XXX水库观测报告

XXXXX水库工程运行期观测报告XXXX年第1期（0000年00月-0000年00月）XXXXXXX检测公司0000年00月XXXXX水库工程运行期观测报告（0000年00月-0000年00月）编号：批准：（签字：）复核：（签字：）编写：（签字：）参加工作人员：说明：1.报告不得涂改、增删、补贴，部分提供或部分复制检测试验报告一律无效。2.报告需由批准、复核、编写人签字和加盖“公司公章”后生效。3.对本报告若有异议，应于收到报告之日起15日内向检测试验单位提出，逾期不再受理。单位地址： 邮编：电话：目录TOC\o"1-2"\f\u1观测工作概述 11.1工程概况 11.2安全监测工作内容 11.3观测设施运行情况 11.4观测工作情况 21.5观测资料精度评价 22监测项目与测点布置 42.1坝体外部变形监测 42.2渗流监测 43巡视检查 54监测资料成果分析 84.1变形观测 84.2渗流渗压观测 125结论及建议 155.1结论 155.2建议 17XXXX水库运行期观测报告XXXX检测公司第17页共17页1观测工作概述1.1工程概况XXX水库位于遵义市红花岗区西北郊，遵义市城区上游，地处乌江支流湘江上游喇叭河上，坝址以上集水面积100km2，水库总库容2960万m3，坝顶高程为878.10m,系湘江上游一座以防洪为主兼有供水等综合效益的中型水库。拦河坝为混凝土重力拱坝，最大坝高39.1m，坝底宽15m，坝顶宽5m,坝顶弧长132m。坝址河流段流向SE12°，河床高程844.60m，宽35m，左岸坡度40°，向上变缓，右岸坡角40°，向上变陡，为基本对称的梯形河谷，两岸峰顶高程大于900m，其宽高比为3.25。岩层产状为N65-70°E/SE∠27°，岩层倾下游，偏左岸，为横向河谷。坝址区为单斜岩层，无大的折裂构造破坏，主要以裂隙切割为主。1.2安全监测工作内容受XXXX供水实业有限公司的委托,在2015年1月至2019年12月期间,XXXX检测公司负责对XXXX水库建筑物的运行工况进行观测并提交观测资料分析报告。本报告系2017年2月至2018年5月运行期观测报告,资料收集时间段为2013年1月18至2018年5月17日。1.3观测设施运行情况XXXX水库共计监测测点124(个、套、支),其中渗压计5支,温度计10支,测缝计9支，无应力计12支，应变计60支。坝区表面变形观测点共28个,其中水平位移表面变形控制网点8个、水平位移点5个、垂直位移控制网点3个、工作基点4个、垂直位移点5个、以及850m高程3个沉降点。截止2018年5月17日,我方工作人员对大坝监测系统进行观测并对所采集数据进行分析,现能正常工作的有效测点共计100个,本阶段新增失效测点2支(套、个),可更换测点完好率为89.3%,不可更换测点完好率为76.5%，满足大坝安全监测的需要。表1.2-1仪器运行情况统计表监测项目仪器名称单位数量施工期失效测点运行期失效数量失效测点编号备注外部变形表面变形控制网点个800可更换垂直位移控制网个301LS1可更换垂直位移工作基点个401BM1可更换水平位移点个500可更换垂直位移点个500可更换850m高程垂直位移点个301CZ7可更换渗流渗压渗压计支501P2不可更换温度温度计支1013T6，T8，T9，T10不可更换接缝测缝计支912J7，J8，J9不可更换应力应变无应力计支1221N3，N4，N5不可更换应变计支6084S1-1，S2-1，S2-3，S5-1，S5-2，S5-3，S5-4，S5-5，S6-4，S8-5，S10-1，S10-2,不可更换合计支/套1241214完好率：可更换89.3%、不可更76.5%1.4观测工作情况本阶段对大坝进行了16次表面变形观测，满足规范要求，观测时库水位在861.30m～871.70m之间。平均气温约17.9℃。