水库监测方案

2024-06-13 版权声明 我要投稿

水库监测方案(精选8篇)

水库监测方案 篇1

一、地面水质监测方案的制订(一)基础资料的收集 在制订监测方案之前,应尽可能完备地收集欲监测水体及所在区域的有关资料,主要有:

(1)水体的水文、气候、地质和地貌资料。如水位、水量、流速及流向的变化;降雨量、蒸发量 及历史上的水情;河流的宽度、深度、河床结构及地质状况;湖泊沉积物的特性、间温层分布、等深、线等。

(2)水体沿岸城市分布、工业布局、污染源及其排污情况、城市给排水情况等。

(3)水体沿岸的资源现状和水资源的用途;饮用水源分布和重点水源保护区;水体流域土地 功能及近期使用计划等。

(4)历年的水质资料等。

(二)监测断面和采样点的设置

在对调查研究结果和有关资料进行综合分析的基础上,根据监测目的和监测项目,并考虑人力、物力等因素确定监测断面和采样点。

1、监测断面的设置原则

在水域的下列位置应设置监测断面:

(1)有大量废水排入河流的主要居民区、工业区的上游和下游。(2)湖泊、水库、河口的主要入口和出口。

(3)饮用水源区、水资源集中的水域、主要风景游览区、水上娱乐区及重大水力设施所在地 等功能区。

(4)较大支流汇合口上游和汇合后与干流充分混合处;入海河流的河口处;受潮汐影响的河 段和严重水土流失区。

(5)国际河流出入国境线的出入口处。

(6)应尽可能与水文测量断面重合,并要求交通方便,有明显岸边标志.2、河流

(1)监测断面的设置原则:

①在确定的调查范围的两端应布设断面,②调查范围内重点保护水域 重点保护对象附近水域应设断面,③水文特征突然变化处(支流汇入处)水质急剧变化处(污水排入处)重点水工构建物(取水口 桥梁涵洞)水文站附近应设断面.对于江、河水系或某一河段,要求设置三种断面,即对照断面、控制断面和削减断面。

①对照断面:

为了解流入监测河段前的水体水质状况而设置。这种断面应设在河流进入城 市或工业区以前的地方,避开各种废水、污水流入或回流处。一个河段一般只设一个对照断面。有主要支流时可酌情增加。

②控制断面:

为评价、监测河段两岸污染源对水体水质影响而设置。控制断 面的数目应根据城市的工业布局和排污口分布情况而定。断面的位置与废水排放口的距离应根据主要污染物的迁移转化规律,河水流量和河道水力学特征确定.一般设在排污口下游500-1000m处.③消减断面

指河流受纳废水和污水后,经稀释扩散和自净作用,使污染物浓度显著下降,其左 中 右三点浓度差异较小的断面,通常设在城市或工业区最后一个排污口下游1500m以外的河段上.水量小的小河流应视具体情况而定.有时为了取得水系和河流的背景监测值,还应设置背景断面.这种断面上的水质要求基本上未受人类活动的影响,应设在清洁河段上.注:当污染物排入河流中后,并不是立即完全混合,要经过一段距离才能达到完全混合,一般可以根据河水呈现的不同特点将河流分为上游河段 混合过程段 充分混合段.(画图)

上游河段:排放口上游的河段,混合过程段:排放口下游至充分混合以前的河段, 充分混合段:污染物浓度在断面上均匀分布的河段.其中最重要的是确定混合过程段的长度l B----河流宽度,m

a----排放口到岸边的距离

u----x方向流速(断面平均流速)g----重力加速度 H----平均水深

I----河流底坡或地面坡度(2)断面上采样点的布设: ①断面垂线的确定

水面宽小于50m时, 只设一条中泓垂线;

水面宽50-100m时, 在左右近岸有明显水流处各设一条垂线;

水面宽为100-1000m时, 设左中右三条垂线(中泓左右近岸有明显水流处);水面宽大于1500m时, 至少要设置5条等距离采样垂线;

(较宽的河口应酌情增加垂线数.)

在利用以上规律布设垂线时,河流的断面必须是矩形或接近于矩形,如果断面形状十分不规则时,应结合主流线的位置,适当调整垂线的位置或数目.②采样点的布设

当水深小于或等于5m时, 只在水面下0.3-0.5m处设一个采样点;

水深5-10m时, 在水面下0.3-0.5m处和河底以上约0.5处各设

一个采样点;

水深10-50m时, 设三个采样点,即水面下0.3-0.5m处一点,河底

以上约0.5m处一点,1/2水深处一点;

(水深超过50m时,应酌情增加采样点数.)

注:三级的小河不论河水深浅,只在一条垂线上一个点取样.思考:

监测一段河流需要测试水样数量是非常庞大的(10*5*4*25*3*5),如何设计出一套标签,将各个样品区分开来.3.湖泊 水库监测断面的设置

对不同类型的湖泊 水库应区别对待.为此,首先判断湖 库是单一水体还是复杂水体;考虑汇入湖 库的河流数量,水体的径流量 季节变化或动态变化,沿岸污染源分布及污染物扩散与自净规律 生态环境特点等.然后按照前面讲的设置原则确定监测断面的位置:

(1)监测断面的设置原则: ①在进出湖泊水库的河流汇合处分别设置监测断面.②以各功能区(如城市和工厂的排污口 饮用水源 风景游览区 排灌站等)为中心,在其辐射线上设置弧形监测断面.③在湖库中心,深浅水区,滞流区,不同鱼类的回游产卵区,水生生物经济区等设置监测断面.(2)采样点位的确定

对于湖库监测断面上采样点位置和数目的确定方法和河流相同.如果存在间温层,应先测定不同水深处的水温溶解氧等参数,确定成层情况后再确定垂线上采样点的位置.监测断面和采样点的位置确定后,其所在位置应该有固定而明显的岸边天然标志.如果没有天然标志物,则应设置人工标志物,如竖石柱打木桩等.每次采样要严格以标志物为准,使采样的样品取自同一位置上,以保证样品的代表性和可比性.可考虑用方格布点法设采样点.① 垂线布设 a.大型湖泊水库:

32污水排放量<50000m/d

一级 1-2.5km

二级 1.5-3.5km三级 2-4km2

32污水排放量>50000m/d

一级 3-6km

二三级 4-7km2 b.小型湖泊水库:

污水排放量<50000m3/d

一级 0.5-1.5km2

二三级 1-2km2 污水排放量>50000m3/d 0.5-1.5km2 ②采样位置

水深<5m

水面下0.5m处,但距底不应小于0.5m

5-10m 水面下0.5m处,距底0.5m处各取一个点

10-15m

水面下0.5m处,水深10m处,距底0.5m处各取一个点 >15m

水面下0.5m处,斜温层上下,距底0.5m处各取一个

(三)采样时间和采样频率的确定

为使采集的水样具有代表性,能够反应水质在时间和空间上的变化规律,必须确定合理的采样时间和采样频率,一般原则是:

(1)对于较大水系干流和中小河流全年采样不少于6次;采样时间为丰水期 枯水期和贫水期,每期采样两次.流经城市工业区污染较重的河流游览水域饮用水源地全年采样不少于12次;采样时间为每月一次或视具体情况选定.底泥每年在枯水期采样一次.(2)潮汐河流全年在丰枯平水期采样,每期采样两天,分别在大潮期和小潮期进行,每次应采集当天涨 退潮水样分别测定.(3)排污渠每年采样不少于三次.(4)设有专门监测站的湖库,每月采样一次,全年不少于12次.其他湖泊 水库全年采样两次,枯丰水期各一次.有废水排入污染较重的湖库,应酌情增加采样次数.(5)背景断面每年采样一次.可以看到进行地表水体监测时,必须从宏观 中观 微观三个层次来考虑: 宏观定位:在一条河流上确定要监测的河段

