【doc】梅山坝基排水孔日常观测与压水试验观测成果相异性初探
梅山坝基排水孔日常观测与压水试验观测
成果相异性初探 52青湃水力发电1995年第3期
D6
梅山坝基排水孔日常观测
与压水试验观测成果相异性初探
(函_姜;7300)2,
摘襄埂基捧水孔观是监埂基安全的重要手段.可以掌握埂基蔷承变化情况.作者就
梅山大
坝左,右岸坝基排水孔日常观测压力试验观成果论证分析,分析表明,右岸排水孔
水位几乎与库水
位同步变化,两者相关密切.惟幕检查压力试验时,压水前后变化甚徽.而左岸排咪
孔水位几乎不受
库水位变化的影响.惟幕捡壹时.孔内水位变化却十分明显. 关键调塑薹日常观里垄!成果分析,
1
简况
梅山水库位于淮河支流史河上游金寨县
境内,流域面积1970km.,总库容23.37亿
m.是一座以防洪为主,结合灌溉,发电,航
运,养殖等综合利用的大型水利工程.大坝于
1956年4月份竣工.1991年首次安垒定期检
查鉴定为正常坝.拦河坝由连拱坝,东西岸重
力坝和溢洪道组成.最大坝高88.24m,坝顶
高程141,27m.1拱一3垛,13垛,16拱
分别在左右两岸山坡上.坝基岩石为肉红色
细粒花岗岩,新鲜坚硬局稚节理发育破碎,
左右两岸有裂壤断层.根据鉴定要求于1994
年12月份开始对坝基帷幕进行检查和补强, 发现钻孔压水试验时下游排水孔观测与日常 观潞成果不一致.下面拟就这一问题作些初 步探讨.
2排水孔多年观测资料的初步
分析'
2.1排水孔基本情况
妥f
衰1排木孔分布
捧水孔水位璃罚是梅山大埙咎流观测的 一
个部分,共监测33个捧水孔,其中左岸观 测14个孔,右岸观浦19个孔.采用电测水位 法,误差为5~lOcm.压水试验观测是甩测深 锤昕声音读教,后者误差较前者禹大结台二 者i辩量l舶孔垃,从中选择有代表性柏捧水孔, 左右岸各选5个,其情况见表.
2.2资料栩步分析
图1为1980年~1990年库水位与排水 收祷日韶:1995—06—12
1995年第3期青海水力发电53
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圈11980年,1990年捧木乳乳内雄位与牟木位对比过程线
孔水位对应过程线.图示信息说明,右岸排水 孔水位与库水位总趋势基本一致,每当库水 位上升,排水孔水位上升;而库水下跌,排水 孔水位同样下降f库水位每发生一个升降过
程,排水孔总是对应变化.库水位持平阶段,
孔内水位也基本不变.16拱(7)孔在一些
时候高于库水位.1982年7月至l2月库水
位从100.Om上升至128.Om时,15拱
衰2捧木乳木位与库木位年童帽比墙(单位tm)
l5(9)16.512.7l2.96.89.49.610.05.913.45.3".6
右拱(11)l7?714-613-17-58-8P?510.37?4L96?515-1
l5(i)l?.214.610.17.710.58.059i11.2.85.313.4
2蜂'2)4.22.'3.32.32.01.81.51.02.41.31.1
库水位一32.621.630.311.39.910.322.610.4船.311.821.1 (9),(11),15垛(1),10拱(4),(7)号排水
孔水位分别上升1"3.Om,13.5m,lore,12. 5m,16m,左岸5个孔的多年水位变化不大,
当库水位发生变化时,孔内水位反应很小.但
孔内水位高于库水位的耐段较右岸多.表2
水位年变幅显示,右与岸水位变幅接近.有
的孔已达到或超过岸水位年变幅.左岸孔内
水位变幅较小.左右两岸排水孔相互问曲这
青海水力发电1995年弟3期
些变化规律及其与库水位的对应关系存在明
显的差异.
3典型年份排水孔资料情况
1993年,1994年库水位呈现一个逐渐上
升(1993年元月至9月底).持平(1993年lO
月初至1994年4月底),连续下降(1994年5
月初至8月底)的过程,右岸排水孔过程线也
出现三个相应的阶段,个别孔略有滞后现象.
左岸各孔孔内水位当库水位发生上述过程时
基本不变,即库水位升降变化对坝后排水孔 没有影响(见图2).这与多年资料分析结果 一
致.
1991年水库遭遇80年一遇的洪水,库 水位从6月30日的121.49m上涨到7月l0 日的历史最高水位135.75m.其问对排水孔 进行了加测.孔内水位变化见表3.除15垛 (1)发生异常外,左右岸各孔水位均上升.1 拱(9)号排水孔呈冒水状态.图3过程线上同 样反应出孔内水位上涨的趋势.这与前述左 岸各孔不发生变化不同.
