水工建筑物觀測技術(shù)規(guī)程

藤子溝水電站水工建筑物觀測技術(shù)規(guī)程編寫：初審：審核：批準(zhǔn)：目錄TOC\o"1-1"\h\u15406前言 前言由于藤子溝大壩水平位移的觀測項目和觀測方法有所變化，大壩水平位移觀測方法改為極坐標(biāo)法，為了及時水工建筑物安全運(yùn)行，我司對藤子溝電站《水工建筑物觀測技術(shù)規(guī)程》進(jìn)行修訂。1適用范圍1.1本規(guī)程適用于藤子溝大壩安全監(jiān)測工作。1.2本規(guī)程包括了對大壩以及置換體邊坡水平位移的安全監(jiān)測規(guī)范。2引用標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》、《混凝土大壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》、《混凝土壩安全監(jiān)測資料整編規(guī)程》、《國家三角測量規(guī)范》、中國大唐集團(tuán)公司頒《大唐集團(tuán)公司水電廠大壩安全管理辦法》的規(guī)定，結(jié)合本電站實際，制定規(guī)程。3大壩安全監(jiān)測工作3.1目的和任務(wù)3.1.1按照規(guī)程的要求，進(jìn)行水工建筑物現(xiàn)場觀測和經(jīng)常性的資料整理分析，了解建筑物的工作狀態(tài)，掌握其變化規(guī)律，總結(jié)運(yùn)行經(jīng)驗，為改善運(yùn)行方式，制定檢修計劃，提供依據(jù)。3.1.2及時發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象或工程隱患，以便采取補(bǔ)救措施，確保水工建筑物的安全運(yùn)行。3.1.3通過對觀測資料的整編、分析可驗證設(shè)計，檢驗施工質(zhì)量，為其他水利樞紐扭設(shè)計、施工、管理及科學(xué)研究積累資料，以提高壩工設(shè)計、施工及管理水平。3.2應(yīng)遵循的基本原則3.2.1大壩安全監(jiān)測應(yīng)滿足監(jiān)控大壩運(yùn)行安全、反饋設(shè)計信息、管理工作的要求，進(jìn)行周期性的觀測特殊情況（洪水、地震及其它特殊情況）下的加測。3.2.2按照規(guī)定項目對建筑物進(jìn)行全面和重點觀測，觀測項目必須考慮到相互聯(lián)系的要求，對有直接聯(lián)系的原因量和效應(yīng)量、效應(yīng)量和效應(yīng)量應(yīng)做到同步觀測，以滿足資料計算分析的要求。3.2.3必須對建筑物進(jìn)行系統(tǒng)的不間斷地觀測，全部觀測工作應(yīng)按規(guī)定時間和測次進(jìn)行。觀測設(shè)備、方法及測次在一定時間內(nèi)不能隨意改變。如不能按照規(guī)定測次進(jìn)行觀測時，觀測人員應(yīng)及時分析原因，進(jìn)行處理，確保觀測工作正常進(jìn)行。3.2.4必須保證觀測資料的真實性和可靠性，不得隨意降低精度指標(biāo)。3.2.5對觀測資料應(yīng)進(jìn)行及時分析，發(fā)現(xiàn)異常及時上報處理。3.3觀測項目及測次水平位移觀測項目的測次，一般應(yīng)1次/月，如遇地震、大洪水及其它異常情況，應(yīng)加密監(jiān)測。經(jīng)過長期運(yùn)行還可根據(jù)大壩鑒定意見，對測次作適當(dāng)調(diào)整。一、工程概況藤子溝水電廠位于重慶市石柱縣境內(nèi)龍河上游河段，壩址距上游橋頭鄉(xiāng)5km，距下游石柱縣城27km。該工程以發(fā)電為主，兼顧水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合利用。工程由擋水建筑物、泄洪消能建筑物、引水系統(tǒng)和廠區(qū)系統(tǒng)組成。