 m3的狹小空間造成嚴重威脅。
3．3電纜溝內積水通過大壩接縫滲入
檢查中發(fā)現(xiàn)，大峽觀測溝內上游積水，積水水深
近0．6 m，現(xiàn)場檢查，觀測溝內水面距壩頂為o-3 m，
電纜溝內水面為O．5 m，積水為降雨所致，兩溝之間
的混凝土結構完整，壩體結構縫灌注瀝青且止水良
好。局地暴雨屬于偶發(fā)性，有排水管時溝里不會積
水。且降雨量大時，有排水管時溝里不會積水。
3．4主要原因分析
通過以上分析和圖1可知，其主要原因為：
(1)觀測溝內的積水主要來自于廠房上游側落
水管及壩面積水的匯入，由于溝內沒有安裝排水管，
且溝體呈凹型，中間段易積水。
(2)觀測溝排水不暢，雨水倒灌至觀測溝，觀測
·64·
通過現(xiàn)場考察分析，制定的改造方案如圖2所
示(即引排)。由于引張線觀測溝底部高程明顯高于
電纜溝大約50 cm，因此，先將觀測溝內積水引至上
游側電纜溝內，再在電纜溝左右端鉆孔，將積水引排
至壩后。
基于以上的討論分析，還進行了方案的優(yōu)化。
4．1 防止雨水進入觀測溝的措施
(1)預留測點位置，粗砂回填引張線觀測溝至
壩面下15 em左右，用C20混凝土回填至壩面，減少
積水空間(圖2)。
圖2大峽壩頂引張線改造后粗砂回填圖
(2)如圖3所示，緊靠下游側與主廠房側墻接縫
處要做高分子材料防水層，并對測點安裝防水蓋板。
4．2積水后的排水措施
如圖4所示，積水后的排水措施為：
(1)引張線觀測孔內鉆排水孔，將孔內的積水
萬方數(shù)據(jù)
第11期王銳：大峽水電站壩頂引張線觀測溝積水分析與改造第53卷
排向上游側的電纜溝。
圖3大峽壩頂引張線改造后防水蓋板圖
(2)電纜溝內砼找平且預留排水溝，并在左右
端鉆孑L安裝落水管排至尾水。
圖4大峽壩頂引張線改造后簡圖
4．3圖實更改及制度標準化
與此同時，根據(jù)改造實際情況對大峽水電站壩
頂引張線的圖紙進行了更改，做到圖實相符。并將
大峽水電站壩頂引張線觀測溝積水情況、排水管工
況檢查納入水工觀測巡回檢查制度中，形成巡回檢
查制度標準化。
5改造后效果分析
(1)經過改造后，大峽水電站壩頂引張線測點
環(huán)境明顯改善，觀測溝內無積水現(xiàn)象(再也沒有進行
人工清排積水)，正常運行時基本實現(xiàn)了設備的免維
護，減少了觀測人員和維護人員的工作量。
(2)改造后壩頂引張線自動化監(jiān)測數(shù)據(jù)過程線
平順，變化合理，規(guī)律性較強，進一步加強了大壩觀
測設備運行的安全性和可靠性。
(3)經過改造后，大峽水電站上游側電纜溝內
同樣無積水現(xiàn)象，充分說明引張線觀測溝的積水引
排到了電纜溝并沒有造成電纜溝積水，而是將積水
徹底消除排至壩后。
(4)自從2014年7月實施改造至2017年10
月，大峽水電站壩頂引張線觀測溝在較大的降雨后
也沒有出現(xiàn)積水，表明引張線測點防水蓋板及接縫
防水處理達到預期的效果。
6結語
大峽水電站壩頂引張線觀測溝積水從2014年
實施改造以來，達到了預期的目的。壩頂引張線觀測
溝積水的成功改造，有效地提高設備的安全性和可
靠性，減輕設備運行和維護操作的工作量，降低了運
行成本，使設備與人力資源配置最優(yōu)化。也進一步提
高大壩觀測資料的完整性、準確性和可靠性，便于大
壩管理人員掌握大壩的運行狀態(tài)，保證了大壩安全
穩(wěn)定運行。
參考文獻：
[1]混凝土壩安全監(jiān)測技術規(guī)范：DIJr 5 178—2003[S]．
[2]室外排水設計規(guī)范：GB 50014—2006[S]．
[3]水利水電工程施工測量規(guī)范：DIJr 5173—2003[S]．
”●?·●?·●?·●?·●?·●?·●?·●?·●?·●?·●?·●?-●?·●?-●?·●?·●?·●?·●?·●?·●?·●?·●?·●?·●?·●?·●?·●?·●?·●?·●?-●?·●?·●?·●?·●?·●?·●?·●?·●?·●?·●?·●?·●?·●一
(上接第53頁) 加工調整級配，以補充供應反濾試驗的基礎上，按照供料加工工藝簡單及經濟合理
層及排水體填筑料部分粒徑組欠缺量的技術方案。的原則，通過對“開采天然砂礫石料方案(方案一)”，
5結語以及“開采天然砂礫石粗細料，并利用富裕級配料人
崆峒水庫改擴建工程混凝土砂石骨料及反濾排
水體級配砂礫石料設計總供應量46．26萬m3，需用
量均較大。為減少天然砂礫石料場開采毛料總量，
相應減少征占地，提高級配砂礫石料成品率，降低其
單價與成本費用，進而降低工程建設投資，提高工程
建設總體技術經濟效益，在對工程地質勘察選定的
天然砂礫石料場砂礫石料顆分級配組成，以及質量
工加工方案(方案二)”兩種方案的技術經濟比較分
析，以及天然砂礫石料供應平衡計算，確定采用開采
天然砂礫石料，并利用富裕級配料人工加工調整級
配，以補充供應反濾層及排水體填筑料部分粒徑組
欠缺量的技術方案。工程建設供料設計方案技術經
濟合理，效益顯著，達到預期目的，可為水庫及其類
似水利工程建設供料技術方案設計提供參考。
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萬方數(shù)據(jù)

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