银盏水库大坝变形观测资料整编与分析

2022-09-11

1 工程概况

银盏水库位于清远市清城区东南20km, 北江二级支流银盏河上游的银盏林场蕉坑村, 距离广州50公里。水库大坝下游3km有京广铁路、武广客运专线、107国道, 广清高速公路。是一座以灌溉、防洪、发电和城市供水等综合利用的重要中型水利工程。水库集雨面积35.1km2 (其中上游伯公坳水库6.7km2) , 实际集雨面积28.4km2。多年平均降雨量1910.8mm, 坝址以上干流河长10.95KM, 总库容3082万方, 正常水位58.00m, 相应库容2333万方, 死水位36.00m, 相应库容717万方。工程等级为三级, 水库按50年一遇洪水设计, 2000年一遇洪水校核, 设计洪水位58.33m, 相应库容2388万方, 校核洪水位62.08m, 相应库容3082万方, 设计洪峰流量506.99m3/s, 校核洪峰流量785.39m3/s。

银盏水库工程枢纽由灌区及库区两大部分组成, 库区工程由大坝、溢洪道、输水涵管、坝后电站等建筑物组成;灌区工程由总干渠、干渠、支渠、渡槽、涵洞、节制闸等建筑物组成。水库大坝为均质土坝, 大坝长280m, 坝顶宽6.5m, 坝顶高程64.70m, 最大坝高41.70m。迎水坡为干砌石护坡, 坡比为1∶2.26、1∶2.82、1∶3.65;背水坡为草皮护坡, 坡比为1∶2.3、1∶2.5、1∶2.5、1∶3.3。

2 变形观测基本概况

银盏水库自1959年11月动工兴建至1987年, 20多年的几次续建, 以及2000年开始的水库除险加固工程, 一直都没有安装大坝变形观测设施, 大坝的变形监测处于空白。直到2003年才正式安装建立了大坝变形观测点, 其大坝变形观测布置如图1所示。

大坝变形观测共布置了4个断面, 坝顶一排, 背水坡三排, 总共16个测点。这些测点均系水平和沉陷变形观测结合使用, 沉陷位移观测的起测基点BM位于管理所大门左侧围栏下, 水平位移工作基点分别位于坝顶和背水坡三排测点相应位置的两岸山坡上, 其中右岸上的工作基点A右、B右、C右、D右为前视基点, 左岸上的工作基点A左、B左、C左、D左为后视基点;D右基点由于地形所限, 建在溢洪道右岸石墙上。

3 变形观测资料整编

3.1 变形观测资料整理

银盏水库现有变形观测资料十分有限, 2004年冬进行了首次大坝变形观测, 以后2005、2006年各一次, 2007年起汛期前后每年观测两次。截止2009年, 已有变形观测资料统计如下:见表1、表2。

3.2 沉陷、水平位移过程线图

根据以上变形观测统计资料, 绘制沉陷、水平位移过程线图如图2、图3。

4 变形观测分析

银盏水库大坝的总体变形大部分已在施工期内和运行前期完成, 经过多年运行之后, 其大坝变形基本趋于稳定, 近期的变形监测结果也表明大坝处于较为稳定状态。

4.1 沉陷位移观测分析

根据银盏水库沉陷位移统计表及沉陷位移过程线图, 对其变化趋势、特点进行分析如下。

(1) 沉降量很小, 沉降趋于稳定。

根据沉陷位移统计表 (表1) 和各测点的沉陷位移过程线图 (图2) 可以看出, 就总的趋势来说, 该坝坝体沉陷位移过程符合土坝坝体沉陷位移和土坝固结的一般规律, 近几年的沉降量很小, 截止2009年, 坝顶A1、A2、A3、A4观测点的沉降量分别是表1沉陷位移统计表 (竖直向下为“+”, 向上为“-”, B M:6 5.7 9 8 m;单位:m)

19mm、14mm、25mm、19mm, 占坝高41.67m的0.046%、0.034%、0.060%、0.046%;沉降巳趋于稳定, 从沉降过程线来看, 近几年巳渐近于水平线。

(2) 沉陷位移与库水位相关。

由沉陷位移过程线图可以看出, 沉陷位移与库水位相关较大。当库水位较高时, 在水压力作用下, 水渗入坝体, 坝体荷载增大, 沉陷位移向下;当库水位大幅度下降后, 渗入坝体的水逐渐排出, 坝体荷载减小, 沉陷位移也相应地开始向上反弹。沉陷位移总是随着库水位的变化而相应上下摆动, 但总体趋势是向下。