擋水建筑物為混凝土雙曲拱壩，泄洪建筑物為壩頂泄洪孔，消能建筑物為水墊塘和二道壩組成；引水系統(tǒng)由進(jìn)水口、引水隧洞、跨河管橋、調(diào)壓井和壓力管道組成；廠區(qū)系統(tǒng)由主廠房、副廠房、尾水渠和變電廠組成。本工程總裝機(jī)容量66MW，年發(fā)電量1.92×108kw.h。工程于2003年11月開工，2005年3月25日下閘蓄水，2005年8月竣工。工程主要建筑物大壩與泄水建筑物為2級，引水系統(tǒng)和電廠廠房為3級。防洪標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇設(shè)計，1000年一遇校核。水墊塘按50年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計。大壩為混凝土雙曲拱壩，壩頂高程777.00m，建基高程660.00m，基本最大壩高117m（加河床7m混凝土墊座）。正常蓄水位和校核洪水位分別為775.00m和776.72m，相應(yīng)庫容分別為1.86×108m3和1.93×108m3，死水位為723.00m，水庫為多年調(diào)節(jié)性水庫。拱壩體形采用橢圓形雙曲拱壩，拱冠梁（10#壩段）底寬20.01m，厚高比0.171。壩頂長339.475m(頂拱中心線弧長)，壩頂最小寬度5.0m，分17個壩段，其中2#～7#壩段為右岸擋水壩段，8#～11#壩段為河床溢流壩段，12#～18#壩段為左岸擋水壩段。在9#、10#溢流壩段各布置一個臨時導(dǎo)流底孔，底板高程670.00m，底孔斷面7.0m×7.0m方形。大壩共設(shè)有兩個縱向觀測廊道和1個縱向基礎(chǔ)灌漿廊道，兩個觀測廊道底板高程分別為743m和703m，基礎(chǔ)灌漿廊道底板最低高程為663m。在6#、10#、13#壩段設(shè)有橫向廊道。在左右岸分別設(shè)有兩條排水平洞，底板高程分別為723m和671m。在壩后743m和703m高程分別設(shè)有壩后交通橋。泄洪采用壩身表孔泄洪，三個表孔堰面為開敞式WES實用堰，堰頂高程764m。壩下水墊塘長度為135.00m，底板高程為656.00m，底寬55.00m。二道壩頂高程為663.00m，水墊塘底板厚度2.50m。水墊塘橫斷面為梯形，兩側(cè)邊墻坡度與自然巖石邊坡基本相同為1∶0.9～1∶0.4，邊墻厚度1.00m，左側(cè)邊墻頂高程為683.00m，右側(cè)邊墻頂高程為681.00m。二道壩頂寬2.00m，上、下游坡度均為1∶0.7，二道壩下游設(shè)長20.00m的護(hù)坦，護(hù)坦末端設(shè)有深8.00m的防沖槽。二、工程監(jiān)測系統(tǒng)1平面監(jiān)測網(wǎng)平面控制測量等級為專二等。根據(jù)規(guī)范要求及現(xiàn)場實際情況，完善后的監(jiān)測網(wǎng)共9個點。其中利用原監(jiān)測網(wǎng)7個點（TS3、TS4、TS6、TS7、TS8、TS9、TS10）。新增2個工作基點（A1、A2）。利用左岸大壩下游的一觀測墩A2（利用原有觀測墩），在大壩右岸新埋設(shè)一觀測墩A1。完善后的控制網(wǎng)利用A1和A2能方便地對各壩上位移點進(jìn)行監(jiān)測。2高程監(jiān)測網(wǎng)高程控制測量等級為一、二等水準(zhǔn)。對原有高程基準(zhǔn)點和大壩附近的工作基點進(jìn)行聯(lián)測，組成閉合一等水準(zhǔn)線路，線路總長度為15.7km，其余平面監(jiān)測網(wǎng)點高程采用二等水準(zhǔn)（精度）支線往返測量，用于改平測距邊，增強(qiáng)平面監(jiān)測點精度，線路總長度為5.1km。3位移監(jiān)測點利用新埋設(shè)觀測墩A1、A2采用極坐標(biāo)法監(jiān)測壩上位移點及左岸邊坡位移點，共29點，將壩上位移點分為4組進(jìn)行分組觀測，前三組以A1為測站點，A2為后視點，最后一組以A2為測站點，A1為后視點觀測。三、觀測工作實施1儀器設(shè)備LeicaTCA2003TPS全站儀1臺套（測量機(jī)器人、棱鏡組）；DiNi03電子水準(zhǔn)儀1臺套。