本阶段对渗流渗压、接缝、应力应变、温度变化情况观测了16次，满足规范要求，并按照规范要求且结合工程的实际情况进行了现场巡视检查。1.5观测资料精度评价1.5.1内观仪器观测精度分析XXXX水库蓄水期观测严格遵照《混凝土坝安全监测技术规范》（SL601-2013）的要求并结合枢纽建筑物实际情况进行。本阶段对坝区各枢纽建筑物进行了系统性的观测。通过对各观测资料的整编分析，了解建筑的工作情况。本阶段各有效测点测值稳定、工作正常，观测精度满足规范要求。1.5.2外部变形观测精度分析本阶段使用徕卡TS50全站仪及徕卡DNA03水准仪进行大坝外部变形观测，TS50全站仪观测精度为：测距精度为0.6+1ppm，测角精度为0.5″；DNA03水准仪测量精度为每公里往返中误差0.3mm。测量数据使用武汉测绘科技大学提供的“科傻”测量平差软件进行平差计算，并打印成果及精度。边长经过仪器加常数、乘常数、气象及投影改正。观测最大误差及规范允许误差见表1.4-1。表1.4-1观测误差统计表序号观测项目观测最大误差规范允许值备注一垂直位移监测网1闭合差0.31mm±0.52mm2每站高差中误差0.25mm±0.30mm2最弱点高程中误差0.41mm±1.0mm二水平位移监测点1测角中误差0.88＂±1.8＂2最弱点位中误差0.97mm±3.0mm3最弱边相对中误差1/18.1万1/10万从上表可知，各项观测误差均小于规范规定的允许限差，表明外部变形观测精度满足规范要求，观测数据有效，观测成果可以作为大坝变形分析的依据。2监测项目与测点布置XXXX水库大坝安全监测系统主要包括：大坝外部变形观测、渗流渗压、温度、接缝、应力应变观测。2.1坝体外部变形监测2.1.1水平位移监测（1）水平位移监测基准网根据相关规范规定对大坝外部变形监测的精度要求，按《工程测量规范》(GB50026-2007)中二等三角网（边角网）的精度执行，在左、右岸布置控制点，组成平面位移监测基准网。（2）水平位移监测点布置按《工程测量规范》中三等测量精度要求进行观测，在坝顶共布置位移标点5个，左右岸各布设基准网点4个，组成8个点的四边形监测基准网。用于观测大坝的水平位移，所有基准点、位移观测点均采用强制对中板砼观测墩。2.1.2垂直位移监测根据XXX水库大坝实际情况，采用DANA03水准仪观测大坝的垂直位移，结合有关规范规定，大坝坝顶的垂直位移基准网及位移点观测均按《工程测量规范》中的二等精度要求执行。（1）垂直位移监测基准网观测采用精密水准法进行，精密水准网是枢纽建筑物变形监测的基准，根据地形条件、枢纽布置情况，进行精密水准网布设。精密水准网由校核基点、工作基点、起测基点、水准标组成，每次测量均应按相应精度控制进行闭合观测。校核基点建立在大坝以外1.5km处，即大坝应力影响范围以外。在距坝址1.5km之外设3点组成的基点组，边长100m，组成等边三角形，在三角形中心设置测站，在测站上定期观测三点之间的高差，测点选用岩石标。自校核基点起用工作基点设水准路线引至大坝，在两岸基岩上设置2个水准工作基点，作为日常观测时的起测基点。2.2渗流渗压监测渗流渗压监测采用埋设孔隙水压力计的方法进行，仪器布置在大坝拱冠梁剖面上。在838.5m高程的基岩内布置3支孔隙水压力计，其中1支位于基础防渗帷幕前，另外2支位于防渗帷幕后，以监测基础渗压情况和检验防渗帷幕效果；在847.0m高程的坝体内布置2支孔隙水压力计，监测坝体孔隙水压力。2.3接缝监测坝体缝隙监测包括坝段之间的横缝和坝体与坝肩基岩之间缝隙的监测，采用在缝隙之间埋设测（裂）缝计的方法进行，仪器沿水平方向布置在缝的中间位置。坝体与坝肩基岩间缝隙裂缝计位于第Ⅰ坝段与基岩接触面上，埋设高程为866.0m；测缝计分3个高程布置，在845.0m高程的Ⅲ#、Ⅳ#坝段间和Ⅴ#、Ⅵ#坝段间的横缝上各布置1支测缝计。在854.0m高程的Ⅱ#、Ⅲ#坝段间和Ⅳ#、Ⅴ#坝段间以及Ⅴ#、Ⅵ#坝段间的横缝上各布置1支测缝计。