黃壁莊水庫大壩位移監(jiān)測網(wǎng)設(shè)計

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1 工程概況
　　 黃壁莊水庫大壩位于河北省鹿泉市黃壁莊鎮(zhèn)，距石家莊市30km，是滹沱河中下游重要的、控制性的大（I）型水利樞紐工程，總庫容12.1億m3。水庫建于1958年，1968年達(dá)到現(xiàn)狀規(guī)模，其任務(wù)是以防洪為主，兼顧城市供水、灌溉、發(fā)電和養(yǎng)殖。水庫樞紐建筑物主要由主壩、副壩、重力壩、正常溢洪道、非常溢洪道、新增非常溢洪道、靈正渠涵管及電站組成。主壩壩頂長1843m，壩頂高程為128.7m，最大壩高30.7m。副壩壩頂長6907.3m，壩頂高程為129.2m。最大壩高19.2m?；炷林亓挝挥诟眽巫髠?cè)，共8個壩塊，全長136.5m，最大壩高28.0m。
　　自大壩建成后，變形觀測系統(tǒng)一直沒有完善，部分建筑物只間斷性地進(jìn)行了垂直位移觀測。由于這些數(shù)據(jù)不連續(xù)，經(jīng)歷洪水時，無法正確判定大壩的運(yùn)行狀況，給決策和調(diào)度帶來盲目性，隨著大壩除險加固工程的開展，壩體上已有監(jiān)測點(diǎn)將全部報廢。因此建立完善的大壩變形監(jiān)測系統(tǒng)，對各建筑物重點(diǎn)部位進(jìn)行變形監(jiān)測，準(zhǔn)確掌握大壩的運(yùn)行規(guī)律，科學(xué)地對水庫進(jìn)行調(diào)度非常必要。
2 點(diǎn)位設(shè)計
　2．1 變形點(diǎn)布置
　　2．1．1 主壩
　　在主壩上設(shè)有6個變形觀測斷面，樁號分別為0+300、0+455、0+710、0+855、1+000、1+050，在每個斷面上各布設(shè)4個變形點(diǎn)，共24個。其中上游壩坡上、壩頂下游壩肩、下游壩坡馬道上及壩下路上游側(cè)各一個測點(diǎn)，各測點(diǎn)均為綜合標(biāo)點(diǎn)，即同一測點(diǎn)兼作垂直和水平位移測點(diǎn)。
　　2．1．2 副壩
　　在副壩上設(shè)有10個變形觀測斷面，樁號分別為A0+520、A1+755、A2+380、A2+826、A3+860、A4+062、A4+129、A4+462、A5+353。在每個斷面上各布設(shè)3個變形點(diǎn)，共30個即在觀測斷面上游壩坡125.3m高程（原壩頂）、壩頂下游壩肩、下游壩坡120m高程的馬道上各設(shè)一個側(cè)點(diǎn)。各測點(diǎn)均為綜合標(biāo)點(diǎn)。
　　2．1．3 正常溢洪道
　　在正常溢洪道閘墩下少先隊則墩頂上設(shè)有一排水平位移測點(diǎn)，在公路橋下游側(cè)與立墻之間的墩頂上設(shè)有一排垂直位移測點(diǎn)。
　　2．1．4 原非常溢洪道
　　在原非常溢洪道閘墩上游側(cè)的墩頂上設(shè)有一排水平位移測點(diǎn)，由右至左每雙號墩上設(shè)1個測點(diǎn)，共計5個測點(diǎn)。在閘墩上下游側(cè)的墩頂上各設(shè)有一排垂直位移測點(diǎn)，每個墩上一個，共22個。
　　2．1．5 新增非常溢洪道
　　在新增非常溢洪道閘墩下游側(cè)墩頂上設(shè)有一排水平位移測點(diǎn)，在公路橋上游側(cè)的墩頂上設(shè)有一排垂直位移測點(diǎn)，每個墩上各1個測點(diǎn)。共12個。
　2．2 工作基點(diǎn)設(shè)計
　　2．2．1 水平位移工作基點(diǎn)及校核基點(diǎn)設(shè)計
　　（1）非常溢洪道、新增非常溢洪道。由于二者軸線不共線，因此需布置兩條視準(zhǔn)線。在視準(zhǔn)線兩端分別設(shè)置峽谷組工作基點(diǎn)。由于大壩本身也屬于變形體，為獲取測點(diǎn)準(zhǔn)確的變形量，擬在溢洪道下游設(shè)置兩個校核基點(diǎn)，以便對工作基點(diǎn)進(jìn)行修正。
　?。?）正常溢洪道。在正常溢洪道兩端設(shè)置兩個工作基點(diǎn)，作為視準(zhǔn)線觀測的工作基點(diǎn)。擬在溢洪道下游變形區(qū)外布置兩個校核基點(diǎn)，以對工作基點(diǎn)進(jìn)行修正。
　?。?）主壩。將6個觀測斷面上的壩頂下游壩肩處的測點(diǎn)納入GPS水平位移監(jiān)測主網(wǎng)，作為測點(diǎn)所在斷面的工作基點(diǎn)，以此作為基準(zhǔn)，采用極坐標(biāo)法測定斷面上其余3個測點(diǎn)的變形量。