2平面監(jiān)測網(wǎng)實施平面監(jiān)測網(wǎng)由于使用原有監(jiān)測網(wǎng)點，新增監(jiān)測點主要是為了方便監(jiān)測壩上位移點而設(shè)立。監(jiān)測網(wǎng)坐標(biāo)系統(tǒng)本平面監(jiān)測網(wǎng)延用首測成果坐標(biāo)系統(tǒng)，高程投影面為815高程投影面，坐標(biāo)系名稱為藤子溝水電站獨立坐標(biāo)系。水平角觀測水平角采用方向觀測法測量，測回數(shù)為12個，水平角的全部測回均勻分布在上午、下午兩個不同時間段內(nèi)完成。水平角的全部測回在成像清晰時完成，觀測時有太陽情況下有專人撐傘遮陽，陰天正常觀測。水平角觀測限差（方向觀測法）見下表序號項目限差值（〃）1二次照準(zhǔn)讀數(shù)差32半測回歸零差53一測回內(nèi)2C互差94同一方向值各測回互差55三角形最大閉合差2.56按菲列羅公式計算的測角中誤差0.7使用LeicaTS30全站儀測角不配置度盤。方向觀測讀數(shù)取至0.1″，測回中數(shù)記錄及平差計算取至0.01″。監(jiān)測網(wǎng)方向觀測方案測站照準(zhǔn)點方向數(shù)A1TS09、A2、TS07、TS03、TS045A2TS06、TS08、A1、TS104TS03TS04、TS06、TS08、A1、TS075TS04TS08、TS06、A1、TS07、TS035TS06TS09、A2、TS07、TS03、TS045TS07TS03、TS04、TS06、TS08、A1、TS106TS08TS10、TS09、A2、TS07、TS03、TS046TS09TS06、A1、TS08、TS104TS10TS09、A2、TS07、TS084合計44邊長觀測每次觀測時，測前、測后分別在儀器站和棱鏡站讀取溫度、氣壓。每條邊往返觀測(對向觀測)，往返觀測各4測回，一測回讀數(shù)4次，全部測回均勻分布在上午、下午兩個不同時間段內(nèi)完成。邊長讀數(shù)至0.1mm，計算至0.01mm。溫度讀至0.2℃，氣壓讀至50帕。邊長觀測限差見下表項目限差一測回讀數(shù)較差2mm測回間互差2.5mm往返測二時段較差2EQ\r(2)（a+bD）（mm）往返測較差2（a+bD）（mm）注：a—標(biāo)稱精度固定誤差，mm；b—標(biāo)稱精度比例誤差系數(shù)，mm/km；D—測距長度，km。監(jiān)測網(wǎng)邊長觀測方案測站照準(zhǔn)點邊長數(shù)A1TS09、A2、TS07、TS03、TS045A2TS06、TS08、TS103TS03TS04、TS06、TS08、TS074TS04TS08、TS06、TS073TS06TS09、TS072TS07TS08、TS102TS08TS10、TS092TS09TS101合計22監(jiān)測網(wǎng)網(wǎng)圖3高程監(jiān)測網(wǎng)高程起算數(shù)據(jù)本高程監(jiān)測網(wǎng)采用黃海高程系。起算點為J1（645.88708米）。水準(zhǔn)線路一等水準(zhǔn)路線由J1、REM6、REM5、REM3、REM2、A1、REM1、RJ1、LJ1、LEM1、LEM2、LEM3、LEM6、LEM8、LEM9、LEM10、LEM11、LEM12、LEM13組成。二等水準(zhǔn)路線由A1-A1盤面、LJ1-A2盤面、LEM06-TS03盤面、TS03盤面-TS04盤面、A1-TS6盤面、LEM03-TS7盤面、TS10盤面-TS08盤面、LEM01-TS9盤面、RJ1-TS10盤面組成。一、二等水準(zhǔn)路線圖高程監(jiān)測網(wǎng)測量要求高程監(jiān)測網(wǎng)是監(jiān)測垂直位移的基準(zhǔn)，為保證監(jiān)測點的高程精度，使用TrmibleDINI系列電子水準(zhǔn)儀施測。