（广东粤电枫树坝发电有限责任公司，广东，河源，517399）
【摘 要】为了加强对大坝坝基扬压力的监测，提高工作效率。枫树坝从1997年就开始监测自动化改造，并经过多年的实践，建成了较为可靠的大坝扬压力自动化监测系统。在改造和运行管理中积累了一些经验，为进一步完善自动化系统奠定基础。
【关键词】坝基扬压力；自动化监测
一、概述
枫树坝水电站位于珠江水系东江干流上游，是一座以防洪、供水为主兼有航运、发电等综合利用效益的水利枢纽工程。
工程于1970年8月1日正式动工兴建，1983年8月18日工程正式通过竣工验收。枢纽主要建筑物由拦河坝和坝内发电厂房等组成。拦河坝为混凝土宽缝重力坝，为Ⅰ级水工建筑物。大坝共分为24个坝段，其中0#～1#坝段和18#～23#坝段为实体重力坝，5#～7#坝段为空腹重力坝，其余坝段均为宽缝重力坝，最大坝高95.3米，坝顶宽坝6.5米，最大底宽87米。
大坝坝基扬压力监测采取纵断面（轴线方向）与重点横断面（垂直于坝轴线）相结合的方式，进行监测的坝基扬压力孔有30个。在1#～23#坝段防渗帷幕下游侧，坝轴线以上2.50米处布置第一排扬压力孔，构成扬压力纵向主观测断面，纵向可观测扬压力孔有23个。在6#、13#坝段设有横断面扬压力测孔，6#坝段3个测孔，13#坝段有4个测孔。
二、枫树坝坝基扬压力监测自动化改造历程
第一次扬压力监测自动化改造于1997年4月结合大坝安全监测自动化改造一同实施，只对6#、8#、10#和13#四个河床坝段进行。 第二次扬压力监测自动化改造于2008年6月结合大坝安全自动化监测系统升级改造一起进行，重新把坝基扬压力纳入到自动化监测中。
扬压力自动化监测系统于2009年8月10日完成仪器安装调试工作，调试时人工测值与自动化测值最大偏差为0.08m，在仪器的误差允许范围内（NVP-2仪器满量程的0.5％，0.10m）。但刚试运行3个月就出现问题，30只仪器就有18只的自动化测值与人工测值的偏差慢慢增大，如测点UP6-1，运行至11月份就有4米的偏差。而且仪器故障频繁，运行不够一年就有7只仪器损坏，测值剧烈跳动，失去规律性，需要更换。运行至2011年9月又有5只仪器出现测值异常或直接损坏无法测量。由于在试运行中问题不断，于是在2011年10月对全部渗压计进行更换。更换仪器后，扬压力自动化监测系统运行至今良好，测值稳定，符合规律。
三、扬压力自动化监测改造运行中的问题
枫树坝扬压力自动化监测系统经过不断完善，目前已稳定可靠运行，仪器稳定性高，从2012年起只更换过4支仪器。大部分扬压力孔自动化测值过程线平顺，变化合理，规律性较强。在30个扬压力孔中，7个无压扬压力孔的自动化测值与人工测值最大偏差在0.3米以下；22个有压扬压力孔中19个的最大偏差在0.5以下，其余3个较差测点UP3-1、UP18-1和UP13#宽缝偏差也在1米以内，能满足大坝监测要求。（取自动化测量精度为10cm；有压孔人工测量精度为25cm；无压孔人工测量精度为10cm。再由两倍得人工测值与自动化测值的误差限值：有压孔误差限值为±54cm，对无压孔误差限值为±28cm）。在进行枫树坝坝基扬压力自动化改造和运行过程中发现不少问题
1）设备仪器质量与安装调试
在第二次扬压力自动化改造过程中，由于南瑞第一批渗压计质量不行，导致在试运行过程中故障频繁，仪器稳定性差，容易损坏和测值产生漂移。更换过第二批渗压计后，系统稳定运行至今。因此要加强对仪器质量的把关。
2）温度
由于枫树坝是混凝土重力坝，坝内温度较稳定，所以即使NVP系列渗压计可以对测点温度进行实时监测，但在进行扬压力自动化改造时就没有把温度的影响纳入到成果计算中。日常自动化监测都是把采集到的频率测值直接换算成水位，并未进行温度变化的修正。在这几年的运行中，有些测点自动化测值与人工测值完全吻合，但有些测点则会出现有规律性的偏差。
如测点UP13-3，属于无压测孔，使用测绳法进行测量，精度在5厘米以内。该扬压力孔水位常年变化不大， 浮动范围在85.25至85.35米之间，呈一直线。而自动化测值却呈周期性变化，与气温变化规律一致。除去由于设备安装调试时产生的常数差值，自动化测值和人工测值的偏差最小时才3厘米，最大时达40厘米。测点UP13-3渗压计的温度修正系数为0.951kPa/℃，由此可倒推出测点温度年变化在4℃左右。虽然温度年变化幅度不大，但使得自动化测值和人工测值一致性变差，影响对自动化监测成果精度和可靠性的评价。
还有类似测点新UP10-1，从多年过程线可以看出，每年5月到11月，人工测值与自动化测值都相差无几，但由于温度的影响，从11月到次年4月，自动化测值就会偏大，使得两者过程线分离，偏差可达50厘米。测点新UP12-1情况相同，由于渗压计安装月份温度不同，与UP10-1新出现的时间刚好相反。
四、总结
枫树坝大坝扬压力自动化监测系统经过多次实践改造后，运行稳定，故障率低，进一步加强了对大坝的监测。通过近年运行，取得了大量宝贵资料和管理维护经验，为继续完善扬压力自动化监测系统创造了有利条件。
参考文献：
[1]南京南瑞集团大坝及工程监测公司.DAMS-Ⅳ型智能分布式工程安全监测系统[S].2005.
[2]南京南瑞集团大坝及工程监测公司.NVP型振弦式渗压计使用说明书.
[3]DL/T 5211-2005 大坝安全监测自动化技术规范[S].2005.
论文作者:廖国运
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年12月供稿
论文发表时间:2016/4/18
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