中观定位:在确定的河段上再确定要采样的断面(对照断面 控制 断面 消减断面)

微观定位:在各自的断面上确定采样点位.例:涟源地区一座山底的煤炭资源特别丰富,有两家煤矿,黄禾岭煤矿和利民煤矿,由于煤矿中铁含量大,使得排放出来的污水含有大量的铁的氧化物,污染了山下的河流和稻田,通过监测,最后找到了事故的责任者.二、水污染源监测方案的制定

水污染源包括工业废水源、医院污水源和生活污水源等。

在制订监测方案时,首先也要进行调查研究,收集有关资料,查清用水情况、废水或污水的类型、主要污染物及排污去向和排放量,车间、工厂或地区的排污口数量及位置,废水处理情况,是否排入江、河、湖、海,流经区域是否有渗坑等。然后进行综合分析,确定监测项目、监测点位,选定采样时间和频率、采样和监测方法及技术,制订质量保证程序、措施和实施计划等。

瞬时水样: 有些工厂的生产工艺过程连续恒定,废水中的组分和浓度不随时间变化,这时可以用瞬时采样的方法。

平均混合水样: 在一段时间内(一般为一昼夜或一个生产周期),每隔相同的时间分别采集等量的水,然后混合均匀而组成的水样。

平均比例混合水样:即在一段时间内,每隔相同的时间分别采样,然后按相应的流量比例混合均匀而组成的水样;或在一段时间内,流量大时多取,流量小

时少取,然后将所取水样混合均匀。

(一)采样点的设置

1.工业废水

(1)在车间或车间设备废水排放口设置采样点监测第一类污染物。

这类污染物主要有汞、镉、砷、铅的无机化合物,六价铬的无机化合物及有机氯化合物和强致癌物质等。

(2)在工厂废水总排放口布设采样点监测第二类污染物。

这类污染物主要有悬浮物、硫化物、挥发酚、氰化物、有机磷化合物、石油类、铜、锌、氟的无机化合物、硝基苯类、苯胺类等。

(3)已有废水处理设施的工厂,在处理设施的排放口布设采样点。为了解废水处理效果,可在进出口分别设置采样点。

(4)在排污渠道上,采样点应设在渠道较直、水量稳定,上游无污水汇入的地方。

(二)采样时间和频率

工业废水的污染物含量和排放量常随工艺条件及开工率的不同而有很大差异,故采样时间、周期和频率的选择是一个比较复杂的问题。

由于废水的性质和排放特点各不相同,因此无论是天然水水质还是工业企业废水和城市生活污水的水质在不同时间里也往往是有变化的。采样时间和频率的选取主要也应根据分析的目的和排污的均匀程度。一般说来,采样次数越多的混合水样,结果更加准确,即真实代表性越好。为了使水样有代表性,就要根据分析目的和现场实际情况来选定采样的方式。通常,水样采集的方式有瞬时水样、平均混合水样、平均比例混合水样等。

一般情况下,可在一个生产周期内每隔半小时或1小时采样1次,将其混合后测定污染物的平均值。如果取几个生产周期(如3-5个周期)的废水监测,可每隔两小时取样1次。对于排污情况复杂,浓度变化的废水,采样时间间隔要缩短,有时需要5-10分钟采样1次,这种情况最好使用连续自动采样装置。对于水质和水量变化比较稳定或排放规律性较好的废水,待找出污染物浓度在生产周期内的变化规律后,采样频率可大大降低,如每月采样测定两次。

城市排污管道大多数受纳10个以上工厂排放的废水,由于在管道内废水已进行了混合,故在管道出水口,可每隔1小时采样1次,连续采集8小时,也可连续采集24小时,然后将其混合制成混合样,测定各污染组分的平均浓度。

我国《环境监测技术规范》中对向国家直接保送数据的废水排放源规定:工业废水每年采样监测2-4次;

水库监测方案 篇2

关键词:大坝,渗流,监测,分析

昌马水利枢纽工程位于甘肃省玉门市疏勒河上游昌马峡谷进口1.36km处, 地处河西走廊西端, 气候干旱少雨, 该工程是以农业灌溉为主, 兼顾工业供水、发电等多项开发的水利枢纽工程。水库总库容1.934亿m3, 相应水位高程2002.18m;正常蓄水位2000.8m, 相应库容1.8亿m3。防洪标准为100年一遇洪水设计, 洪峰流量1620m3/s;2000年一遇洪水校核, 洪峰流量2968m3/s;地震烈度为8度, 设防烈度为9度。拦河大坝为壤土心墙砂砾石坝, 最大坝高54.8m, 坝顶高程2004.8m, 坝顶长度365.5m, 坝顶宽度9m。

昌马水库主体工程于1997年9月30日正式开工, 2001年12月17日水库下闸蓄水。2002年春季水库开始蓄水发挥效益。当年水库最高蓄水位达到1996.2m, 2004年达到最高蓄水位1998.02m (9月9日) , 2005年达到设计蓄水位2000.8m (9月3日) , 当年进行了水库放空试验和溢洪道过流试验, 标志着昌马水库蓄水达到设计指标这一重要功能。昌马水库的运行为“两蓄、两放”方式。从昌马水库运行以来, 为确保安全, 一直坚持大坝的渗流监测, 现将结果报道如下。

一、渗流监测

㈠坝体、坝基渗压监测坝体、坝基渗压观测的目的是了解心墙、混凝土防渗墙和基岩帷幕灌浆形成的防渗效果, 运行期间坝体孔隙水压力消散过程与浸润线分布情况, 以及坝基覆盖层的渗透稳定性。

观测仪器主要有渗压计和测压管。渗流压力P观测点分布如图1所示, 测压管的分布如图2所示。渗压计分别布置在0+166.0、0+235.0和原天然河道主河槽所在部位 (0+080左右) 。壤土心墙内不同高程布置有5支渗压计, 心墙下混凝土防渗墙前、后坝基覆盖层各1支渗压计。0+166.0断面为主要观测断面如图3所示, 布置有13支渗压计, 同时在0+150.0断面布置6个测压管, 主要用于验证渗压计的观测效果, 并可作为渗压计失效后的备用观测断面。此外, 还在下游坝基设了两口观测井。

本枢纽工程共埋设31支渗压计, 14个测压管见图1所示。测压管采用电测水位计观测, 每5天观测一次。

㈡绕坝渗流监测由于右岸岩体断裂发育, 透水性极强, 为了解右岸山体绕渗情况以及防渗帷幕处理效果, 在右岸设立4个测压管, 用电测水位计进行水位观测。

㈢渗流量监测为观测坝体、坝基及绕坝渗漏水量, 在下游排水沟设置有一个量水堰。

㈣渗压计及渗压水位渗压水位采用埋设渗压计观测, 渗压计采用南京水科院的GKD型振弦式渗压计。

渗压计的量程为0.3 Mpa~0.5Mpa;精度≤0.5%F.S;分辨率≤0.05%F.S。没有测温功能。渗压水位测值计算方法如下:

式中Ho为渗压计埋设高程 (m) ;U为渗水压力 (kpa) ;fo为初始频率 (Hz) ;fi为测读频率 (Hz) ;K为渗压计仪器灵敏系数 (×10-4kpa/Hz2) 。

㈤测压管水位测压管中水位的观测、计算方法有两种, 采用绳式水位计直接测量管中水位距离 (ho) , 用下式计算测压管水位Hi。

式中Hi为测压管中水位 (m) ;Ho为管 (孔) 口高程 (m) ;ho为管 (孔) 口至管中水面距离 (m) 。

㈥渗流量坝后渗流量观测采用量水堰法测量, 量水堰为三角形薄壁堰, 计算公式如下:

式中H为堰上水头 (m) ;Q为渗流量 (L/s) 。

二、大坝实测值的分析评价

㈠河床坝段坝体、坝基渗流在大坝河床段埋设31个渗压计 (P) 和6支测压管 (D) , 监测河床段的坝体、坝基渗流压力水位。渗压计按一个主观测断面 (0+166) 、两个副观测断面 (0+070~0+095、0+235) 布设。另于0+150断面布设一排测压管 (6支) , 以对渗压计作对比观测。大坝渗流观测仪器与观测点布设位置分布图。这些渗压计和测压管均于下闸蓄水之前进行安装埋设并观测, 截止到2009年6月, 实测成果最长已有连续观测10年10个月。

从实测库水位过程线可以看出, 库水位的放空过程分为两个阶段:一是每年的4月底至6月26日, 库水位由2000m下降至1970m, 库水位下降速率约为0.5m/d;二是库水位由1970m再历时4d, 降至1950.0m, 而后库水位保持在1950.0m运行时间约15d左右。

水库在上述运行方式下的实测成果表明, 河床部位坝体、坝基实测渗流压力水位与库水位密切相关, 随库水位升降而升降, 即库水位上升, 坝基、坝体渗压水位上升, 反之则下降。实测渗压水位除与库水位有明显的相关关系外, 看不出与其它因素 (包括降雨、气温等) 有明显关系, 这个问题有待于今后进行多元定量的数学分析计算确定。

10年多实测渗压水位过程线表明, 从整体上看, 在相同库水位情况下, 逐年间的渗流压力水位没有上升或下降的趋势性变化, 说明坝基、坝体的渗流状况是稳定的。

实测渗压水位随库水位的升降而升降, 但明显滞后于库水位升降变化。无论是渗压水位或是测压管实测水位, 均明显体现了这种滞后现象。这种滞后现象随坝体材料透水性能、渗径长短和排水条件而不同。如2007年7月8日至29日, 水库放空, 库水位维持1952.0m。位于壤土心墙的渗压计P2实测渗压水位为1992.25m、渗压计P3实测渗压水位为1982.15m、渗压计P4实测渗压水位为1982.87m, 高于库水位32.15m~42.25m。统计埋在坝体、坝基的31支渗压计, 其中大部分 (29支) 高于库水位, 只有P14、P21 (位于覆盖层) 渗压计实测渗流压力水位稍低于库水位。

在库水位上升、下降过程中由于渗流滞后现象, 坝体、坝基防渗体、防渗结构将承受比稳定渗流状态较大的水力梯度和动水压力, 这对坝体、坝基的防渗体 (结构) 稳定和渗透变形是有一定影响的。实测资料表明, 该工程在水库放空运行期间, 渗压水位滞后现象维持时间较长。自2007年7月10日到7月25日, 半个月的水库放空时间, P2、P3、P4等渗压计的实测值一直持续较高的水位而没有消落, 这样的状况维持时间越长, 对坝体、坝基的安全威胁也越大。根据水库的运行要求, 每年需要“两蓄、两放”, 库水位快速上升下降, 是本工程正常运行的基本条件, 也是本水库的运行特点, 因此由于渗压水位滞后而产生的一些不稳定因素应引起管理及观测部门的足够重视。

根据水库运行资料, 2005年8月17日至2005年9月20日库水位一直维持在2000.0m高程以上运行, 期间实测库水位为2000.96m, 下游水位为1950.0m, 上、下游水头差达50.96m。

心墙下游坝壳排水体中的渗压计除P29、P28实测水位受右岸绕坝渗流影响较高外, 其余的P8、P9、P19、P20实测渗压水位接近下游水位1950.0m, 流经坝体的渗透水流基本平稳地进入坝后排水棱体汇入下游集水沟中。

以上分析表明本工程河床坝段渗流控制效果是显著的, 渗流控制措施也是成功的。除两岸坝端受岸边绕渗的影响, 反映为等势线较密, 水力梯度较大外, 大部分河床坝基的渗流是平稳的。

综上所述, 实测资料表明, 坝体浸润线、坝基渗流均在正常范围之内, 没有突变或异常现象发生。

㈡两坝肩绕坝渗流河床坝段采用砼防渗墙截断覆盖层渗流, 墙下基岩采用主次两排帷幕灌浆, 两坝肩设灌浆平洞, 设主次两排帷幕, 次帷幕孔深仅到河底高程。

从过程线、实测值汇总结果可知, 位于两坝肩的测压管水位随着库水位的升降而升降, 与库水位存在密切的相关关系。2005年9月3日, 相应库水位2000.96m时, 设在右岸帷幕灌浆区的D7、D8两观测点的渗压水位实测值分别为1995.63m及1993.94m, 设在马道上的D9观测点的渗压水位实测值为1963.71m。据2003年右岸观测资料, 设在帷幕后的SZK51的渗压水位实测值在1980m以上;左岸设在帷幕前的D11渗压水位实测值为1982.0m, 设在帷幕后的D12、D13两测点的渗压水位实测值为1982.5m及1982.1m, 渗压水头经帷幕后基本无折减。

实测资料表明, 两坝肩渗压水位偏高, 右岸为1993.94m, 左岸为1982.50m。右岸渗压水位偏高的原因可能是D7、D8两观测孔在帷幕灌浆区域内, 左岸山体岩性为凝灰质岩, 二者均属弱透水带。但相对于下游水位而言, 其作用水头偏高, 有可能会对壤土心墙产生接触冲刷和水力劈裂等渗透变形, 对坝肩岩体, 尤其是含软岩夹层的岩体也有可能会引起冲蚀破坏。

由两坝肩测压管D8 (右岸) 、D11、D12 (左岸) 可以看出, 在2007年7月10日~7月25日, 水库放空时期 (水库放空时间为15d, 库水位为1950.0m) , 右岸D8测压管实测水位维持在1980.0m以上, 左岸D12测压管水位维持在1975.0m以上。这些滞后降落导致岸边渗压水位偏高, 渗压水头作用于坝肩壤土心墙和坝肩岩体, 也有可能会引起两岸心墙墙头部位及坝肩岩体部位的渗透变形。

㈢渗流量渗流量观测采用在坝后设量水堰进行观测, 量水堰设在坝后渗流区, 每天观测一次, 渗流量的观测从2002年开始观测, 至今已连续观测7年。从大坝渗流量实测值汇总表、过程线 (图4) 看, 渗流量随库水位的升降而增减, 最大日实测渗流量为34.26L/s (2004年6月29日测, 相应库水位为1979.85m) 。平均每年渗出水量为36.1618万m3, 是设计库容的20.1%。渗流量日最大实测值、日平均值呈逐年减小趋势, 整体的渗流量也逐年减小, 符合渗流规律。

值得注意的是在渗流量的观测过程中测流有淹没现象, 建议准备一个备用测流量设备, 以备薄壁堰淹没无法观测渗流量时备用。

㈣坝体主观测断面二维渗流及坝坡稳定计算坝体主观测断面的渗流及坝坡稳定计算采用GEO-SLOPE软件对主观测断面进行渗流及坝坡稳定计算。计算工况为两种:一是设计正常高水位工况, 库水位为2000.8m;二是校核洪水位工况, 库水位为2002.18m。

为了更进一步地对大坝实测数据进行分析评价, 本分析针对主观测断面 (0+150断面) 在2006年3月、2006年9月、2006年8月及2006年11月的观测值进行了渗流计算分析。坝体心墙下游坝壳内渗压水位的实测值与计算值吻合的较好, 差值仅0.01m~0.30m。心墙内的差值较大, 差值达1.5m~9.0m, 这是由于计算为稳定渗流条件, 而实测值则是在不稳定水位情况下所测。例如, 本工程的高水位情况一般只能持续9d左右, 很难在心墙内形成稳定的浸润线, 这就造成计算值要比实测值偏高。另外, 低水位最长的运行时间也就是20d左右, 其余时间库水位均在不断地升降变化, 这样造成心墙内浸润线在低水位时, 浸润线位置可能居高不下, 而高水位时浸润线位置有可能上不去, 因而中心墙内的浸润线比实测值就有高有低的现象。在心墙下游坝壳内, 由于坝壳内有良好的排水体, 浸润线位置则相对要稳定些。