在866.0m高程的Ⅱ#、Ⅲ#坝段间和Ⅳ#、Ⅴ#坝段间以及Ⅵ#、Ⅶ#坝段间的横缝上各布置1支测缝计。共布置了1支裂缝计，8支测缝计，监测大坝的缝隙变化情况。2.4应力应变监测坝体应力应变监测采用埋设五向应变计组的方法进行。分别在842.0m高程、860.0m高程的左、右拱端以及拱冠梁的上、下游处各布置1组五向应变计组，共12组，应变计采用DI-25型应变计。无应力计与应变计组配合埋设，距应变计组1.5m。通过应变计组测值来掌握坝体内各个部位的应力应变情况。2.5温度监测坝体温度监测采用埋设温度计的方法进行，温度计主要布置在大坝拱冠梁剖面上。其中上游面6支，分别位于842.0m、848.0m、854.0m、860.0m、866.0m、871.0m高程上；下游面3支，分别位于842.0m、850.0m、859.0m高程上，在842.0m高程上坝体中部布置1支温度计，监测坝体内部温度。共计埋设10支温度计。3巡视检查对工程枢纽建筑物进行巡视检查，库水位约在860.50m～871.70m之间变化，平均气温约17.9℃，现场检查发现：（1）下游坝面局部湿润且有轻微渗水，下游面施工缝处有钙质离析现象。但是渗漏量多次观测无明显变化。（2）坝面完好平整，未发现裂缝、错动、沉陷；相邻坝段之间无错动，伸缩缝开合状况良好。（3）大坝廊道导向排水孔有水冒出,廊道长期积水。排水孔水流处排水孔水流处4监测资料成果分析2003年6月30日XXXX水库开始下闸蓄水以来，2017年2月至2018年5月库水位在860.50m～871.70m之间变动，变幅为11.20m；坝址区气温在3℃～27℃之间变动，变幅为24℃。水位、气温变化过程线见图4.1。图4.1坝址区气温及库水位变化过程线图4.1变形观测4.1.1水平位移观测①径向位移观测时库水位约在861.30m～871.70m之间变化，变幅为10.4m,平均气温约17.9℃。2017年2月12至2018年5月17日坝顶水平位移观测成果见表4.1.1-1，过程线见图4.1.1-2、4.1.1-3。表4.1.1-1坝顶表面径向位移特征值统计表径向位移最大值（mm）水位(m)气温（℃）日期最小值（mm）水位（m）气温（℃）日期变幅（mm）SP1 3.50871.725.02017-6-28-3.90861.30262018-5-177.4SP23.70871.024.02017-9-30-4.40860.5022.02017-6-18.1SP34.20871.023.02017-8-25-4.30863.8017.02018-4-138.5SP44.00871.024.02017-9-30-4.50861.3026.02018-5-178.5SP52.90871.725.02017-6-28-3.40861.3026.02018-5-176.3备注：大坝向下游为正，向上游为负图4.1.1-2坝顶径向位移与库水位变化关系过程线图图4.1.1-3坝顶径向位移与温度变化关系过程线图由图表可知，2017年2月至2018年5月17日拱端SP1、SP2、SP4、SP5测点径向最大位移量分别为3.5mm、3.7mm、4.0mm、2.9mm，变幅分别为7.4mm、8.1mm、8.5mm、6.3mm。坝体中部SP3测点径向最大位移量为4.2mm，变幅为8.5mm。实测坝顶最大径向位移为4.2mm，发生在坝顶拱冠部位的SP3测点，坝顶径向位移最大值基本发生在高水位低温工况下，最小值发生在低水位高温工况下，且靠近拱冠断面的坝顶位移量大于靠近两坝肩断面位移量，符合拱坝变形的一般规律。位移值并无连续增大或突变现象。位移量变化过程线图显示，坝顶位移随着库水位及气温呈周期性变化，具体表现为：水位上升、气温下降，坝顶向下游位移，反之，坝顶向上游位移，位移量均在测值内波动，未见异常变化。②切向位移本阶段坝顶切向位移特征值统计见表4.1.1-4，过程线见图4.1.1-5、4.1.1-6。