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4帷幕检查压水试验排水孔观
测成果整理及分析
1962年11月梅山大坝右岸基础发生事 故后,左右两岸做了加固补强的帷幕孔.1991 年大坝首次定期检查根据前述多年排水孔观 测资料分析认为.右岸各排水孔水位变化与 库水位有较明显的同步性,16拱以下防渗 帷幕对渗压水头的削减作用不明显,且两岸 岸坡地下水位偏高等推断,两岸坝基帷幕防 渗效果存在薄弱之处,为了解岸坡防渗帷幕 的可靠性,应对帷幕进行检查和适补强.右 岸检查孔布置在15Y拱以右共10个,位于原
1995年第3期青海水力发电55
加固帷幕中心线上,间距8.Om.左岸共7个, 布置在2拱底部至l拱西边沿拱圈原主帷
幕上.检查孔每5.Om一段进行压水试验,当 单位吸水率w>0.O1L/MIN?M?M时,便 在左右插孔,直至w<0.Ol为止. 为弄清基岩裂隙的串通和帷幕质量情 况,压水前后对排水孔进行了观测,其中l6 f————————』————,
L--............——.............................—.—一 拱(7)号结果见表6.压水前后仅一段有3m 变化反而是水位下降,绝大多数前后数值不 变.即使存在差值亦在测绳观测误差范围之 内.l5拱(11)排水孔在打补(1)孔时进行观 测,结果如下.只在第三段时,臂内水位上涨 0.2Om.
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圈31991年坝上爿'位,捧木孔过程线 衰4
左岸1拱(7)号在打检(2)号孔时,压水 水位逐渐上升.结果如下.第二段至第十段 管内水位上涨达4.Olin.2拱,6,7,9, 1O排水孔在压水时还各有一段出现冒水现 衰5
象.总之,压水前后右岸捧水孔几乎无反应, 左岸排水孔水位反应较大.这一事实与排水 孔日常观测同库水位变化结果不一致. 孔号段趺一二三四五六七八九十
1擗(7)压水值吼66.96.5
6.67
5原因初探
综上所述.日常观测中右岸排水孔水位 几乎与库水位同步变化,两者相关密切.而在 帷幕检查压水试验时,压水前后却变化甚微. 左岸恰恰相反,日常观测中排水孔水位几乎
56青海水力发电i995年第3期
不受库水位变化的影响,帷幕检查时,孔内水 位变化却十分明显.
究其原躅我们认为,右岸有一泄洪隧洞, 其工作门与事故检修门段为有压洞.库水在 隧洞内通过岩层裂缝渗出,导致右岸坝肩排 水孔水位随库水位面变化.压水时由于右岸 1962年在上游面曾出现一条lOlm长的事故 裂缝宽度达17ram.在1.OMPa(相当于100m 高水头)压力下,撅易通过事故裂隙返回上库 压力释放.所以下游排水孔无反应. 衰616'撬(7)号捧_水孔压木蔑测量(单位m) 一
殷
二殷
三段
四段
五殷
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七殷
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ZO.3
ZO.4
13.6
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13.5
13.5
13.6
13.6
13.5
13.4
13.5
i3.5
13.7
13.7
13.O
13.0
注:氧中数值为蕾口王蕾一木面距离.上下蔓值分别为压木茸后.?
另一方面,从表6中可知在钻孔期间7排水 孔水位上涨最大达7.8m,而此问水库水位最 大变化仅0.89m,孔内水位变化速率大大快 于上辨承位增涨速度.结合隆雨情况观察其 原因可锋最由降雨形成l且坡地下水引起,由 于降雨晕与库馈;考蓑摹零鹰柜戋,这种 三角相关的羡系,易给人们造成假象——坝 基帷幕阻水能力降低.
1991年太汛资料说明,左岸在高水位下 与库水位十分相关或者说库水位陡涨陡落 时排水孔水位作出反应.我们认为,一方面 左岸坝基存在F,F两条断层,但强在超过 某一水头作用下才开始渗水.压水试验时,水
头高压力大,裂隙张开或帷幕薄弱处形成渗 水通道排水孔水位反应明显.另一方面左岸 一
地下水位佩高,近于封闭状态.正常年份,库 水位变化缓慢,坝上下游水压基本处于平衡, 裂隙渗水很小,对排术孔水位影喻孑l:大.对比 左右岸的压水j曙测成果,说明左岸坝基帷幕 质量较右岸薄弱,局部已基本失效.. 6结束语
坝基排水孔水位观测是监测坝基安全的 重要手段,由此可以掌握坝摹渗水变化情况, 这是不言而喻的.但不轻易由排水孔水位 与库水位变化关系来推断坝基帷幕质量情 况,看上去排水孔水位与库水位同步变化,不 代表此规段帷幕就一定有问题.对排水孔水 位变幅小的坝段,基础帷幕质量也不能高忱 无忧,更不能由此决定是否对帷幕补强.坝基 渗水紊乱复杂,对观测资料必须作深入细致 的研究.同时借助一些检查手段,通过科学试 验协助大坝安全管理,诊断坝体的运行工况 是完全有必要的.
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