渗流计算表明, 主观测断面的渗压水位实测值正常, 符合渗流分布规律。

三、结语

大坝坝体、坝基及两坝肩实测渗压水位随库水位升降而升降, 即库水位上升, 实测渗压水位上升, 反之则下降。多年实测渗压水位过程线显示, 实测渗压水位除与库水位密切相关外, 看不出与其它因素 (包括降雨、气温等) 有明显的关系。

从7年多的实测渗压水位过程线以及相同库水位不同时间的实测渗压水位、计算分析过程线、库水位实测值可以看出, 渗压水位从整体上没有发生上升或下降的趋势性变化, 坝后实测渗流量也没有发生大的趋势性变化和突变现象, 实测资料表明坝基、坝体以及两坝肩渗流是稳定的。

河床坝段采用壤土心墙、砼防渗墙、灌浆帷幕防渗体系, 该防渗体系已经近7年的高水位以及各级水位的考验。在库水位2000.6m作用下, 防渗墙后折减水头达35m~50m, 相应墙后折减系数0.70~0.98, 防渗墙后剩余水头仅为全水头的2%~30%。设在下游坝壳的渗压计的实测渗压水位接近下游水位1950.0m。表明河床坝段防渗效果是良好的, 渗流控制措施是成功的。

总之, 实测成果表明, 在各级水位作用下, 坝体浸润线、坝基渗流在正常范围内运行, 没有发生异常现象, 符合渗流规律。

水库监测方案 篇3

关键词:天福庙;大坝;自动;监测;应用;管理

中图分类号: TV 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)26-31-2

1 概况

宜昌市天福庙水库位于长江北岸支流黄柏河东支中上游的远安县荷花镇境内,是黄柏河梯级开发的骨干工程之一,距宜昌市城区80km。1974年12月动工兴建,1978年元月投入运行。水库大坝由砌石双曲溢流拱坝和左岸溢流重力坝组成。坝顶高程410.30m,坝顶宽4.2m,坝顶全长232m,最大坝高63.3m。坝址以上控制流域面积553.6km2。设计正常蓄水位409.00m,相应库容6045万m3,校核洪水位409.51m,总库容6180万m3,属中型水库。建库以来,多年平均降水量1100mm,多年平均流量8.51m3/s。水库下游建有两级电站,总装机7000kW,一级电站装机3×1400kW,发电尾水经长达5km的渠道引向二级电站;二级站装机3×800+1×400kW。

2 大坝自动监测仪器布置

2.1 内部监测

裂缝监测,共埋设测缝计8支。其中中间溢洪支墩一支;右坝肩一支;大坝F1、F4断层6支三相测缝计。使用基康BGK-4420型振弦式裂缝计进行自动化监测。

2.2 外部监测

包括坝顶视准线(水平位移)和正(倒)垂线监测。视准线监测共建有视准线7条,监测基点9个点。使用日本索佳全站仪NETO5对大坝水平方向利用ATOMS自动测量软件实现对大坝水平位移的监测。

垂线监测:分别在大坝拱坝段左坝端和右坝端各布置有正垂线一条和倒垂线一条,在冠中处设正垂线监测线一条,实行两点监测。使用基康BGK4805A垂线坐标仪进行自动化监测。

2.3 渗流监测

包括扬压力监测、量水堰监测。扬压力监测设备渗压计7支。两个量水堰渗压计2支。使用基康BGK-4675LV型振弦式精密水位计(量水堰计)进行自动化监测。

2.4 水温监测项目

坝前安装1套水温监测计,监测坝前表层、中层、深层水温。

3 大坝自动监测的应用

3.1 自动监测信息采集

天福庙大坝自动监测系统是基于局域网,针对天福庙水库双曲拱坝坝体和水库实际情况订制的管理系统。主要功能有对大坝水平位移、正倒垂、裂缝、断层、扬压力、水温等大坝监测数据的接收、处理和存储,建立工程档案,并实现在线处理和离线处理,及时制成图表,对工程性态进行分析和安全评估。信息采集见天福庙大坝自动监测系统拓扑图。

大坝水平位移监测:先将全站仪架设在基站,在信息采集中心计算机上通过软件控制全站仪,全站仪将按照预先设定的程序对观测站点逐个扫描,再将数据传回到计算机,自动生成监测数据报告。

坝基扬压力的监测:坝基扬压力监测,主要监测坝基扬压力变化。扬压力观测采用振弦式渗压计观测,渗压计的传感元件是一根附在膜上的钢琴弦,它由绕组磁铁激励作用在膜上的压力来改变弦的压力,张力与钢弦共振或自然频率成比例,通过频率信号测量再转换成水压力数据量。

3.2 主要监测项目成果分析

坝顶水平位移监测是天福庙水库大坝外部变形监测中的主要项目,对掌握大坝的水平变位及其变化规律有着决定性的作用。根据人工监测和自动监测资料分析,变位具有明显的规律性,其变化规律为:库水位愈低、气温愈高,坝体向上游位移量就愈大;水位高、气温高,坝体同样向上游位移;水位高、气温低,坝体向下游位移量就愈大,由此说明库水位对大坝变位的影响不及温度影响明显,上下游方向位移受温度变化影响为主,水位变化影响次之。但值得注意的是,高温加低水位是拱坝最不利的运行状态。

正倒垂人工监测和自动监测资料分析,拱冠处挠度变化趋势与坝顶水平位移变化规律基本一致,即温度升高向上游,温度降低向下游;水位降低向上游,水位上涨向下游,并呈年周期性回归。

天福庙大坝通过人工监测和自动监测的数据对比来看,大坝监测数据两者的变化规律是一致的,而且自动监测的数据更时时、更精确。

4 大坝自动监测存在的问题

4.1 监测设备布置不合理

天福庙大坝水平位移自动监测设施是在原人工监测设施上进行的更新改造,当自动设备出现故障时,人工监测也无法进行,特别是在汛期水位较高时不能时时掌握大坝变形情况,同时对观测资料的延续性极为不利。

4.2 设备运行维护问题

由于大坝管理人员更换频繁,新进人员对设备的性能及使用方法要用很多的时间来适应。加上设备的自动化程度较高,需要专业人员才能进行维护,每次设备出现问题后就要等待安装厂家技术人员到现场指导。

5 大坝监测工作的改进措施

5.1 合理布置监测设备

天福庙水库应重新建立大坝水平位移自动观测系统,并保留原有人工观测点,用人工监测方法对自动监测数据进行校核,确保大坝水平位移观测数据的延续性和准确性。

5.2 加强专业人才的培养

大坝变形自动监测项目是一项系统工程,涉及水工、测量、网络、计算机等方面的专业知识,为了准确地进行变形监测,应重视水工管理人员的队伍建设,加强工程管理人员的培训力度,有针对性地引进专业人才,提高大坝变形监测人员的整体素质。

6 结语

水库监测方案 篇4

三峡水库135m水位蓄水典型次级河流回水段富营养化监测评价

通过3月份对三峡水库135m水位蓄水状态下库区成库河段典型次级河流朱衣河、梅溪河、大宁河回水河段富营养化监测与评价,掌握了在这一季节三峡库区成库河段次级河流回水河段营养状态不同的分布模式.