表4.1.1-4坝顶表面切向位移特征值统计表切向位移最大值（mm）水位(m)气温（℃）日期最小值（mm）水位（m）气温（℃）日期变幅（mm）SP12.5863.518.02017-4-12-5.8871.725.02017-6-288.3SP24.2871.023.02017-8-25-4.3863.817.02018-4-138.5SP32.7871.725.02017-6-28-4.2871.023.02017-8-256.9SP43.4871.725.02017-6-28-2.7860.522.02017-6-16.1SP52.5871.023.02017-8-25-6.0861.326.02018-5-178.5备注：大坝向左岸位移位移为正，反之为负。实测拱端SP1、SP2、SP4、SP5测点切向最大位移量分别为2.5mm、4.2mm、3.4mm、2.5mm，变幅分别为8.3mm、8.5mm、6.1mm、5.9mm；坝体中部SP3最大切向位移量为2.7mm，变幅为6.9mm。图4.1.1-5坝顶切向位移与水位变化关系过程线图图4.1.1-6坝顶切向位移与温度变化关系过程线图2017年2月至2018年5月17日坝顶各测点向左岸方向最大切向位移为4.2mm（SP2），向右岸方向最大位移为-6.0mm（SP5），切向位移量最大值发生在左右岸靠近坝肩的测点，结合位移过程线图可以看出，切向位移随着库水位及气温在一定范围内波动，未见连续增大趋势，总体来说，大坝切向位移主要受库水位及气温的交替变化影响，未见异常。4.1.2垂直位移观测本季度观测坝顶垂直位移特征值统计见表4.1.2-1，位移变化过程线见图4.1.2-2、4.1.2-3。表4.1.2-1坝顶垂直位移特征值统计表垂直位移最大值（mm）水位(m)日期最小值（mm）水位（m）日期变幅（mm）CZ10.98864.52017-2-120.25871.72017-6-280.73CZ20.88870.02017-12-170.10860.52017-6-10.78CZ30.75871.72017-6-280.228712017-8-250.53CZ41.30870.02017-12-170.188712017-8-251.12CZ51.70871.72017-6-280.19864.52017-2-121.51CZ60.81871.72017-6-28-0.10861.32018-5-170.91备注：大坝沉降为正，反之为负。由特征值统计表可知，2017年2月至2018年5月17日实测坝顶CZ1～CZ6测点最大位移量在0.81mm～1.70mm之间变化，最大值为1.70mm，发生在CZ5测点。实测坝顶CZ1～CZ6测点最小位移量在-0.10mm～0.25mm之间变化，巡视检查未见异常。表4.1.2-2坝顶垂直位移与气温变化关系过程线图从过程线可以明显看出，垂直位移与气温相关性较好，温度升高，坝顶垂直位移表现为抬升趋势；温度降低，坝顶垂直位移表现为下沉趋势，符合混凝土拱坝变形规律。4.2渗流渗压观测4.2.1坝基及坝体渗透压力2017年2月12至2018年5月17日观测时库水位约在861.30m～871.70m之间变化，变幅为10.4m；渗透压力观测特征值统计见表4.2.1-1，渗透压力变化过程线见图4.2.1-2。表4.2.1-1坝基渗压特征值统计表测点最大值（MPa）水位(m)日期最小值（MPa）水位（m）日期变幅（MPa）P10.25868.002017-10-290.07861.32018-5-170.18P30.10871.702017-6-280.03863.802018-4-130.07P40.07863.802018-4-130.047868.002018-1-100.02P50.05863.802018-4-130.02868.002018-1-100.03图4.2.1-2坝基渗压计实测过程线图根据设计图纸，在838.5m的基岩内布置3支孔隙水压力计，其中1支位于基础防渗帷幕前，另外2支位于防渗帷幕后，以监测基础渗压情况和检验防渗帷幕效果；在847.0m高程的坝体内布置2支孔隙水压力计，监测坝体孔隙水压力。