[摘 要] 沈溪河發電站于1956年建成，至今已安全運行了48年，目前大壩的監測手段是人工觀測，監測數據也基本是人工整理。如今這種管理大壩的手段很落后，有必要實行大壩監測自動化。故主要針對大壩目前的監測項目和情況，對大壩實行監測自動化的設想進行簡要論述。
[關鍵詞] 大壩 監測項目 監測自動化
1 概 述
流溪河樞紐工程于1958年6月20日下閘斷流蓄水，水庫控制流域面積為539km2，它是以發電為主、兼顧防洪和灌溉等綜合利用的樞紐工程。大壩是圓弧形單拱壩，壩頂高程240．0m，壩頂寬2．0m，壩頂長255．5m，最大壩高78m。水庫東北面有一均質土壩，壩頂高程241．7m，壩長220m，壩頂寬度4．0m，壩基寬度210m。土壩現兩側擋水。另一側有1975年6月建成的黃龍帶水庫。
2 大壩目前的監測項目和監測系統布置情況
2．1 拱壩的監測項目
1)視準線監測；
2)大地四邊形平面控制網；
3)垂線監測；
4)接縫開合度監測；
5)裂縫監測；
6)沉陷監測。
2．2 拱壩監測系統的布置情況
2．2．1 視準線監測
視準線監測有新老系統。視準線老系統觀測點設于右岸山坡260m高程的觀測房內，視點設于左岸山坡上，拱冠位移點設于12壩塊壩頂地面上。從1958年6月20日水庫蓄水開始觀測拱冠點，1963年起增加的觀測點在壩左(9壩塊)、壩右(17壩塊)的2個1／4拱的位移點上，3個位移點在同一觀測墩上，3條視線構成輻射型。1985年為監測老視準線系統的穩定性和提高視準線觀測精度，在拱冠和壩左、右1／4拱的位置增設2條平行的視準線(拱冠為A線；壩左、右1／4拱的2點構成B線)，3個觀測位移墩構建在離壩面1．2m左右，觀測點設于壩左岸，后視點設于壩右岸的巖基上。1985～1988年采用遙測坐標儀觀測，因設備不穩定而放棄，現采用人工T3光學經緯儀施測。
2．2．2 拱壩大地四邊形平面控制網
為了校核視準線新系統的2個工作端點A1、A3的穩定性，于1985年建立1個四邊形A1A3DC網。考慮到該大地四邊形的校核點D、C距壩址才120m多，可能處于變形區內，又于1995年8月在D、C點下游側100m多的一處大體積基巖上增設E、F兩點，從而形成了一個完整的大地四邊形平面控制網。
2．2．3 垂線監測
拱冠240m高程倒垂線始測于1974年，錨點高程為171．0m，測點高程241．2m，垂線全長70．2m，線徑0．8mm，浮力20kg。該垂線在同一觀測井內打另一倒垂線(180m倒垂)時曾停測半年多，后將倒垂線進行更換，在錨點不便的情況下，將垂線直徑更換為1．2mm，且改用恒定浮力35kg。
拱冠180m高程倒垂線是拱冠基礎倒垂，在1997年設置，同時取消了拱冠225m高程的正垂線。倒垂孔深入基巖30m余，有效孔徑為115mm；倒垂錨固點高程為131．5m，懸掛為182．0m，垂線全長50．5m，線徑為1．2mm，浮力采用45kg。
1988年為監測拱壩壩肩的穩定，在壩的204m高程的左、右岸分別各打1個倒垂孔，孔深43～47m，深入基巖38～42m。有效孔徑≥90mm，線徑1．2mm，浮力采用恒定式35kg。
2．2．4 接縫開合度監測
在拱壩觀測廊道內的上下游結構縫上，各設1對測縫計，觀測縫寬的變化。1959～1972年用百分表觀測，1973年以后用銅頭標點千分卡尺測量，全壩共測12條結構縫，共34個測點。
