安康水电站大坝水平位移变化规律分析 3页

研究与分析YANJIUYUFENX安康水电站大坝水平位移变化规律分析郭张军，韩耀铭2，杨文曦(1．陕西电力科学研究院，陕西西安710054；2．安康水力发电厂，陕西安康725000)l997年7Yl开始对引张线进行观测．观测方法为人工0引言使用读数显微镜测读，观测频次为每月1次。2004年自动化改造后，引张线纳入自动化观测，非汛期每周安康水电站位于汉江上游安康城西18km处，观测1次，汛期每日观测1次。是一座集发电、航运、防洪、旅游及养殖等综合利用的大型水利枢纽工程。水库控制流域面积357002大坝水平位移定性分析km，正常蓄水位3301TI，总库容25．8×10m。，电站总装机容量800MW。大坝为折线形混凝土整体重力为分析大坝水平位移与库水位、温度及时效的坝，坝顶高程3381TI，坝顶长541．5m．分27个坝段，其相关性，选择2005年7月至2006年8月典型的水平位中右岸0—5坝段、左岸22～26坝段为非溢流坝段。6~9移观测资料进行分析，其典型的水平位移变化过程坝段为厂房坝段，10—21坝段为溢流坝段。坝址地处线如图l所示。震旦纪千枚岩地区，岩性软弱，地质构造复杂，断层、裂隙发育。为了监测大坝的实际工作状况，了解大坝安全状态，及时发现大坝可能存在的各种隐患，必须对大坝进行变形、渗流、温度、应力应变等项目的监测I1】。水平位移是变形监测的主要项目。也是监测大2005012005042005072005l02006012006042006072006102007O1时问坝运行工况的主要监测量之一本文对安康水电站大坝水平位移情况进行定性和定量分析，以找出其水平位移变化规律。越__一⋯⋯一l⋯一：≥⋯l～。。一JI一～一1大坝水平位移监测基本情况时间为了全面掌握大坝水平位移变化情况．在257．5一一⋯一|1TI、298m高程的上游侧廊道内和坝顶各布设一条引⋯⋯江．～江一一⋯·{．一畦二张线，坝体引张线分3段布置：2981TI高程引张线共一一}⋯．～Lj_l一⋯⋯一一{一．—～⋯j_llif}设13个测点；257．51TI高程引张线共设l4个测点；分⋯⋯_r。。r’。r⋯r～r～50120050420050720051020060l200604200607200610200701布在坝顶的引张线分为5段，共设22个测点。引张线时间端点由1号、2号、4号、5号6号、7号正倒垂控制。图1典型的水平位移变化过程线收稿日期：2010—02—22作者简介：郭张军(198O一)，男，陕两榆林人，硕士研究生主要从事大坝安全监测与结构检测。nYAN3+UYUFENXl研究与分析从图1可以看出，坝体水平位移与库水位密切相因素有上、下游水位和温度l2I。因此，结合安康水电关．随上游水位的变化而改变。水位越高，向下游的站大坝具体监测情况，建立了大坝水平位移的统计水平位移越大，且水平位移的变化稍滞后于库水位模型，即：44i3的变化。另外温度对坝体水平位移也有重要影响，温：∑(一H。)+∑(一H∞)+∑6．+(1)度越高，向上游的水平位移越大。坝体向下游的最大i=1i=1i=1变形在低温高水位时期，大致在1～2月；坝体向上游式中：6为水平位移值；、6别为水压分量、温度分的最大变形基本在高温低水位时期，大致在7～8月量；H、H：表示监测位移的库水位和下游水位；H大坝水平位移沿间的分布情况如图2所示．从H表示上下游参考水位；表示观测前1天、3天、5图2可以看出：1)河床11—17号坝段的水平位移变幅天、7天、10天、l5天、20天、30天、40天、50天、60天、90最大，约14mm，向两岸变幅逐渐变小至1mill左右：2)天、120天的平均气温、、『J为回归系数；d为常数同一坝段。随着高程的增加，坝体变形的年变幅逐渐项。增大，这种变形状况符合重力坝变形特点；3)在坝顶3．