作 者:郭平龚宇 李永建 王德蕊 钟成华  作者单位:郭平,龚宇,李永建,钟成华(重庆市环境科学研究院,重庆,400020)

王德蕊(西南师范大学生命科学学院,重庆,400715)

刊 名:中国环境监测  ISTIC PKU英文刊名:ENVIRONMENTAL MONITORING IN CHINA 年,卷(期):2005 21(2) 分类号:X824 关键词:三峡水库   次级河流   营养状态   分布模式  

水库应急救援演练方案 篇5

为切实增强广大干部职工的防汛抗灾意识,有效提高减灾救灾能力,确保水库安全度汛,根据上级党委有关要求,经研究决定,组织防汛演练。

一、综合说明

本次演练是按照“安全第一,预防为主、综合治理”的方针,为快速、有效、有序地应对在水库范围内发生的水库溃坝、溢洪、调洪等险情,启动防汛抗洪演练方案,确保水库(防洪标准按50年一遇设计,200年一遇校核)及管理设施在遭遇超标准洪水、暴雨时,在最短时间内充分发挥安全保障机制的作用,快速、高效、有序地实施救援工作,最大限度地使事故损失减小到最低程度,减轻人员伤亡和财产损失。

二、应急演练组织体系和职责划分

(一)防汛抗洪抢险指挥部

总指挥:肖正权(镇长)

职责:负责根据事故的性质、程度决定是否启动应急救援程序。负责应急演练期间总体工作的安排。

副指挥:秦大远(副镇长)

职责:与总指挥一起负责应急演练期间总体工作的安排或受总指挥委托行使总指挥职责。

安全负责人:张明(农业服务中心主任)

职责:对应急预案演练期间各项抢险方案的安全性进行分析、评估。保证各项应急工作的安全、有序进行。

协调工作负责人:梁明炼(农业服务中心干部)

职责:应急预案期间对各项应急工作所需人员、物资、车辆进行协调处理。

(二)专业应急小组负责人及其职责。

防汛抢险救灾组长:张明

防汛物资准备组长:梁明炼

安全保卫组长:周圣翕

各专业应急小组组成人员由专业组科室人员及现场值

班人员组成。在应急处理时由现场总指挥根据现场情况统一进行人员、车辆、物资调配。

三、应急预案演练实施步骤

(一)应急准备:(2010年5月18日早上9:00前完成)

1、2010年5月18日早上8:00召开一次现场防汛应急演练专项会议,进行应急演练工作的指示和传达。

2、防汛物资准备组检查防洪沙袋的灌装、防汛物资情

况,并上报防汛演练指挥部。

3、防汛抢险救灾组负责检查河道水位是否正常,检查

倒虹吸、管理区排水沟道,排水设施情况,并上报防汛演练指挥部。

4、安全保卫组检查通信保障,防汛车辆情况,公用应

急灯情况,并上报防汛演练指挥部。

(二)演练过程:

1、现场值班人员模拟接到上游水库溢洪道开始溢洪通知,立即电话向现场值班领导报告,同时现场值班人员立即启动防汛预警电铃通报现场所有值班人员立即赶赴现场进行防汛应急处理。

2、预警信号发布后防汛演练指挥部及现场所有值班人

员应在十分钟内赶赴现场组织抢险救援工作。

3、安全保卫组负责人负责现场值班人员集中(现场值

班驾驶员立即驾驶车辆赶赴现场服从统一调配),由防汛演练指挥部统一指挥。

3、防汛物资准备组立即赶到仓库作好防汛物资的发放

准备工作。

4、防汛抢险救灾组立即赶到现场密切监视水情及水位

上升情况。注意观察河道的漂浮物堵塞情况,严重影响泄洪时,组织抢险人员清渣,确保泄洪道畅通。并向防汛演练指挥部及相关领导及时汇报情况。

5、防汛演练指挥部指派人员监护所有进入生产区域进

行抢险的各级工作人员必须佩带安全帽,杜绝任何抢险工作中的不安全行为。当发现有泄洪危险时,立即通知抢险指挥部,同时应做好人员撤离准备。接到防汛演练指挥部下达的人员撤离命令后,人员按规定路线迅速撤离。

6、预警解除。当洪水灾害等危害有效控制,由防汛抗

洪抢险指挥部宣布预警信号解除,并通告现场各应急专业组成员。

四、存在问题和困难

(一)尽管制定了应急预案,建立了应急组织体系,但是还不够完善,仍需进一步完善。

(二)防汛队伍临场经验不足,个别环节处置不够恰当,应急处置能力还有待进一步提高。

(三)部分职工应急知识欠缺,对暴雨洪水的突发性、危害性认识不足。个别人反应不够灵敏,行动迟缓,还需进一步加强应急救援知识培训,增强自救互助能力,发扬雷厉风行的作风。

永立水库2012年渡汛方案 篇6

2012年渡汛预案

贵州长禹建设工程有限公司三都县采留、夭芒、永立水库除险加固工程项目部

二0一二年二月十日 三都县永立水库除险加固工程2012年防洪

渡汛预案

一、总则

永立水库除险加固工程是三都县建设项目之一,也是建库以来改造项目最多,建设任务最为艰巨的一次改造工程,由于建设工期的原因,势必造成大坝治理工程、溢洪道改造工程和取水口工程改造工程无法避汛施工,给施工带来极大威胁,为此,特制定本施工度汛应急方案。本方案总的指导思想是坚持“以防为主,防重于抢”和以人为本的思想理念,积极应对洪水挑战,立足防大汛,避大险,认真排除工程隐患,做好避险施工。本方案总的要求是,在汛期内确保施工人员安全,确保水库工程安全,力争把洪水危害降至最低限度;确保施工安全,为大战180天保驾护航,力争工期前保质保量完成工程任务。如遭遇超标洪水或重大工程险情,则启动《永立水库防洪应急预案》进行避险、抢险。

二、工程概况

永立水库位于三都县扬拱乡永阳村境内,地处东经10740’47’’一10814’10’’,北纬2530’50’’一2610’50’’之间。全境总面积2380km。该水库1971年8月开始兴建本工程,至1974年1月春竣工,建成为均质土坝,是一座以灌溉为主,兼顾防洪、人畜饮水等综合利用的小(2)型水利工程。坝顶轴线长53m,最大坝高12m,坝顶宽5m,设

2o

o

o

o计洪水位781.29m,校核洪水位781.7m,正常蓄水位780.15m,死水位772.8m,总库容48万m3,设计灌溉面积1500亩。坝址以上流域面积1.12k㎡,主河道长2.2km,最枯流量0.00lm³/s。总库容48万m³,兴利库容30万m³,滞洪库容14万m³,死库容4万m³。

本次水库工程改造的主要内容有:大坝工程改造,溢洪道工程改造和取水口工程改造等设施。

三、2012年工程建设任务及防汛形势 防汛形势分析:

1、根据荔波气象站多年实测资料统计,实测流域暴雨主要由冷锋低槽和两高切变化天气系统形成。一次暴雨的历时常在6~12小时左右,占最大日雨量的70~80%,一日暴雨量也占三日暴雨量的70~80%,所以常出现地区性的较大洪水。永立水库流域的暴雨历时短,雨量集中,因而洪水汇流陡涨,涨峰历时短、退水历时较长。洪水涨峰历时一般为1~2h,是典型的山区性的雨源型洪水。特别是进入6月份以后,多次出现强降雨天气,因此今年的防汛形势不容乐观。必须充分了解三都县扬拱乡永阳村境内的自然规律,宁可信其有,不可信其无,立足防大汛、避大险、保安全。

2、建设任务紧。艰巨的工程建设任务很难回避汛期带来的安全风险。这就要求各参建单位科学安排,合理组织,提高效率,加快进度,力争在大汛到来之前完成水下施工任

务。

由此可见,今年的施工任务艰巨,防汛形势严峻。这就迫切要求我们认真做好汛期施工的各项防范工作。

四、防汛工作安排

1、组织落实

(1)、成立以项目经理为每一责任人的防洪渡汛领导小组,成立抗洪抢险突击队。防洪渡汛领导小组人员名单如下:

