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浅谈大型雷达水位计观测工作精细化管理

编辑: 来源: 发布时间:2019-11-01 08:42:42

    [摘 要] 水工结构观测是工程管理的基础工作,通过观测准确把握雷达水位计的现状和运作情况,及时掌握工 程病害的状况。以开都河第二引水工程观测为例,对大型雷达水位计观测工作精细化管理进行探讨,对观测资料及时整编和分析,确保观测工作顺利实施,提升精细化观测管理质量。

    雷达水位计观测是通过准确把握项目的现状和运作情况,及时掌 握工程危害的主要手段之一。雷达水位计常规观测主要包括的内容有 水平位移、垂直位移及测压管压力等几方面,并对观测数据进行分析整理。

    在雷达水位计的运行管理中,降低闸身稳定性的因素主要包括闸基的渗流和地基不均匀沉降。如闸门施工和运行中,因地基、挡水头和洪水冲刷等因素,导致建筑物出现不均匀沉降、 压力异常、河道冲刷严重的现象。大型闸门变形问题可通过 观察闸门是否发生竖向位移、监测闸门地基压力、观察是否 有伸缩缝等来判断。监测渗流及地基变化情况。现行的规范 和标准几乎没有可靠的观测雷达水位计的资料方法。国内研究学者 有从数据拟合、回归分析等几方面提出对雷达水位计数据观测的分析方法[1]。本文针对开都河第二引水工程观测工作的精细化 管理展开讨论。


    1 工程概述
    开都河是新疆的大河之一,是一条著名的内陆河,流域包 括和静、和硕、焉耆、博湖等县。开都河全长 500 多 km,流域面积2.2 万 km2,总落差1750 m,多年平均径液位 33.62 亿 m3。开都河 第二引水工程项目位于开都河北岸,距焉耆县西边 12 km,总灌溉面积 3.515×104 hm2,至设计水平年开都河第二分水枢纽灌区 退耕还湖面积 0.033×104 hm2,地下水灌溉面积 0.353×104 hm2, 地表水灌溉规模降至 3.129×104 hm2。据《水利水电工程等级分 类和洪水标准》(SL 252-2017),拦河枢纽工程等别为Ⅲ等,项 目中等规模,永久性水工建筑物拦河枢纽工程级别为Ⅲ级,设计防洪标准重现期 30 年,液位 1020 m3/s;校核防洪标准重现期100 年,液位 1300 m3/s。

    2 观测工作管理
    2.1 观测人员和设备要求
    观测活动秉持严禁、细致的工作原则,熟练掌握各项工程变形的观测原理和实际操作方法。坚持敬重客观性、遵守规范, 不得粗心大意。观察工作应系统和连续,并应根据指定的项目、 测量和时间进行现场观察,做好观察、记录、计算、检查,无漏 测,无违规,人员固定,设备固定,时间固定[2]。 观测设备必须符合观测项目的精度要求,并验证确保设备合格。开都河工程垂直位移观测采用天宝 DINI03 电子水准仪, 水准尺采用 2 m 铟钢尺,压力测量管采用电子水位计,伸缩缝 宽度采用游标卡尺,混凝土温度采用红外测温仪,水温采用水温计。GPS 全球定位系统用于观察河床剖面和水下地形图。

    2.2 观测设施布设
    2.2.1 观测基点
    开都河项目的三个观测基点位于开都河南(DH522)(HX281)和闸北(BM2)两侧埋藏牢固,易于引导,观测工作点布局符合《水利工程观测规程》(DB32T 1713-2011)的要求。工 作基点布局见图 1。

 

1.jpg


    2.2.2 垂直位移标点
    开都河工程的垂直位移标点埋在每个闸门四角的码头,四 角墙和翼墙两端。共有 112 个,其中 21 个共有 84 个标点符号 (数字 DB,如 DB6-1 表示底板上 6 个 1 号,左翼墙上有 4 个标点符号(编号 SZY),4 个右翼标点符号(编号 SYY),左翼 6 号 标点符号(编号 XZY),右翼 6 号标点符号(编号 XYY),左岸标 点符号(编号 ZAQ),标点符号 4 标点符号右岸(编号 YAQ)。垂直位移观测标点的位置见图 2。

