淮安二站近十年工程观测分析

顾 青，王予匀

(1.江苏省淮河入海水道工程管理处，江苏淮安223200；2.江苏省灌溉总渠管理处，江苏淮安223200)

0 引言

淮安抽水二站，简称淮安二站，位于苏北灌溉总渠和京杭大运河交汇处，是南水北调第二梯级泵站之一，也是淮安水利枢纽的重要组成部分。淮安二站建成于1978年，2013年完成加固改造，改造后的淮安二站装配有2台大型立式全调节轴流泵，单泵流量为60 m3/s，总流量为120 m3/s，担负着白马湖地区70万亩农田排涝、渠北地区200万亩农田灌溉和该地区工业、航运、城乡人民生活用水的任务。

淮安二站一直以来严格按照相关规程规范的要求开展工程观测任务，目前开展的观测项目有：垂直位移观测、引河河床变形观测、测压管水位观测及相关资料整编[1]。2019年，淮安二站所在地区遭遇了罕见的气象干旱，全年开机抗旱近300 d，年运行天数、连续运行天数均逼近历史最高值。为了解工程长期运行后的实际状况，同时总结近十年的工程观测经验，淮安二站从垂直位移、河床变形、测压管水位这三个方面系统分析淮安二站2010年～2019年工程观测工作，探索变化规律，分析产生变化的原因，用以指导今后的工程观测工作。

1 垂直位移观测

淮安二站垂直位移观测等级为二等，观测使用的仪器为徕卡DNA03电子水准仪，工程观测范围内共有3个工作基点、40个垂直位移观测标点，其中淮安二站工程2块底板上共布有8个垂直位移观测标点，上游左侧、右侧翼墙各布有6个垂直位移观测标点，下游左侧、右侧翼墙各布有10个垂直位移观测标点，并由此确定了1条固定观测线路。

需要说明的是：淮安二站自2010年10月开始加固改造，2012年12月通过机组试运行验收，由于工程加固改造的影响，淮安二站在2010年～2011年期间无法开展工程观测，因此2010年～2011年间没有相应的观测资料；现有的淮安二站上游右侧翼墙1-1、1-2垂直位移观测标点附近一直以来存在不合理设置的围墙等障碍物，导致这两处的垂直位移观测一直无法开展，2017年底通过相关项目予以整治后，这两处具备了设置测点的条件，于2018年3月20日增设了2组观测标点，并于2018年4月28日完成考证。

淮安二站2012年～2019年垂直位移变化统计见表1，底板测点沉降历时线见图1、图2，上左、上右、下左、下右翼墙测点沉降历时线分别见图3～图6。

表1 淮安二站2012年～2019年位垂直位移变化统计表

图1 1#底板测点沉降历时线

图2 2#底板测点沉降历时线

图3 上左翼墙测点沉降历时线

图4 上右翼墙测点沉降历时线

图5 下左翼墙测点沉降历时线

图6 下右翼墙测点沉降历时线

由上述图表可以看出：淮安二站翼墙测点间隔位移量在-6.7 mm～6.6 mm之间，最大间隔位移量发生在下左翼2-2处，出现在2013年汛后，该点沉降速率为-1.5 mm/a；底板测点间隔位移量在-3.3 mm～4.2 mm之间，最大间隔位移量发生在底板2-3处，出现在2018年汛后，该点沉降速率为0.53 mm/a。翼墙测点8年累计位移量在-11.9 mm～2.6 mm间，最大累计位移发生在上右翼1-2处，该点沉降速率为-1.49 mm/a；底板8年累计位移量在-4.9 mm～-3.6 mm间，最大累计位移发生在底板2-1处，该点沉降速率为-0.61 mm/a。

此外，在2016年、2017年观测中发现淮安二站工程呈整体上浮趋势，经综合分析后判定其产生的原因为先前使用的工作基点发生了沉降，因此在2018年的观测中及时采用了淮四基点，连续观测2 a后，工程呈现均匀下沉趋势。通过分析各部位垂直位移间隔变化量过程线可以得出：淮安二站每年垂直位移间隔位移量变化很小，无明显不均匀沉降，总体趋势稳定[2]，经全面分析可以认为淮安二站各垂直位移测点近10 a来沉降较小，工程整体稳定。

2 引河河床断面观测

淮安二站上游引河长约200 m，布置有4个河床观测断面，依次为C.S.1上～C.S.4上；下游引河长约130 m，布置有5个河床观测断面，依次为C.S.1下～C.S.5下。由于淮安二站位于淮安站区内部，上、下游引河长度较短，引河宽度较窄(在55 m～65 m间)，且需要观测的河床断面数量不多，因此淮安二站引河河床断面观测采用过河索法观测，利用测深锤测深。

同样受到淮安二站加固改造的影响，2010年～2012年期间无法正常开展河床断面观测工作，因此没有相应的河床断面观测资料。2013年～2019年淮安二站河床断面间隔冲淤量统计和累计冲淤量统计，见表2，河床冲淤量变化见图7。

表2 淮安二站河床间隔冲淤量变化及累计冲淤量统计表 单位：m3

图7 淮安二站河床间隔冲淤量变化趋势图

由表2和图7可以看出：淮安二站河床最大累计淤积量为10108 m3，发生在2014年，此时上游河床淤积量为908 m3，占河床标准容积的5%，下游河床淤积量为9200 m3，占河床标准容积的23%。造成这一情况的产生，主要是因为2014年淮安二站开机运行时间较长，累计运行了142 d，从而导致上游(出水侧)淤积量有所减少，下游(引水测)淤积量有所增加；而通过最近一次的河床断面观测，2019年汛后河床断面观测中得出上游累计淤积量为1878 m3，占河床标准容积的10.3%，下游累计淤积量为5939 m3，占河床标准容积的14.8%，由此可见目前淮安二站上、下游引河断面基本接近标准断面，对断面过水流速影响不大，对工程调度运行不产生过大的不利影响[3]。

3 测压管水位观测

测压管是测量液体相对压强的一种细管状仪器，用以监测泵站地基渗透压力状况[4]。淮安二站目前有6只测压管，编号分别为011、012、013、014、015、016，采用红外测深仪法观测测压管水位，观测次数为每月两次。根据水利工程观测规程要求，测压管管口高程每年测一次。根据近年测压管观测数据，6只测压管内水位均可正常随上下游水位变化而变化，符合渗流规律。

4 结语

工程观测是管理单位掌握所管工程实际工况的重要监测手段。以十年观测期为基础分析时长，对日常开展的各项观测任务进行总结、分析，探索其内在规律，可以让管理单位和从事工程观测的技术人员更好地了解工程在各种运行条件下的实际状况，从而可以更好地开展今后的工程观测工作，并能提高应对各种突发状况的能力。