组 长:鲁开茂(三都县永立水库除险加固工程项目经理)

副组长:许庆灵(三都县永立水库除险加固工程工区负责人)

副组长:佘 泽(三都县永立水库除险加固工程技术负责人)

抗洪抢险领导小组成员:周应生、秦忠华、赵方正、梅庆凯、付源、王光学

2、防洪渡汛领导小组之职责

(1)贯彻执行三都县人民政府防汛项目部的指令;(2)制定防洪渡汛措施、方案,并督促检查落实;(3)在突发事件发生时,部署抗洪抢险;

(4)负责与政府有关部门及气象部门的联系、联络。

3、防洪渡汛小组分工

鲁开茂(组 长):全面负责防洪渡汛领导工作,决策部

署防洪渡汛措施、方案;

许庆灵(副组长):具体负责部署、实施防洪渡汛措施、方案,组织落实抢险突击队的具体工作;佘泽(副组长):检查各项工作的具体落实情况,负责对外联系、联络;

梅庆凯(水情观察员):负责水情观察,并及时向领导小组通报汛情;

其他成员积极配合工作,服从组长或副组长的调遣,在防洪渡汛领导小组的统筹安排下,完成各自所承担的任务。

4、思想落实

主要是利用会议、广播、电视等形式,对抢险队伍和下游群众进行以下几方面的宣传。

一是做好工程安全度汛重大意义的宣传,搞好水库防汛工作,关系到下游人民生命财产的安全,也关系到水库工程效益的发挥。

二是解决有些人认为“年年喊狼不见狼,年年防汛不见汛”的麻痹思想,要严阵以待,防患于未然。

三是做好险情宣传,让大家知道水库工程一旦溃坝将造成的巨大损失,永立水库虽然已进行了除险加固,但是还没有进行竣工验收,还没有经过大的洪水的考验,一定要提高警惕,克服麻痹思想和侥幸心理,把立足点放在早来水、来大水上。从最

坏处着想,向最好处努力,做好思想准备工作,一定要在防汛工作中打主动仗。

5、技术落实

(1)完善制度

a、值班制度:在整个汛期,防洪渡汛领导小组建立24小时专人值班制度,值班电话***、***。确保24小时通畅,经常与县防汛部门和气象部门联系;

b、报告制度:及时向县防汛抗旱项目部通报汛情,接受指令,并及时传达,贯彻指令精神,布置落实;

c、请假制度:汛期,防洪渡汛领导小组成员离开项目施工区务必请假,并且接到领导小组通知时,必须立刻返回到岗到位;

d、奖罚制度:对于防洪渡汛期间,工作积极,作出贡献的单位和个人给予表彰、嘉奖,对于不服从项目,玩忽职守,给抗洪抢险工作造成被动和损失者,除承担相应的责任外,还应给予经济处罚和通报批评;

e、巡视、检查制度:领导小组将对防洪渡汛工作和落实情况定期和不定期的进行检查,对检查出存在的问题及时部署整改。

(2)抢险队伍落实、防洪渡汛设备、物资准备落实情况:

a、抢险队伍落实

成立以鲁开茂为队长、许庆灵、佘泽为副队长以及各管理人员及各施工队长为成员的抗洪抢险突击队,严阵以待,保证应对突发险情时召之即来,来之能战,战之必胜,随时听从抗洪渡汛领导小组的统一项目、调遣;

b、防洪抢险设备、物资设备的落实

(a)、充分利用工地上现有的设备,现在工地上机械设备有:挖机1台、手推车20台、发电机2台、水泵10台以及钢管、钢模板等,上述设备车况良好,在汛前再做一次检查维护,确保随时可以投入搞洪抢险工作;

(b)、备足各项抗洪抢险物资,包括草包、木桩、土石料、钢管、铁丝、麻绳等及铲、锄、筐等工具;

(c)、准备一定量的药物和生活品,包括常用的感冒药、消炎药、方便面、蜡烛、罐装煤气和大米、肉、菜等,确保洪水期间特殊情况下的生活之需。(3)、技术措施落实

本项目主体工程已全部完成,现正进行加固除险,预计8月28日全部完工,施工期处于汛期,为防治大降雨,大洪

水突发,导流方式为溢洪道自身导流,即在施工期间,如果遇超过10年一遇设计洪水,溢洪道有分洪要求。如出现超过十年一遇的洪水时,需要对施工围堰进行加高时,将立即组织足量的机械及人员进行加高。(4)、安全保卫及抢险工作

a、在特大洪水到来之前,防洪渡汛领导小组将统一项目部署,有序地撤离人员,在确保人生安全的前提下,尽可能的抢出设备、材料物资以减少损失;

b、加强安全管理和安全保卫工作,对泵站和管理房危险段设置安全保护设施并标示警示标志,夜晚必须悬挂红色警示灯;

c、经常对施工区进行检查巡视,重点是检查施工用电设备线路,工地的安全防护设施,边坡的稳定情况,生活区域的地质滑坡情况,排水情况,发现隐患及时报告及处理。(5)、汛期施工和安全教育

a、汛期施工,认真做好汛期的施工计划安排,制安有效的施工措施,在保证工程质量和安全的前提下,加快施工进度。做好排水、支护、防雨、防滑、防塌、防雷等安全措施,对施工方案(措施)的审查,必须重点审查安全生产措施,安全生产不符合要求的,不允许实施;

b、对全体职工进行安全生产和防洪渡汛安全教育,增强安全意识,克服经验主义和麻痹思想,提高战胜洪水和应对突发事件的信心和能力。

6、水库各种运行状态的具体安排

水库运行在汛期分为正常状态、警戒状态和紧急状态。(1)正常状态

当水位低于780.15米时,天气预报近期无雨,属正常状态。此时防汛项目部正常工作,值班室负责接收上级防汛部门指示及末来天气预报情况,负责向上级汇报雨情、水情和险情,并向项目部主要成员传达。

(2)警戒状态

水位已经达到780.15米,天气预报仍有降雨,即为警戒状态。此时项目部主要成员参加值班,加强巡视,详细检查工程情况,加密水情观测,并通知各单位做好准备,必要时项目部值班的主要负责同志决定召开项目部成员紧急会议,同时向三都水利局防汛办汇报。指示各抢险组织待命或行动,当水位又回落没有险情时,可以撤消警戒状态,恢复正常状态。

(3)紧急状态

水库开始溢洪后,库水位猛涨或出现险情,此时项目部主要成员要参加值班,并亲临水库主要工程险情部位进行现场检查,防汛抢险队伍待命,下游要做好逃险和物资转移

的准备工作。要采取一切有效措施确保大坝安全,通知下游居民立即转移到安全地带。

7、险情监测和巡查

巡查小组汛期日常巡查一天一次,当连续降雨或突发性大暴雨时或出现险情时,定点、定人长时间观测。

监测和巡查施工现场高边坡、深基坑、重要建筑、水库水位、大坝、等部位。

主要监测:

(1)洪水在水库位置的水位,在紧急情况下,每小时观测一次,并报告项目指挥部。

(2)在项目部空地上设置一个降雨量观测桶,实时对当天降雨量监测。

主要巡查:

(1)大坝坝顶是否有裂缝等异常变形,大坝迎水坡是否有坍塌、滑坡等迹象,大坝背水坡及坝脚是否有滑坡、陷坑、渗漏、漏洞或管涌等现象,水库水位是否异常,取水口是否完好;

(2)记录好雨季期间容易坍塌的高边坡位置,靠近水库的深基坑位置,提醒大家注意避开;