2统计模型分析338m高程，靠左岸的坝段，其水平位移年变幅比靠采用式(1)对2005年7月至2006年8月安康水电右岸坝段的水平位移年变幅略大一些，其原凶有二，站大坝水平位移观测数据进行统计分析，建立各坝一是与安康大坝表孔、中孑L泄洪设施布置在左岸有段的统计模型，选取置信水平=0．05，统计检验值关：二是与汉江在安康坝址区附近向左急拐呈弯道，3．84。统计分析结果表明，其复相关系数均在0．90以使得左岸形成较单薄的凸岸地形有关，属正常现象。上，隘验值远大于3．84，因此，统计分析在置信水平上是显著的，这说明统计模型具有相当高的精度，琵能真实反映大坝的实际运行状态。ij!从选人因子的次序看．绝大多数测点的首选因蓉；子为前期平均气温因子，紧跟其后的多为库水位因子。另外，从首选温度因子类别看，坝体越厚实的部123456789l0I11213l41516l7181920212223242526坝段号位，选人的温度因子滞后气温时间越长；坝体相对单图2坝体水平位移年变幅分布图薄的部位，选人的温度因子滞后气温时间越短大坝水平位移分解结果见表13大坝水平位移定量分析从表1可以看，对大坝水平位移起决定作用的还是温度分量，绝大部分部位的温度变形占总变形3。1建立统计模型量的60％以上，而水荷载作用下的坝体变形仅占坝根据定性分析，影响坝顶水平位移大小的主要体总变形的30％～40％。可见，坝体变形与温度变化表1大坝水平位移分解结果表％坝段号141516"17181920212223242526注：代表垂线测点。n研究与分析YANJIUYUFENX的相关性最强．库水位次之。重力坝变形一般规律。(3)坝体水平位移变化以气温为决定因素，占4结语总变幅的60％以上。水位影响相对较小，约占总变幅的30％一40％对安康水电站大坝水平位移从定性到定量的综综上所述，安康水电站大坝水平位移变形量较合分析可知：小，时空分布合理，且变形规律强，呈年周期变化，反(1)影响大坝水平位移的主要因素是气温和库映大坝处于正常的弹性工作状态。水位。呈年周期性变化，大坝在1～2月份达到正的最大值，在7—8月份达到负的最大值。参考文献(2)从大坝水平位移空间分布看，河床坝段的[1】DL／T5178—2o03，混凝土坝安全监测技术规范[s]．水平位移变幅最大，向两岸变幅逐渐减小；同一坝[21吴中如，沈长松，阮焕祥．水工建筑物安全监控理论及应段．坝体水平位移随坝高增加而变幅逐渐增大，符合用[M]．南京：河海大学出版社，1990．(责任编辑韩小宁)A·nalysi‘s0n1amYHT0ri●zOntal1l●S0l1acementYVTan■at』l●0nLaw0fAnkangHydropowerStationGUOZhang-jHI1，HANYao-ming2，YANGWen-xi2(1．ShaanxiElectricPowerResearchInstitute，Xi’an710054，China；2．AnkangHydropowerStationAnkang725000，China)Abstract：OnthebasisofqualitativeanalysismonitoringdataofhorizontaldisplacementinAnkangHydropowerStation，astatisticalmodelforquantitativeanalysisisbuilt．Andtheresultsshowthatthehorizontaldisplacementisaffectedbytemperatureandwaterlevelwithindarnsite，ofwhichthetemperatureisthemajorfactor，whilewaterlevelisarelativelylessinfluencingfactor，andthevariationlawofhorizontaldisplacementishasicallynorma]．Keywords：hydropowerstation；dam；horizontaldisplacement；variationlaw；analysis