硗碛大坝坝基廊道测压管UP14水位异常成因及处理效果研究.docx

硗碛大坝坝基廊道测压管UP14水位异常成因及处理效果研究赵静李宏冲(河南灵捷水利勘测设计研究有限公司南阳(云南鲁布革顾问有限公司650051)473000)昆明郑培溪(云南鲁布革顾问有限公司昆明650051)【摘要】本文通过建立多元逐步回归统计模型对硗碛大坝坝基廊道纵0+227.00防渗墙后测压管UP14水位异常成因进行分析，并结合UP14及其附近测压管和渗压计水位变化情况，对防渗墙灌浆处理效果进行了综合评价;对今后的观测、检测和计算分析工作，提出了粗浅建议。【关键词】硗碛大坝UP14逐步回归分析轴线方向桩号分别为纵0+197.00、纵0+227.00、纵0+256.00，管底分别深入建基面以下9.0m、6.5m、8.5m，用以监测防渗墙后水位。自2006年12月5日水库蓄水以来，位于两端的UP13、UP15水位较低且基本稳定，而位于廊道中部的UP14水位较高且与库水位相关(见表1)。2008年10月28日库水位2139.70m时，UP14水位为2085.91m，远超过设计控制指标前言大坝安全监测资料是判断工程安危的重要依据。通过对监测资料的整理和分析，可以对水工建筑物的工作性态作出评价，及时发现安全隐患，为制定工程处理措施、指导工程处理、保障大坝安全运行提供科学的数据支撑。硗碛水电站位于四川省雅安市宝兴县境内。2006年12月5日，下闸蓄水，拦河大坝为砾石粘土心墙堆石坝，坝顶高程2143.00m，最大坝高125.50m。坝前正常蓄水位2140.00m，死水位2060.00m。电站装机容量为3×8万kW。坝址区左右岸及河谷谷底主要为炭质千枚岩夹粉砂岩，遇水软化严重，力学强度迅速降低。大坝采用防渗墙通过廊道与心墙连接的防渗结构，属国内首创［1］;防渗墙底及左右岸采用灌浆帷幕深入弱风化基岩防渗。硗碛大坝在蓄水过程中，坝基廊道纵0+227.00防渗墙后测压管UP14水位表现异常，后根据监测资料，对防渗墙进行灌浆处理。2UP14水位异常表现坝基廊道防渗墙后布置测压管UP13～UP15，沿坝1［1］2030.00m。换算成位势，UP14为55.83%，仅消杀了44.17%的水头。取下压力表，测压管内水流瞬间呈喷出现象，约5s之后，流量迅速变小，仅沿测压管口缓慢出流。水中夹有无数气泡自管底向上翻滚，水质清澈，并有一股类似H2S的味道。再次安装上压力表后，压力缓慢上升，次日恢复至之前压力。位势计算公式为=(hi－H2)×100/(H1－H2)(1)Ψ式中Ψ———位势，%;hi———测点水位，m;H1———上游水位，m;H2———下游水位，m。图1UP13～UP15水位过程线ai、bj、ck、dl———待定系数;const———常数。选取2007年1月4日至2008年11月14日共283个测值为样本进行建模。硗碛坝区降雨主要集中在7～9月，因此计算中未计入降雨因子。同时，不考虑多场耦合作用而未计入温度因子。考虑到测压管水位存在滞后效应，选取观测当日、前5日、前10日、前30日平均水位与基准日、基准日前5日、前10日、前3033.1UP14水位异常原因数据验证为验证UP14水位的正确性，我们首先更换了数个新的压力表，所测水位均一致，表明压力表本身没有问题。随后，我们于2007年12月12日在测压管上安装三向接头，从其中一接头处连接塑料管并引向高处，观测水位的上升情况，同时观测压力表读数。校测结果如下:塑料管中水位最后稳定在2079.00m，压力表所测水位为2078.77m，二者相差0.23m，再次表明压力表测值正确，UP14水位确实较高。日平均水位差的1、2、3次方ΔH1、(ΔH1)、(ΔH1)23;2323ΔH5、(ΔH5)、(ΔH5);ΔH10、(ΔH10)、(ΔH10);ΔH30、(ΔH30)、(ΔH30)等12个水压因子，t/100、ln(t/30+23统计模型分析3.21)、1－e－0.01t、lg(t+1)等4个时效因子，总计16个因子作为影响因子进行分析。3.2.1模型构建现以多元逐步回归统计模型对UP14水位进行影响因子的探讨，模型构造如下［2-4］:计算结果3.2.2经过多次计算，求得最佳模型方程，见式(3)。其mHmθmRH(t)=∑aixHi(t)+∑bjxθj(t)+∑ckxRk(t)323中(ΔH5)、ΔH10、(ΔH10)、(ΔH10)、ΔH30等5个因子未通过F检验而未能进入方程，观测值、拟合值、拟合误差过程线见图2，分量过程线见图3。i=1j=1k=1mT+∑dlxTl(t)(2)+constl=1式中xHi、xθj、xRk、xTl———水压因子、时效因子、降雨因子、温度因子;图2UP14观测值、拟合值和拟合误差过程线·60·赵静等/硗碛大坝坝基廊道测压管UP14水位异常成因及处理效果研究图3UP14水压、时效分