(3)重要建筑,如临设工棚、班组工棚、储备仓库等,测量出地形标高与历年最高汛期水位比较,地形低的在平面图上做记号,重点巡视。

8、做好汛期的雨情和水情的测报工作,杜绝迟报、漏报,即使在暴雨和洪水时也要顶的住、测的准、记的清、报得出。要及时而准确地向上级防汛部门报出雨量、水情、水位、库容等有关数据。

三都县采留、夭芒、永立水库除险加固工程项目部

贵州长禹建设工程有限公司

水库监测方案 篇7

西夏水库是宁夏自治区党委和政府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批准实施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, 设计年供水总量6200万m3/a, 日供水量17万m3/d。

西夏水库位于银川市西南, 由原银西防洪体系的第一拦洪库改建而成。水库地处贺兰山东麓的洪积扇上, 库区底部的防渗效果和基础渗流特性是安全监测的主要目标之一;由于水库建成之后必然引起周围水环境的改变, 特别是由于渗漏量增大, 抬高水库下游农田的地下水位, 因此水库下游农田保护区的地下水位监测是目标之二, 同时也是辐射井群提水设施工作的控制目标。

2 主要工程监测项目

2.1 变形监测

在坝顶设置视准线一条, 测点间间距为100m, 共设置表面标点18个;在桩号1+500和2+150, 轴距+4.0米处, 布设沉降管各1条;在输水塔闸房外四个边角各设置4个水准监测点, 两外在输水塔工作桥上布设10个水准点。

2.2 渗流监测

坝体渗流压力观测断面选择0+675、0+966、1+500、2+150和3+000五个横断面进行坝体渗流观测, 埋设渗压计36支。

2.3 保护区和辐射井区地下水位监测

辐射井区地下水位监测相当坝后水位观测, 也反映了辐射井区提水设施的工作效果, 设置水位井18个, 测井深度为15m, 安装水位计18支。

3 系统网络整体结构

西夏水库工程安全监测自动化系统及测站、中心站网络采用分层分布式的网络结构。测站层由各测点传感器和数据测量控制装置组成;监测中心站位于水库大坝管理处, 监测中心站由数据采集接收机、监测工作站、服务器等组成。

将监测数据、系统参数和其它信息资料存放在数据库中, 数据库运行在监测服务器上以实现资源共享;监测工作站作为前端用户访问, 服务器处理数据库中的数据。除系统管理员可以直接在监测服务器上对系统进行参数设置、数据库管理等操作外, 其他操作人员通过权限设置在监测工作站对监测自动化系统进行数据的查询、监视等操作。

系统通信主要完成M C U之间及M C U与控制中心之间的数据通信, 采用支持分布式控制、通用的Lon W orks通信方式。

4 渗流特性分析

西夏水库大坝渗流监测断面有5个, 坝后水位观测井共18个, 根据西夏水库渗流监测断面以及水位井的设置, 此次主要针对西夏水库2013年4月初至2014年6月中旬各监测断面上埋设渗压计监测数据以及坝后水位井水位监测数据进行分析。

2#渗流监测断面 (0+966) 为输水洞断面, 该断面共埋设渗压计11支, 编号为:P2-1~P2-11。由于在该断面上的测点P2-2、P2-3、P2-5、P2-7、P2-9处埋设的渗压计数据波动加大, 且波动范围也较大, 因此在分析过程中只考虑断面上其余测点在2013年4月初至2014年6月中旬的渗流压力水头与孔隙压力过程线与库水位过程线对比, 如图1、2所示。

从图可以看到:0+966断面上测点孔隙水压力水头、孔隙水压力变化过程与库水位的变化过程一致, 且变化过程比较同步;对于测点P2-11一直处于负压状态, 表明该测点位置的土壤一直处于非饱和状态;从各测点的孔隙水压力水位大小来看, 目前测点的孔隙水压力水头变化区间在1131~1135m之间;目前测点孔隙水压力大小的变化区间基本都在25~45KPa之间, 除测点P2-11处于负压状态, 其余测点均处于正压状态;从测点孔隙水压力水头分布来看, 测点的渗流压力水头分布与理论分布基本一致, 从断面上游到断面下游呈逐渐减小的分布状态。

5#渗流监测断面 (3+000) 共埋设渗压计6支, 编号为:P5-1~P5-6。分别绘制各支仪器从2013年4月初至2014年6月中旬渗流压力水头和孔隙水压力变化过程线, 如图所示。

从图可以看到:3+000断面测点的孔隙水压力水头、孔隙水压力变化过程与库水位的变化过程基本一致 (除测点P5-6) , 且断面上测点孔隙水压力水头测值与上游库水位值相差较小, 表明该断面位置的材料渗透性比较强;从测点的孔隙水压力变化来看, 测点P5-6的孔隙水压力基本在0KPa附近波动, 表明测点位置土壤处于饱和与非饱和状态的临界位置, 而其余测点的孔隙水压力均处于正压状态, 孔隙水压力范围在0~150KPa之间。从监测断面上所有测点的孔隙水压力水头值与测点位置分布来看, 测点水头值基本满足从上游向下游逐渐减小的趋势, 与理论分布基本一致。

5 坝后水位井监测特性分析

根据水位井 (O H 5-1) 监测数据, 绘制从2013年4月初至2014年6月中旬测点的渗流压力水头与水库水位变化过程对比图, 如图所示。

可以看到:水位井O H 5-1的水位变化波动较小, 水位井的水位变化与水库水位的变化在2013年11月份之前比较一致, 2013年11月份之后水位井O H 5-1的水位变化过程比较稳定, 受上游库水位的变化过程影响较小。

6 坝后水位井不同时刻水位与原始水位比较分析

2013年11月25日、2014年6月20日西夏水库坝后地下水位分布基本呈现出从坝址向坝后延伸处逐渐降低的趋势, 地下水位从坝址1130m逐渐降低为1126m, 与坝后地形走势情况基本一致。与坝基、坝后初始地下水位分布图比较, 发现在坝后集渗廊道之前地下水位有所升高, 而集渗廊道之后的地下水位出现略微下降的现象, 这表明通过坝后集渗廊道的截留及坝后泵站抽排, 西夏水库渗漏水量部分被截留回抽, 对集渗廊道之后的地下水位高低有一定影响, 但是影响的范围比较有限。

坝基、坝后地下水位的分布图如下:

7 总结

根据西夏水库蓄水过程、地形上来看, 坝后地形为逐渐降低的过程, 地下水位也呈逐渐降低的趋势。

水库坝后设置集渗廊道用来进行坝体及坝基的渗漏水量截留, 从坝后集渗廊道的运行来看, 通过截留在一定程度上降低了水库的渗漏对下游土地的影响, 但是由于坝基的渗透量较大, 坝后集渗廊道无法完全截留水库的全部渗漏水量, 因此水库的高水位蓄水时可能会对水库下游的土地有较大影响。运行管理单位后期要严格执行水库及水库坝后泵站的运行管理制度, 并实时监测水库坝体、坝基及坝后水位的变化情况, 避免由于坝后集渗廊道的抽排水不及时导致坝后地下水位的迅速增加的情况发生, 为更充分合理的进行水库及泵站运行管理积累丰富的资料。

参考文献

[1]SL274-2001.碾压土石坝设计规范.

[2]SL360—2006.地下水监测站建设技术规范.

