寒区某水利工程溢洪道底板渗压计测值异常分析

周柏研，刘天鹏，李俊富，姜盛吉

（1.辽宁桓仁满族自治县水务局，辽宁 桓仁 117200；2.中水东北勘测设计研究有限责任公司,吉林 长春 130061；3.水利部寒区工程技术研究中心，吉林 长春 130061）

寒区某水利工程溢洪道底板渗压计测值异常分析

周柏研1，刘天鹏2，3，李俊富2，3，姜盛吉2，3

（1.辽宁桓仁满族自治县水务局，辽宁 桓仁 117200；2.中水东北勘测设计研究有限责任公司,吉林 长春 130061；3.水利部寒区工程技术研究中心，吉林 长春 130061）

对于寒冷地区的水利枢纽工程，溢洪道底板渗压计往往由于埋深较浅，冬季受冰冻影响，测值容易出现异常。文章针对寒区某水利枢纽工程溢洪道底板渗压计测值异常的现象，探讨了渗压计测值异常的原因，并对寒冷地区溢洪道底板渗压计埋设提出建议。

渗压计；寒区；渗透压力；溢洪道

0引言

水库建成蓄水后的渗流量及扬压力是评价大坝工作性态的重要物理量之一。在土石坝各断面设置一些测压管和渗压计进行监测，可以及时了解水库运行过程中的坝体浸润线位置和各区域渗透压力。通过对渗流监测资料进行分析，指导水库的合理运行具有很大的实际意义。与此同时,还能验证设计假定，为大坝设计规范中的防渗设计提供反馈信息。

土石坝工程设有溢洪道，水库蓄水运行后，在渗流作用下，溢洪道底板承受较大扬压力，往往在溢洪道底板布置渗压计，用以监测扬压力情况。对于寒冷地区水利工程，其溢洪道底板埋设的渗压计测值往往在冬季产生突变，测值增大。下文针对某水利枢纽工程溢洪道底板渗压计测值异常的现象，探讨渗压计测值异常的原因。

1 工程概况

某水利枢纽位于黑龙江省与内蒙古自治区交界的嫩江干流上，坝址右岸为内蒙古自治区莫力达瓦达斡尔族自治旗尼尔基镇，左岸为黑龙江省讷河市二克浅乡，下距工业重镇齐齐哈尔市公路里程约 189km。嫩江发源于大兴安岭伊勒呼里山，由北向南流经黑龙江、内蒙古、吉林 3 省（自治区），在黑龙江省肇源县三岔河汇入松花江，干流全长 1，370km，流域面积 2.97×105km2。枢纽坝址以上控制流域面积 6.64×104km2，占嫩江流域总面积的 22.4%，多年平均径流量 1.047×109m3，占嫩江流域的45.7%。

2 渗压计布置

溢洪道建于右岸白土山台地的右岸岸坡上，为单一的岸坡开敞式，全长约 900m，溢洪宽度170.00m。溢洪道由进水渠、控制段、泄槽、消力池及出水渠组成。为监测溢洪道泄槽段底板扬压力变化情况，在 0+120 断面布置振弦式渗压计 5 支，监测布置图略。

3 振弦式渗压计原理

BGK-4500/4560S 系列振弦式渗压计埋设在水工建筑物、基岩内或安装在测压管中、钻孔中、堤坝、管道、管道和压力容器里，测量孔隙水压力或液体液位。其各种性能非常优异，其主要部件均用特殊钢材制造，适合各种恶劣环境使用。振弦式渗压计主要由透水石、不锈钢感应膜片、密封壳体、信号传输电缆、振弦及激振电磁圈等组成。标准的透水石是用带 50 μm 小孔的烧结不锈钢制成，以利于空气从渗压计的空腔排出。当被测水压力作用在渗压计上，将引起弹性膜片的变形，其变形带动振弦转变成振弦应力的变化，从而改变振弦的振动频率。电磁线圈激振振弦并测量其振动频率，频率信号经电缆传输至读数装置，即可测出水荷载的压力值，同时可同步测出埋设点温度。

4 渗压计异常分析

溢洪道渗压计监测成果如图1所示，可以看出，随着 2005 年水库开始蓄水，每年 12 月份至翌年 4 月份，渗压计测值突然整体上抬，变幅最大达到 1.2MPa，对应水位 270m 左右，而正常库水位为 218.5m，测值明显不符合实际情况。其他时段测值较小，在 8 月份汛期泄洪时，测值与泄槽水深相符，说明渗压计工作状态正常。

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