淺談大型水閘觀測工作精細化管理

葛愛黨

（新疆塔里木河流域巴音郭楞管理局開都河下游管理站，新疆 巴音郭楞 841000）

水閘觀測是通過準確把握項目的現(xiàn)狀和運作情況，及時掌握工程危害的主要手段之一。水閘常規(guī)觀測主要包括的內容有水平位移、垂直位移及測壓管壓力等幾方面，并對觀測數(shù)據(jù)進行分析整理。

在水閘的運行管理中，降低閘身穩(wěn)定性的因素主要包括閘基的滲流和地基不均勻沉降。如閘門施工和運行中，因地基、擋水頭和洪水沖刷等因素，導致建筑物出現(xiàn)不均勻沉降、壓力異常、河道沖刷嚴重的現(xiàn)象。大型閘門變形問題可通過觀察閘門是否發(fā)生豎向位移、監(jiān)測閘門地基壓力、觀察是否有伸縮縫等來判斷。監(jiān)測滲流及地基變化情況?，F(xiàn)行的規(guī)范和標準幾乎沒有可靠的觀測水閘的資料方法。國內研究學者有從數(shù)據(jù)擬合、回歸分析等幾方面提出對水閘數(shù)據(jù)觀測的分析方法[1]。本文針對開都河第二引水工程觀測工作的精細化管理展開討論。

1 工程概況

開都河是新疆的大河之一，是一條著名的內陸河，流域包括和靜、和碩、焉耆、博湖等縣。開都河全長500多km，流域面積2.2萬km2，總落差1750 m，多年平均徑流量33.62億m3。開都河第二引水工程項目位于開都河北岸，距焉耆縣西邊12 km，總灌溉面積3.515×104hm2，至設計水平年開都河第二分水樞紐灌區(qū)退耕還湖面積0.033×104hm2，地下水灌溉面積0.353×104hm2，地表水灌溉規(guī)模降至3.129×104hm2。據(jù)《水利水電工程等級分類和洪水標準》（SL 252-2017），攔河樞紐工程等別為Ⅲ等，項目中等規(guī)模，永久性水工建筑物攔河樞紐工程級別為Ⅲ級，設計防洪標準重現(xiàn)期30年，流量1020 m3/s；校核防洪標準重現(xiàn)期100 年，流量 1300 m3/s。

2 觀測工作管理

2.1 觀測人員和設備要求

觀測活動秉持嚴禁、細致的工作原則，熟練掌握各項工程變形的觀測原理和實際操作方法。堅持尊重客觀性、遵守規(guī)范，不得粗心大意。觀察工作應系統(tǒng)和連續(xù)，并應根據(jù)指定的項目、測量和時間進行現(xiàn)場觀察，做好觀察、記錄、計算、檢查，無漏測，無違規(guī)，人員固定，設備固定，時間固定[2]。

觀測設備必須符合觀測項目的精度要求，并驗證確保設備合格。開都河工程垂直位移觀測采用天寶DINI03電子水準儀，水準尺采用2 m銦鋼尺，壓力測量管采用電子水位計，伸縮縫寬度采用游標卡尺，混凝土溫度采用紅外測溫儀，水溫采用水溫計。GPS全球定位系統(tǒng)用于觀察河床剖面和水下地形圖。

2.2 觀測設施布設

開都河項目的三個觀測基點位于開都河南（DH522）（HX281）和閘北（BM2）兩側埋藏牢固，易于引導，觀測工作點布局符合《水利工程觀測規(guī)程》（DB32T 1713-2011）的要求。工作基點布局見圖1。

圖1 觀測工作基點布置圖

2.2.2 垂直位移標點

開都河工程的垂直位移標點埋在每個閘門四角的碼頭，四角墻和翼墻兩端。共有112個，其中21個共有84個標點符號（數(shù)字DB，如DB6-1表示底板上6個1號，左翼墻上有4個標點符號（編號SZY），4個右翼標點符號（編號SYY），左翼6號標點符號（編號XZY），右翼6號標點符號（編號XYY），左岸標點符號（編號ZAQ），標點符號4標點符號右岸（編號YAQ）。垂直位移觀測標點的位置見圖2。

圖2 垂直位移觀測標點的位置

2.2.3 測壓管布設

開都河工程的壓力測量管分別鋪設在3號、6號、11號、16號和19號底板上，共26根。壓力測量管由直徑8 cm的鍍鋅鋼管制成。噴嘴由不銹鋼盒保護，以防止雨水或異物落入管中。