由表4.2.1-1可知，2017年2月12至2018年5月17日实测坝基P1最大渗透压力为0.25MPa，最小渗透压力为0.07MPa。实测坝基P3最大渗透压力为0.10MPa，最小渗透压力为0.03MPa。实测P4最大渗透压力为0.07MPa，最小渗透压力为0.047MPa。实测P5最大渗透压力为0.05MPa，最小渗透压力为0.02MPa。过程线图显示，坝基渗透压力变化平稳，受库水位变化波动，库水位升高,坝基渗透压力增大,库水位降低,坝基渗透压力减小。4.3接缝观测XXXX水库大坝横缝采用埋设测缝计进行观测，2017年2月12至2018年5月17日实测大坝横缝开合度见表4.3-1，过程线见图4.3-2。表4.3-1坝体横缝开合度特征值统计表测点最大值（mm）水位(m)日期最小值（mm）水位（m）日期变幅（mm）J1-0.36863.502017-4-12-1.37863.002017-5-51.01J21.57864.002017-3-141.17863.802018-4-130.40J32.31866.802018-2-282.19864.502017-2-120.12J41.72863.802018-4-131.42868.002018-1-100.30J51.41863.802018-4-131.29863.002017-5-50.12J60.15863.802018-4-130.01868.002018-1-100.14备注：“+”表示为张开，“-”表示为闭合。图4.3-2坝体横缝过程线图由表4.3-2可知，2017年2月12至2018年5月17日实测大坝接缝J1最大开度为-0.36mm,最小开度为-1.37mm。实测J2最大开度为1.57mm,最小开度为1.17mm。实测J3最大开度为2.31mm,最小值开度2.19mm。实测J4最大开度为1.72mm,最小开度为1.42mm。实测J5最大开度为1.41mm,最小开度为1.29mm。实测J6最大开度为0.15mm,最小开度为0.01mm。结合过程线图可以看出，大坝横缝开度有所波动，但变幅不大。4.4温度观测坝体温度监测采用埋设温度计的方法进行，温度计主要布置在大坝拱冠梁剖面上。2017年2月12至2018年5月17日实测大坝温度特征值统计表见4.4-1，过程线见图4.4-2。表4.4-1大坝温度特征值统计表测点最大值（℃）水位(m)日期最小值（℃）水位（m）日期变幅（℃）T114.0868.002018-1-1012.6868.002017-10-291.4T215.1871.002017-9-3013.5863.002017-5-51.6T317.8868.002017-10-2913.3863.502017-4-124.5T413.8871.002017-8-258.8866.802018-2-285.0T521.8868.002017-10-2915.9866.802018-2-285.9T719.7871.002017-8-2515.2868.002018-1-104.5表4.4-1大坝温度过程线图根据设计图纸可知，大坝温度计T1、T4、T7埋设于大坝上游表面，接近于上游库水位及环境温度，最大温升为5.0℃。T2埋设于大坝坝体，实测T2为大坝混凝土温度，最大温升为1.6℃。T3、T5埋设于大坝下游表面，接近于下游环境温度，最大温升为5.9℃。结合过程线图可知，大坝上下游表面温度随气温的变化有所波动。4.5应力应变观测大坝共计埋设12组应变计，共计72支仪器，现阶段能正常工作的有51支仪器，因仪器参数及相关资料不全，无法计算相应的应力，故观测数据只作参考，不作运算分析。5结论及建议XXXX水