华能澜沧江水电股份有限公司景洪水电厂 云南 景洪 666100
摘要：景洪水电站安全监测系统是电站大坝及边坡安全稳定运行的重要保障。本文主要简述景洪水电站的大坝及边坡安全监测成果分析目的、方法及监测数据分析成果，初步评价景洪水电站大坝及边坡目前的稳定情况，为电站的安全运行提供依据。
关键词：大坝及边坡；安全监测；监测成果分析
景洪水电站属于澜沧江中下游河段的水电站开发规划两库八级中第六级电站，位于西双版纳州景洪市上游。电站采用堤坝式开发，枢纽由拦河坝、泄洪冲沙建筑物、引水发电系统、变电站、垂直升船机等组成。其中拦河坝为碾压混凝土重力坝，坝顶高程612.00m，坝顶长度704.5m，最大坝高108m；电站安装5台单机容量为350MW的混流式水轮发电机组，总装机容量为1750MW。
1监测分析目的
在测值可信的前提下，结合地质条件和工程结构特点，对景洪电站大坝定检范围的所有监测成果进行全面分析，分析时空变化的合理性，重视趋势性分析，对异常现象进行解释，综合评价大坝及边坡实际运行性态，满足景洪水电站首次安全定期检查需求。
2监测分析方法
监测资料分析常采用定性和定量分析方法。定性分析是主要凭分析者的直觉、经验，凭分析对象过去和现在的延续状况及最新的信息资料，对分析对象的性质、特点、发展变化规律作出判断的一种方法，通常有比较法、作图法、特征值统计法等。定量分析是根据效应量监测数据，联系环境影响监测数据，对效应量的状况和变化规律作出定量分析和合理解释，是评价大坝性态和判断其是否正常的前提，一般通过建立统计模型、确定性模型、混合模型等数学模型来实现。本次分析主要采用统计模型进行分析。
3监测分析主要内容
按照《混凝土坝安全监测技术规范》（DL/T 5178-2016）、《水电站大坝运行安全评价导则》（DL/T 5313-2014）等有关规定和要求，监测数据分析时段为始测日至2017年6月底。大坝监测资料分析的主要内容有：厂坝基础、大坝监测、通航建筑物、引水发电系统、边坡监测、数学模型分析。
4监测成果分析评价
4.1厂坝基础监测成果分析评价
经对厂坝基础的变形（倒垂线、多点位移计、单项测缝计）、渗流（测压管、渗压计、量水堰）、应力（压应力计、双轴岩石应力计、锚杆应力计）等监测成果进行整编分析：坝基变形总体表现为右岸岸坡坝段向右变形，河床坝段向左变形的变形规律；坝基渗流大部分测点符合坝基扬压力分布一般规律且小于重力坝设计规范对灌浆帷幕后扬压力强度系数的假定值，表明大坝防渗帷幕及排水系统工作正常，总体上渗流量呈减小状态，各量水堰测点与上游水位具有一定相关性，呈正相关关系；坝基应力随坝体混凝土浇筑自重增加，坝基坝踵部位压应力总体呈增加趋势，至导流底孔下闸蓄水，压应力减小并趋于稳定，坝趾部位压应力计应力变化趋势不明显。随库水位上升，厂房基础下游压应力呈增加趋势。
4.2大坝监测成果分析评价
通过对大坝变形（正垂线、表面变形测点、引张线、水准点、静力水准、单项测缝计、裂缝计）、渗流（坝体渗流、绕坝渗流）、应力应变（12#、17#、21#坝段）、温度（12#、14#、17#、21#坝段）等监测成果进行整编分析：
（1）水平位移：坝体顺河向变形与库水位和气温有一定相关性，主要表现为：水位上升向下游方向变形，水位下降向上游方向变形；温度上升向上游方向变形，温度下降向下游方向变形。
（2）垂直位移：导流底孔下闸蓄水后受水推力的影响，基础廊道的的水准点变形总体有下沉趋势。2009年6月以后，变形趋缓，变形呈小幅波动变化。
（4）坝体接缝及厂坝分缝开合度：测值变化平稳。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆厂坝接缝开合度在进行厂坝接触灌浆期间有一定的张开趋势，后期随着蓄水位抬升，出现少量压缩，目前接缝开度基本不随温度的变化而变化，变化趋势平稳，表明接缝灌浆效果良好，当前测值介于0.47mm～3.00mm。
