【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
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工程简况
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
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
l=
I"——萄'ri——1rr蔫
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.
j=二二兰
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.
}===二二二兰兰二二二
?r'F
,
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
走殷
七殷
^殷
2O.'
20.'
ZO.3
ZO.4
13.6
i3.5
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.
?
章
对
,
荡
哇
000B89999988
222222&2色色
44333'?344329' ???n?nn扎n
????"??
O9O00677665?O0S5;;黜 88890866665665 孤她她她批她.
4443333333433 n
她孤{耄孤她她
}:;孤地摊批她弛饥