 

2.jpg

    2.2.3 测压管布设
    开都河工程的压力测量管分别铺设在 3 号、6 号、11 号、 16 号和 19 号底板上,共 26 根。压力测量管由直径 8 cm 的镀 锌钢管制成。喷嘴由不锈钢盒保护,以防止雨水或异物落入 管中。

    2.2.4 伸缩缝观测
    开都河工程伸缩缝有 22 个标点。观察标点设置在工作桥和左右岸墙上。观察标点符号用金属标点符号标记十字 线。

    2.2.5 上下游河道断面
    开都河上下游引河共设置 17 个观测断面,其中上游 6 个, 分别布置于 0+026、0+060、0+078、0+128、0+178、0+278 处;下
游引河断面 11 个,分别布置于 0+038、0+044、0+081、0+091、 0+131、0+181、0+281、0+381、0+481、0+581、0+661 处,起点距均 为雷达水位计底板中心线。

    2.3 观测频次
    2.3.1 垂直位移观测
    开都河工作基点埋设均超过 5 年,工作基点每 5 年验证一 次。地震重型车辆的碾压,地面抬升或破碎可能导致观察设施移 位,有必要及时核实;垂直位移观测是每年汛期前后各一次。汛 前一般在 4 月底前完成,汛后一般在 10 月底前完成。

    2.3.2 测压管观测
    测压管管口高程校测每年 1 次;测压管灵敏度试验每 5 年
1 次,一般选择在水位稳定期进行,因开都河工程测压管水位 均低于管口,一般采用注水法试验,具体试验方法实行《水利水
电工程注水试验规程》(SL 345-2007);要保证每周一次水位观 测工作,一旦发现测压管的水位出现异常之后,要反复进行多 次测量。

    2.3.3 伸缩缝观测
    开都河 21 块底板及两侧岸墙计 22 条主要伸缩缝每季度 观测 1 次,一般选择每季度最后 1 个月底前完成。当发生历 史最高或最低水位、气温,超标准使用等特殊情况时,应增加测次。

    2.3.4 河床断面观测
    开都河引河断面观测每年汛后开展 1 次,一般在 10 月底 前完成,遇大洪水年、枯水年应增加测次;在对水下地形进行观 测期间要保证每五年一次的观测周期;在对断面桩的桩顶高程进行考证期间要保证每五年一次的观测周期。测图的比例尺是 1∶1000,能较为准确计算河床冲淤变化情况[3]。

    2.4 观测资料整编分析
    2.4.1 资料整理
    资料整理可细分成两种方式:①平时整理,该种整理方 式主要指的就是在每次观测工作完成之后,需要不间断的进行数据的审查以及计算工作,在工作期间,必须要保证数据计算的准确性,同时还要避免漏测以及缺测问题出现。确定 计算结果是否正确,精度是否满足要求,有无漏测、缺测;② 年度整理,该项整理包含对观测成果进行统计、绘制出相应 的变形图表、用文字描述图表、设置出统一的图标尺寸四项内容。

    2.4.2 资料分析
    资料分析主要是探究变形出现的原因,总结变化规律,并 预测未来的变化趋势。通过该项工作,能够有效分析建筑的变形及渗透压力的规律,并找出河床冲淤和液位以及流速之间的关系。这些数据可以成为工程控制工作,维修加固方案制定工作提供必要的信息数据参考资料。

    2.4.3 资料归档
    观测期间着重对基础技术资料的分析,从现实角度分析, 部分测绘成果及技术图表具有较强的保密性,定期对各项资料进行归类、整合、审查处理,同时还要依照类型对各项进行编目以及装盒,保证归档工作任务完成。

    3 结语
    工程观测工作极为繁琐复杂,不仅需要具备较强专业能力的观测人员,还要求观测设备先进精良、观测方法适当[4]。现阶段,我国大多数观测部门技术人员流动性较强,导致观 测工作无法持续有效地进行,必须加强人才管理,依照工程实际特征制定相应的引导书,明确标注项目类型、观测频次 及方法,提升精细化观测管理质量,保证各项观测工作顺利 实施。

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