（5）坝体裂缝：在库水位上升过程中，个别测点测值有所波动，库水位稳定后，测值变化较小，没有明显异常。
（6）坝体应力应变：无应力和应变计组测值已经基本稳定，随温度呈周期性变化，目前无应力计应变介于-175.2με～140.4με之间；应变计组测值介于-360.1με～-21.9με之间。
（7）温度：坝体混凝土温度测值介于20.6℃～28.4℃之间，变化趋于平稳。
4.3通航建筑物监测成果分析评价
通过对通航建筑物的上闸首及塔楼基础的变形（正垂线、表面变形测点、引张线、水准点、静力水准、倾角计、多点位移计、双向测缝计）、渗流、应力应变（塔楼基础压应力、钢筋应力、锚索荷载、混凝土应变）、温度（竖井边墙温度）等项目的监测成果进行分析，目前通航建筑物运行基本正常。
4.4引水系统监测成果分析评价
通过对引水系统的变形、渗流、应力应变（钢板应力、钢筋应力）监测数据进行分析，压力钢管与混凝土衬砌之间目前开合度介于-1.06mm～1.69mm；压力钢管钢板应变介于-981.21με～23.45με；钢筋应力介于-20.61MPa～48.42MPa之间。外水压力的水头在2.5m以内，测值较小。总体上来看，3号机组压力钢管与其周围混凝土结合基本良好，周边钢筋、压力钢管受力状况良好。变形、渗流和应力应变等监测成果说明引水发电系统压力钢管运行性态正常。
4.5边坡监测成果分析评价
通过对左岸上坝公路以上边坡、左岸上坝公路以下边坡、左岸1号松动体边坡及进场公路边坡、左岸采石场边坡、白塔大桥边坡、右岸上坝公路以上边坡、右岸上坝公路以下边坡、右岸拌和楼后边坡及骨料罐边坡监测数据进行分析，枢纽区边坡变形与上游水位、降雨相关性不明显，边坡变形量级总体不大，变形方向总体朝向坡外，无明显趋势性变化，边坡地下水位与库水位相关性不明显，主要受降雨影响。
4.6统计模型及其成果分析
通过建立位移、坝基测压管、坝基渗流、基础压应力的数学模型及成果分析、自生体积变形成果分析：
（1）坝体水平变形：水压和温度分量是影响坝体水平位移的主要因素，水压分量占比15.12%～81.08%，温度分量占比5.96%～94.39%，时效分量对坝体水平位移变化有一定影响，占比0.37%～56.6%。
（2）坝体垂直变形：坝顶水准点和升船机水准点位移数学模型中，水压和温度分量对坝体垂直位移影响明显，水压分量占比29.19%～57.08%，温度分量占比30.94%～91.79%，时效分量对坝顶及升船机水准点位移变化有一定影响。从测点时效分量过程线来看，坝顶水准点时效变形呈逐渐增加趋势，表明测点处于逐渐下沉状态。升船机水准点时效变形呈逐渐收敛趋势。
（3）坝基渗流：水压分量是影响坝基渗流的主要因素，占比为8.6%～85.83%，时效和温度分量对测压管水位变化有一定影响。
（4）压应力：水压和温度分量是影响坝体应力的主要因素，水压分量占比7.87%～65.48%，温度分量占比11.73%～69.56%，时效分量总体占应力变幅量的2.75%～38.72%。从测点时效分量过程线来看，时效变形收敛趋势不明显，呈受压状态。
（5）自生体积变形：各测点温度线膨胀系数在6.74～12.06με/℃范围内，坝体平均线膨胀系数为9.34με/℃，符合一般工程认识。坝体混凝土自生体积变形中微膨胀型共计4支，占总量的17.4%；微收缩型共计19支，占总量的82.6%。
5结论
通过对景洪水电站大坝、引水发电系统、通航建筑物、边坡等部位监测资料的整理整编、建模计算及综合分析，截至2017年6月30日，监测成果分析表明，现有的变形、渗流、应力应变及温度监测资料可以较为全面、准确地反映大坝的运行状态，监测数据总体符合一般规律，大坝运行安全处于可控状态。
论文作者:张浩江,梁国峰
论文发表刊物:《防护工程》2018年第3期
论文发表时间:2018/6/4
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