2.2.4 伸縮縫觀測

開都河工程伸縮縫有22個標點。觀察標點設置在工作橋和左右岸墻上。觀察標點符號用金屬標點符號標記十字線。

2.2.5 上下游河道斷面

提升初中數(shù)學教學的有效性，是一個需要每一位初中數(shù)學教師長期思考并堅持不懈的光輝事業(yè)，也需要師生的共同努力。在這個過程中，學生是主體，而教師必然要充分發(fā)揮起自身的主導地位，集思廣益地采取多元化的教學理念和方法，去整合各方面的教學資源，豐富數(shù)學課堂的形式和內涵，保證初中數(shù)學教學的有效性，促進初中生的全面發(fā)展。

開都河上下游引河共設置17個觀測斷面，其中上游6個，分別布置于 0+026、0+060、0+078、0+128、0+178、0+278 處；下游引河斷面11個，分別布置于 0+038、0+044、0+081、0+091、0+131、0+181、0+281、0+381、0+481、0+581、0+661 處，起點距均為水閘底板中心線。

2.3 觀測頻次

2.3.1 垂直位移觀測

開都河工作基點埋設均超過5年，工作基點每5年驗證一次。地震重型車輛的碾壓，地面抬升或破碎可能導致觀察設施移位，有必要及時核實；垂直位移觀測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 測壓管觀測

測壓管管口高程校測每年1次；測壓管靈敏度試驗每5年1次，一般選擇在水位穩(wěn)定期進行，因開都河工程測壓管水位均低于管口，一般采用注水法試驗，具體試驗方法執(zhí)行《水利水電工程注水試驗規(guī)程》(SL 345-2007)；要保證每周一次水位觀測工作，一旦發(fā)現(xiàn)測壓管的水位出現(xiàn)異常之后，要反復進行多次測量。

2.3.3 伸縮縫觀測

開都河21塊底板及兩側岸墻計22條主要伸縮縫每季度觀測1次，一般選擇每季度最后1個月底前完成。當發(fā)生歷史最高或最低水位、氣溫，超標準使用等特殊情況時，應增加測次。

2.3.4 河床斷面觀測

開都河引河斷面觀測每年汛后開展1次，一般在10月底前完成，遇大洪水年、枯水年應增加測次；在對水下地形進行觀測期間要保證每五年一次的觀測周期；在對斷面樁的樁頂高程進行考證期間要保證每五年一次的觀測周期。測圖的比例尺是1∶1000，能較為準確計算河床沖淤變化情況[3]。

2.4 觀測資料整編分析

2.4.1 資料整理

資料整理可細分成兩種方式：①平時整理，該種整理方式主要指的就是在每次觀測工作完成之后，需要不間斷的進行數(shù)據(jù)的審查以及計算工作，在工作期間，必須要保證數(shù)據(jù)計算的準確性，同時還要避免漏測以及缺測問題出現(xiàn)。確定計算結果是否正確，精度是否滿足要求，有無漏測、缺測；②年度整理，該項整理包含對觀測成果進行統(tǒng)計、繪制出相應的變形圖表、用文字描述圖表、設置出統(tǒng)一的圖標尺寸四項內容。

2.4.2 資料分析

資料分析主要是探究變形出現(xiàn)的原因，總結變化規(guī)律，并預測未來的變化趨勢。通過該項工作，能夠有效分析建筑的變形及滲透壓力的規(guī)律，并找出河床沖淤和流量以及流速之間的關系。這些數(shù)據(jù)可以成為工程控制工作，維修加固方案制定工作提供必要的信息數(shù)據(jù)參考資料。

2.4.3 資料歸檔

觀測期間著重對基礎技術資料的分析，從現(xiàn)實角度分析，部分測繪成果及技術圖表具有較強的保密性，定期對各項資料進行歸類、整合、審查處理，同時還要依照類型對各項進行編目以及裝盒，保證歸檔工作任務完成。

3 結語

工程觀測工作極為繁瑣復雜，不僅需要具備較強專業(yè)能力的觀測人員，還要求觀測設備先進精良、觀測方法適當[4]?，F(xiàn)階段，我國大多數(shù)觀測部門技術人員流動性較強，導致觀測工作無法持續(xù)有效地進行，必須加強人才管理，依照工程實際特征制定相應的指導書，明確標注項目類型、觀測頻次及方法，提升精細化觀測管理質量，保證各項觀測工作順利實施。