水库监测方案 篇8

1.衢州市乌溪江引水工程管理局;2.衢州市衢江区大洲镇水利员

摘要:首先对某水库的工程概况简要阐述,对某水库坝址所在地的地质情况做了相关分析,并根据地质分析情况和相关试验检测数据资料判断水库大坝的渗漏情况,并在几种一般处理方法中通过分析,选出二个较可行方案,最终经过技术、经济等方面综合评价,选择最优方案,并阐明方案实施的具体措施。

关键词:地质分析;防渗;混凝土防渗墙;方案比较

1、工程概况

1.1工程概况

某水库地处江山市南部,位于保安乡后坂村凉笠排自然村南面,据江山市区约53km,流域属钱塘江水系的江山港一级支流广渡溪支流某小溪上。

水库库容曲线根据2008年12月实测地形图重新量算,水库正常蓄水位359.60m,正常库容137.8万m3,设计水位360.94m,设计库容152.88万m3,校核水位361.60m,总库容160.67万m3,水库死水位336.30m,死库容3.94万m3。

1.2工程等别与建筑物级别

某水库为小(1)型水库,工程等别为Ⅳ等,大坝、溢洪道、输水涵管等主要建筑物级别为4级,消能设施、排洪渠及临时建筑物等次要建筑物级别为5级建。江山市属山地丘陵地区,且水库主、副高均大于15m、上下游水位差大于10m,建筑物洪水标准按山地、丘陵区标准确定,大坝、溢洪道、输水设施洪水标准为:50年一遇洪水设计,1000年一遇洪水校核;消能设施、排洪渠按20年一遇洪水设计;临时建筑物按5年一遇枯水期洪水设计。

2. 大坝结构稳定分析

2.1坝体结构

某水库大坝为粘土斜墙砂壳坝,最大坝高36.5m,坝顶最低高程363.65m,坝顶最高高程364.10m,坝顶长度142m,坝顶最大宽度6.8m,坝顶平均宽度5.5m;大坝迎水坡设三级马道,上游坝坡设有干砌块石护坡,下游坝坡设有干砌卵石护坡。根据《碾压式土石坝设计规范》SL274-2001,坝坡抗滑稳定计算应采用刚体极限平衡法,本次验算应用程序为河海大学工程力学研究所和黄委设计院共同编制的《土石坝稳定分析系统HH-Slope R1.3》,并用满足力和力矩平衡的摩根斯顿-普瑞斯(Morgenstern-Price)法计算。

坝体材料参数按地质勘察成果分两层分别取用,上层土层主要参数:

天然重度ω0=18.9kN/m3 干容重ρd=14.9kN/m3

土颗粒比重Gs=2.72g/cm3

快剪凝聚力c=18.0kPa 快剪内摩擦角φ=21.5°

下层土层主要参数:

天然重度ω0=18.9/m3 干容重ρd=14.9kN/m3

土顆粒比重Gs=2.72g/cm3

快剪凝聚力c=16kPa 快剪内摩擦角φ=23°

计算结果表明:在正常运用状态下,最大坝高断面下游坝坡最小滑动安全系数为1.860,上游坡最小滑动安全系数为1.515,均大于《碾压实土石坝设计规范》SL274-2001要求的的最小抗滑安全系数1.25,且余度较大,说明大坝坝坡整体稳定。

2.2 大坝渗流稳定分析

某水库大坝从近年来的坝脚观测资料分析,坝体与坝基存在渗漏现象。主要原因是:坝基与坝肩未挖至弱风化层,坝体材料与坝基接触渗漏严重;坝体填筑土料较差,坝体渗漏较大。

根据所取土样的室内土工试验成果为:第②层粉土质砂室内水平渗透系数KV=3.05E-4~5.06E-4cm/s,垂直室内渗透系数Kh=2.85E-4~6.15E-4cm/s。另据所取原状土样的击实试验表明,大坝心墙土料的平均最大干密度1.81 g/cm3、最佳含水量13.9%、压实度0.86~0.92(<0.96比例)。

坝壳:第①层粉土质砂位于大坝坝体中部,褐色、黄褐、紫红色,湿~很湿,可塑。粘性土含量60~75%,角砾含量5~10%,粒径一般在2.0~10.0mm之间。层底标高:323.56~357.42米,层厚:6.20~33.00米。

根据所取土样的室内土工试验成果为:第①层含砾粉土质砂室内水平渗透系数KV=2.50E-4~5.06E-4cm/s,垂直室内渗透系数Kh=3.40E-4~5.85E-4cm/s。另据所取原状土样的击实试验表明,大坝坝壳土料的平均最大干密度1.89,压实度为0.87~0.94。心墙水平渗透系数平均值4.46×10-4cm/s,垂直渗透系数平均值4.89×10-4cm/s,坝壳水平渗透系数平均值4.46×10-4cm/s,垂直渗透系数平均值5.00×10-4cm/s,渗透系数大于心心墙坝规范要求的1×10-5cm/s,甚至达不到均质坝构成坝规范要求1×10-4cm/s,坝体基底的土质为原山前残积形成的含角砾粘土。

综上所述,某水库坝体坝基渗漏存在渗漏。

3坝体及坝基防渗处理

3.1一般处理方法:

某水库大坝为粘土斜墙砂壳坝,坝体填筑土料渗透系数大,碾压不密实;坝基存在一定厚度具中等透水性的砾质粘土层未挖除,坝基渗漏主要途径为坝基上部砾质粘性土层与右坝肩浅上部的岩石层理,针对心墙土质差、渗透系数较大和密实程度低的特点,结合以往处理结果,并比照类似工程经验,大坝防渗处理方法主要有:

(1)粘土斜墙:上游侧加设粘土斜墙,前趾挖至中风化基岩,周边挖至相对不透水层或下部帷幕灌浆处理。但因当地坝址附近无粘土资源,据调查粘土料场运距在8km以上,运输费用较高;同时坝前淤积层较厚,不但开挖困难,施工围堰工作量较大、防渗要求高;施工时间长,质量较难控制;两岸坝肩绕渗需依靠帷幕灌浆,增加造价,而且难以保证防渗效果。

(2)土工布防渗:该方案用土工布代替粘土斜墙,前趾与周边防渗处理同粘土斜墙。主要优点是施工速度快;主要问题是土工布接头焊接质量难以保证,耐久性较差。

(3)套井回填粘土防渗墙:本工程坝高仅18m,适宜采用冲抓钻造孔与粘土回填,施工速度快,施工质量易控制,所需粘土方量较少,造价较低。但基岩与坝肩仍需进行帷幕灌浆。

(4)低弹模塑性混凝土防渗墙:可以在低水位时施工,施工速度较快,质量易控制,耐久性较好,基础与坝肩仍需帷幕灌浆。但造价较高,要求由技术较高的专业队伍施工。

(5)坝体粘土帷幕灌浆:可以在低水位时施工,施工容易,可与基础帷幕灌浆结合,节省投资。但因本工程大坝为粉质粘土,孔隙比大,块茎差异较大,可灌性差,帷幕效果难以达到预期。

(6)多方法组合:如在上游坝坡下部采用防渗墙、上部用粘土斜墙或土工布、周边水泥灌浆防渗。但本工程大坝不长,相互间施工干扰较大,施工工期较长,难以在一个枯水期完成。

根据本工程特点,以粘土斜墙和混凝土防渗墙方案较为合适。

3.2 方案综述

3.2.1 方案一

该方案坝体渗漏与基础接触带渗漏采用混凝土防渗墙,坝肩绕渗与坝基基岩渗漏则采用水泥帷幕灌浆防渗。在平面上坝体防渗墙与灌浆帷幕成一条直线布置在坝轴线上游侧,两岸坝肩山体沿防渗墙延长线布置一定长度的帷幕灌浆孔。

该方案的主要优点:

(1)坝体防渗效果好,施工质量能得到保证,耐久性较高。

(2)坝基与坝肩防渗帷幕直线布置,与防渗墙的连接较容易,接头防渗质量易控制;

(3)所有防渗施工场地均在坝顶进行,易于布置设备与材料;

(4)施工内容较单纯,且均为机械化施工,不同工种干扰较少,进度较快。

(5)根据外地经验,坝体防渗墙造孔后可以预埋坝基帷幕灌浆管,节省钻孔费用。

3.2.2方案二

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