一、二等水準(zhǔn)網(wǎng)水準(zhǔn)測量使用電子水準(zhǔn)儀（精度0.3mm/km）按《國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范》（GB/12897-2006）要求施測。水準(zhǔn)觀測在標(biāo)尺分劃線成像清晰而穩(wěn)定時進(jìn)行，一等水準(zhǔn)路線經(jīng)過的觀測墩聯(lián)測承臺上的水準(zhǔn)點，二等水準(zhǔn)從一等水準(zhǔn)點聯(lián)測到觀測墩盤面盤中。整個水準(zhǔn)作業(yè)期間每天開測前進(jìn)行i角測定。同一測段的往測與返測分別在上午與下午進(jìn)行。測站視線長度、前后視距差、視線高度、重復(fù)測量次數(shù)按下表規(guī)定執(zhí)行。等級視線長度(m)前后視距差(m)前后視距累積差(m)視線高（m）重復(fù)測量次數(shù)一等≥4且≤30≤1.0≤3.0（任一測站）≤2.8且≥0.65≥3次二等≥3且≤50≤1.5≤6.0（任一測站）≤2.8且≥0.55≥2次注：在地面震動較大時，應(yīng)隨時增加重復(fù)測量次數(shù)。往返測高差不符值、環(huán)閉合差應(yīng)不超過下表的規(guī)定。等級往返測高差不符合值(mm)環(huán)閉合差(mm)K--測段或路線長度；F--環(huán)線長度；單位為km。一等1.8EQ\r(K)2EQ\r(F)二等4EQ\r(K)4EQ\r(F)計算取位按下表執(zhí)行等級往返測距離總和km測段距離中數(shù)km各測站高差mm往返測高差總和mm測段高差中數(shù)mm水準(zhǔn)點高程mm一、二等0.010.10.010.010.10.14位移監(jiān)測點壩上位移監(jiān)測點分成4組進(jìn)行觀測，每組觀測4個測回，采用極坐標(biāo)法，觀測要求仍按照專二等平面觀測要求進(jìn)行，精度估算達(dá)到三等導(dǎo)線測量精度要求。監(jiān)測值方向規(guī)定：徑向向下游位移為正、向上游位移為負(fù)；切向向左岸位移為正、向右岸位移為負(fù)。測站分組表測站后視點分組A1A2BD04、BD05、BD06、BD07、BD08、BD09、BD10、BD11A1A2BD12、BD13、BD14、BD15、BD16、BD17、BD18A1A2MD07、MD12、MD13、MD14、MD15、ZHT-1、ZHT-2、ZHT-3A2A1BD02、BD03、MD05、MD06、MD08、MD11壩上位移點圖5數(shù)據(jù)處理5.1數(shù)據(jù)預(yù)處理邊長改正：溫度、氣壓等氣象改正，儀器加、乘常數(shù)改正，觀測斜距精確歸算到標(biāo)心斜距，最后歸算成815m高程面（平均高程面）平距，儀器改正公式如下：加常數(shù)改正C=A毫米乘常數(shù)改正R=B*S毫米/公里周期誤差改正A=∮*SIN((T+(2*S/3)*360)*3.1415926/180)毫米氣象改正ΔD=(286.34-0.29525×P/(1+0.00366×T))S/1000毫米改平公式D=米投影改正D0=D1×(1-((H1+I+H2+L）/2-H0）/6367454.82）米地球曲面半徑?。?367454.82米,本次高程投影面值H0=815米注：A、B、∮、T為儀器檢驗后的改正常數(shù)（儀器常數(shù)檢驗后分別為A=-0.13,B=-1.71，∮=0.17，T=53.98583），S為斜距，D為平距，H1、H2為測站和鏡站盤面水準(zhǔn)高程，I、L為儀高及鏡高。水準(zhǔn)高差進(jìn)行水準(zhǔn)標(biāo)尺長度誤差的改正。對經(jīng)預(yù)處理后的觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行各項驗算。