2．2．5 裂縫監測
在拱壩運行期間，曾于1961～1962年，1964～1965年和1989年對拱壩裂縫進行過3次較系統的檢查，裂縫主要集中在壩下游面靠左岸附近，大部分是水平細縫，長度不大，對壩體的危害性不大。在1989年首次定檢時，大壩現場檢查發現壩下游面有較多的裂縫，尤其在185～225m高程之間，于是選擇幾條具有代表性的裂縫安裝銅頭標點，用千分卡尺測出裂縫的變化。1989年在9、10壩塊的縱縫分別裝設1對，觀測其變化。1999年1月又在4～6壩塊的橫縫裝設4對，2次共6條裂縫裝設測縫設備。
2．2．6 沉陷監測
壩體沉陷從1969年開始觀測，原一直用蔡司Ni004水準儀按照一、二等水準測量的標準進行測量，現改用(德國)蔡司電子水準儀測量。測點設于壩頂240m高程上，主要有壩左、壩中、壩右共3個銅頭測樁點。所測水準點為BM4，在距壩左岸100m處，該點區與國家水準路線聯網。1985年5月，拱冠點位置由壩面移至觀測墩底部基座上，基準值發生變化；1986年2月基準值再次調整。
3 大壩實行監測自動化的初步設想
1)拱冠垂線系統完善及自動化監測
240m拱冠倒垂安裝5臺RZ-25型電容式雙向垂線坐標儀，180m拱冠及204m拱冠安裝3臺RZ-25型電容式雙向垂線坐標儀。
2)新增壩頂兩岸倒垂及自動化監測
在壩頂左右岸各增加2根倒垂，用于控制拱壩肩位移及新視準線(B-B)的端點位移；安裝2臺RZ-25型電容式雙向垂線坐標儀。
3)廊道結構縫監測設施完善并實現自動化監測
在廊道12條結構縫(6壩塊～18壩塊)上下游共計設置24個測點，安裝電容式雙向測縫計24個。另在廊道內設9個溫度監測點，配合結構縫監測用。
4)補充壩體溫度測點及水溫測點并實施自動化
在下游面及廊道內設壩體溫度測點12個，水庫水溫測點4個。
5)拱壩下游裂縫監測及實施自動化
對2條豎直縫及8條水平縫同步安裝單向測縫計后并實施自動化觀測。
6)其它
大壩現場實行網絡及安全監控管理中心及安裝1套適用的大壩監測數據分析系統。
4 大壩實現監測自動化將取得的預期效果
大壩實現監測自動化后，對各個觀測點進行不間斷的測量，并以一定的時間間隔把測量的數據打包發送到主機，生成用戶所需要的表格和圖形，用自帶的分析軟件進行定點和系統分析，根據環境情況，對測量數據進行一定的修正。這樣一來，可以大大減輕觀測人員的工作強度和工作量，人工觀測周期可以由現在的每星期1次延長到1個月1次，而且觀測數據有比較科學和系統的比較性。
實行觀測自動化以后，對于已經連續運行了將近50年的老壩有非常重大的意義，可以全天候進行監測，這可以排除不利的觀測環境和觀測條件的影響，特別對大壩下游溢流面、廊道等地方的裂縫和水溫能取得比較詳盡的觀測數據，這是人工測量所無法比擬的，因為人工觀測這些地方，由于地勢險要，為了保證工作人員的安全，只能用望遠鏡進行目測，測量精度比較粗略和籠統，對大壩的安全分析不夠科學合理。
實行觀測自動化以后，對水庫調度決策有較好的輔助作用，在汛期，為各級三防部門進行洪水調度提供一個科學的依據。
5 結 語
流溪河拱壩已安全運行了48年，隨著壩齡的增加，其安全狀況是愈來愈復雜；現有的監測點太少，監測手段落后；為了加強對這座老壩的監測力度，對其實行監測自動化是必要的。
楊秀玲(1976-)，女，助理工程師，水工班班長，主要從事水庫調度和大壩觀測管理工作。
