引水工程500平原水库大坝安全监测系统设计

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新疆北疆引水工程500平原水库库容2，81亿m3，为大(2)型水利工程，是整个引水工程的尾部调节水库。坝轴线长约17km，最大坝高28．0m，坝基为深厚覆盖层软基，由于地形限制，在坝身设有放水兼放空涵洞，其工程性态复杂。为确保工程安全运行，在大坝上设计了较为全面的安全监测系统。并从设计原则、监测项目、仪器选型仪器布置及监测成果等方面，介绍该水库大坝的安全监测系统。图1幅。

[关键词]平原水库??均质土坝??涵洞??安全监测设计

1 工程概况

新疆北疆引水工程500平原水库是引水工程的尾部调节水库，坝址位于天山北缘山前冲洪积下部细土平原区，北部为中主坝，东、西、南三面为副坝。工程自2002年4月开工建设，目前主体工程已经完成，并已于2005年9月底通水成功并开始蓄水。500水库库容为2.81亿m3，属大(2)型水库，工程等别为Ⅱ等，其主要建筑物为粉质壤土均质土坝和钢筋混凝土涵洞。坝顶高程503．00m，最大坝高28m，上游坝坡坡比为1：3．0，下游坝坡坡比为1：2．5，圆弧段490．00m高程以下放缓为1：2．75，下游坡在490 m高程处设一级2m宽的马道，坝体内部设“L”型排水体与下游坡脚排水棱体相接。涵洞为双孔城门洞型。水库主、副坝典型削面(见图1)。

该水库均质土坝有如下3个特点：一是坝轴线长；大坝全长约17．6km，其中主坝(中坝段)长8．264km，东副坝长3．038km，西副坝长3．27km，南副坝长3．104km；二是坝基为深覆盖层软基；其中东、西、南副坝坝基埋深2～4m处还存在厚2～4m的软弱夹层；三是工程的泄水建筑物因地形限制采用在坝内埋涵洞的设计方案，均质土坝上有钢筋混凝土结构的涵洞贯穿主坝坝身。按《碾压式土石坝设计规范》(S1274-2001)要求，在软基上布置泄水建筑物时需要进行技术论证，除了在建坝前进行试验研究论证外，为确保工程运行安全，还要在大坝上设计较为全面的监测系统，仪监控工程安全。

图1??大坝典型断面监测仪器布置图

2 水库大坝安全监测系统设计原则与依据

为确保500平原水库的大坝安全，在水库大坝上设置了原型观测系统。在施工期，监测大坝填筑质量；在运行期，监测大坝的运行状态，用以保证水库大坝的安全运用，充分发挥工程效益；同时，通过积累第一手的原型观测资料，对大坝的变形、渗流以及接触土压力性状和规律进行研究。

根据《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)、《土石坝安全监测技术规范》(SL60-94)的相关要求，大坝表面变形、坝体及坝基渗流是必须观测的项目；大坝内部重点部位的变形可进行选择性观测；大坝应力观测是选择性观测项目。就工程本身而言，本工程在坝下有放水(兼放空)涵洞穿过坝体，涵洞周围土体与涵洞的接触变形、接触渗流状态是本工程的观测重点。