5.2數(shù)據(jù)平差觀測數(shù)據(jù)以一點一方向的平差方式進(jìn)行，以TS08（X=3327584.5136，Y=521367.3011）作為固定點，以TS07（方位角87°1′13.55″）作為已知方向進(jìn)行平差計算，高程網(wǎng)以J1=645.88708米作為起算高程。6監(jiān)控網(wǎng)復(fù)測成果平面監(jiān)測網(wǎng)成果表點名坐標(biāo)盤面高程(m)X(m)Y(m)A13327635.9206521452.6526778.2860A23327737.7777521650.5444765.6604TS033327248.3531521735.8064784.4742TS043327144.6455521620.1242780.8309TS063327488.9218521438.6386769.2119TS073327610.3641521863.9467859.9982TS083327584.5136521367.3011863.1388TS093327892.9289521728.1247795.3545TS103327912.1137521304.5692820.4764高程監(jiān)測網(wǎng)成果表點名一等水準(zhǔn)高程(m)點名一等水準(zhǔn)高程(m)J1645.8871LEM2833.4857REM6668.2420LEM3876.9385REM5695.2952LEM6817.0373REM3715.0101LEM8774.4894REM2744.6975LEM9727.3633點名一等水準(zhǔn)高程(m)點名一等水準(zhǔn)高程(m)A1777.0647LEM10689.1416REM1778.0189LEM11659.7957RJ1778.7968LEM12649.4439LJ1778.3771LEM13650.3324LEM1789.1338壩上位移點成果表點名坐標(biāo)高程(m)X(m)Y(m)BD023327690.0377521403.9002BD033327704.2797521410.2274BD043327722.4808521419.6114BD053327739.8587521430.3150BD063327754.8803521441.6650BD073327769.2128521455.2504BD083327779.5491521468.9883BD093327788.8524521486.5712BD103327794.1307521500.7051BD113327797.6725521516.1065BD123327804.7079521535.9048BD133327806.2714521554.5281BD143327806.1514521574.6883BD153327804.4716521592.2527BD163327800.8928521613.1777BD173327796.4214521630.9782BD183327789.9586521651.0701MD053327738.6207521432.1165MD063327754.8480521442.1760MD073327769.0489521453.7166MD083327781.4299521466.7204MD113327804.3269521519.1188MD123327805.9826521535.5515MD133327805.8237521554.5657MD143327803.4631521571.9038MD153327797.6700521592.4230左岸置換體邊坡位移點成果表點名坐標(biāo)高程(m)X(m)Y(m)ZHT-13327770.0973521633.2925ZHT-23327737.7734521650.5440ZHT-33327711.3881521660.7478四、觀測工作基本要求1觀測工作的態(tài)度必須認(rèn)真做到:四無(無缺測、無漏測、無不符合精度、無違時）；四隨（隨觀測、隨記錄、隨計算、隨校核）；四固定（人員固定、儀器固定、時間固定、測點固定）。2定期對全部設(shè)施進(jìn)行檢查、校正、維護(hù)、更新、補(bǔ)充、完善、監(jiān)測資料的整理整編、監(jiān)測報告的編寫以及監(jiān)測技術(shù)檔案的建立；定期進(jìn)行大壩、廠洞系統(tǒng)等其它建筑物的工作狀態(tài)的分析和評估工作。3現(xiàn)場記錄原則3.1應(yīng)切實做好觀測工作，嚴(yán)格遵守規(guī)程規(guī)范，做到記錄真實、注記齊全、觀測數(shù)據(jù)應(yīng)立即整理，發(fā)現(xiàn)問題及時上報。3.2現(xiàn)場觀測讀數(shù)應(yīng)直接記入記錄本中，不得追記或記入其它紙上面轉(zhuǎn)抄。記錄要堅持復(fù)誦制。3.3實測的原始數(shù)據(jù)，是要長期保存、使用的重要資料，必須做到記錄真實、注記明確、整理清潔美觀、格式統(tǒng)一。3.4一切原始觀測值的記錄項目,必須在現(xiàn)場用鉛筆或鋼筆記錄在規(guī)定格式的外業(yè)手薄中。嚴(yán)禁憑記憶補(bǔ)記，外業(yè)手薄中每一頁都必須編號，任何情況下都不許撕毀手薄中的任何一頁。3.5一切數(shù)字、文字記載應(yīng)正確、清楚、整齊、美觀。凡更正錯誤均應(yīng)將錯字整齊劃去，在其上方或右上方填寫正確的文字或數(shù)據(jù)，禁止涂改或擦去。尾數(shù)不能劃改，如尾數(shù)記錯，則應(yīng)重測重記，絕對禁止偽造數(shù)字。各觀測項目不能劃改的尾數(shù)單位見下表。觀測項目一、二等水準(zhǔn)測量測角記錄尾數(shù)0.005mm或0.01mm0.1″可改位數(shù)m、dm度、分不可改位數(shù)cm及以下秒及以下7.6原始數(shù)據(jù)不得連環(huán)劃改,例如水準(zhǔn)測量在同一測站內(nèi)有兩個相關(guān)數(shù)字不得連環(huán)更改。3.7觀測成果取位數(shù)見上表，原始記錄經(jīng)計算、整理、校核后由負(fù)責(zé)人簽名并由負(fù)責(zé)工程師審核并簽名后，進(jìn)行歸檔永久保存，不得銷毀。五、觀測責(zé)任制度1觀測人員必須進(jìn)行專責(zé)分工，并在一定時期內(nèi)固定不變；觀測工作人員應(yīng)熟悉本規(guī)程中相應(yīng)規(guī)定，并定期考試；新參加觀測工作人員考試合格后才能參加觀測工作。2觀測人員不得擅自改變觀測設(shè)備、方法和側(cè)次；不得擅自停測任何觀測項目。3如不能按照規(guī)定測次觀測，觀測人員應(yīng)逐級向領(lǐng)導(dǎo)匯報。4觀測人員必須愛護(hù)儀器、設(shè)備，遵守儀器使用操作規(guī)程和安全規(guī)程，隨時注意儀器和人身的安全；主要儀器按專責(zé)分工使用與保養(yǎng)；觀測設(shè)備應(yīng)經(jīng)常維護(hù)，保護(hù)完好；觀測資料統(tǒng)一管理，保持完整，注意保密。5觀測工作所使用的儀器，應(yīng)按規(guī)程和計量檢驗工作的規(guī)定進(jìn)行檢驗，檢驗結(jié)果應(yīng)立案保管，不合格的儀器應(yīng)嚴(yán)禁使用。6通過檢驗，儀器的某些指標(biāo)超限時，應(yīng)報請有關(guān)部門，經(jīng)許可后，由儀器檢驗人員進(jìn)行校正或送儀器修理部門進(jìn)行修理。7精密儀器一般不得外借，如遇特殊情況經(jīng)主管領(lǐng)導(dǎo)同意后外借時，應(yīng)有該儀器使用人員一通前往。六、質(zhì)量保證措施6.1技術(shù)指導(dǎo)和交底作業(yè)前按照各崗位對人員的要求確定本項目參加人員，對作業(yè)人員進(jìn)行質(zhì)量職責(zé)和作業(yè)要求的培訓(xùn)，討論在作業(yè)中可能遇到的質(zhì)量和進(jìn)度等方面的問題及其應(yīng)采取的措施，確定作業(yè)過程中質(zhì)量和進(jìn)度的管理點。6.2儀器設(shè)備的控制后勤組對所有在作業(yè)中