[摘　要]　沈溪河发电站于1956年建成，至今已安全运行了48年，目前大坝的监测手段是人工观测，监测数据也基本是人工整理。如今这种管理大坝的手段很落后，有必要实行大坝监测自动化。故主要针对大坝目前的监测项目和情况，对大坝实行监测自动化的设想进行简要论述。

[关键词]　大坝　监测项目　监测自动化

1　概　述

流溪河枢纽工程于1958年6月20日下闸断流蓄水，水库控制流域面积为539km2，它是以发电为主、兼顾防洪和灌溉等综合利用的枢纽工程。大坝是圆弧形单拱坝，坝顶高程240．0m，坝顶宽2．0m，坝顶长255．5m，最大坝高78m。水库东北面有一均质土坝，坝顶高程241．7m，坝长220m，坝顶宽度4．0m，坝基宽度210m。土坝现两侧挡水。另一侧有1975年6月建成的黄龙带水库。

2　大坝目前的监测项目和监测系统布置情况

2．1　拱坝的监测项目

1)视准线监测；

2)大地四边形平面控制网；

3)垂线监测；

4)接缝开合度监测；

5)裂缝监测；

6)沉陷监测。

2．2　拱坝监测系统的布置情况

2．2．1　视准线监测

视准线监测有新老系统。视准线老系统观测点设于右岸山坡260m高程的观测房内，视点设于左岸山坡上，拱冠位移点设于12坝块坝顶地面上。从1958年6月20日水库蓄水开始观测拱冠点，1963年起增加的观测点在坝左(9坝块)、坝右(17坝块)的2个1／4拱的位移点上，3个位移点在同一观测墩上，3条视线构成辐射型。1985年为监测老视准线系统的稳定性和提高视准线观测精度，在拱冠和坝左、右1／4拱的位置增设2条平行的视准线(拱冠为A线；坝左、右1／4拱的2点构成B线)，3个观测位移墩构建在离坝面1．2m左右，观测点设于坝左岸，后视点设于坝右岸的岩基上。1985～1988年采用遥测坐标仪观测，因设备不稳定而放弃，现采用人工T3光学经纬仪施测。

2．2．2　拱坝大地四边形平面控制网

为了校核视准线新系统的2个工作端点A1、A3的稳定性，于1985年建立1个四边形A1A3DC网。考虑到该大地四边形的校核点D、C距坝址才120m多，可能处于变形区内，又于1995年8月在D、C点下游侧100m多的一处大体积基岩上增设E、F两点，从而形成了一个完整的大地四边形平面控制网。

2．2．3　垂线监测

拱冠240m高程倒垂线始测于1974年，锚点高程为171．0m，测点高程241．2m，垂线全长70．2m，线径0．8mm，浮力20kg。该垂线在同一观测井内打另一倒垂线(180m倒垂)时曾停测半年多，后将倒垂线进行更换，在锚点不便的情况下，将垂线直径更换为1．2mm，且改用恒定浮力35kg。

拱冠180m高程倒垂线是拱冠基础倒垂，在1997年设置，同时取消了拱冠225m高程的正垂线。倒垂孔深入基岩30m余，有效孔径为115mm；倒垂锚固点高程为131．5m，悬挂为182．0m，垂线全长50．5m，线径为1．2mm，浮力采用45kg。

1988年为监测拱坝坝肩的稳定，在坝的204m高程的左、右岸分别各打1个倒垂孔，孔深43～47m，深入基岩38～42m。有效孔径≥90mm，线径1．2mm，浮力采用恒定式35kg。

2．2．4　接缝开合度监测

在拱坝观测廊道内的上下游结构缝上，各设1对测缝计，观测缝宽的变化。1959～1972年用百分表观测，1973年以后用铜头标点千分卡尺测量，全坝共测12条结构缝，共34个测点。

2．2．5　裂缝监测

在拱坝运行期间，曾于1961～1962年，1964～1965年和1989年对拱坝裂缝进行过3次较系统的检查，裂缝主要集中在坝下游面靠左岸附近，大部分是水平细缝，长度不大，对坝体的危害性不大。在1989年首次定检时，大坝现场检查发现坝下游面有较多的裂缝，尤其在185～225m高程之间，于是选择几条具有代表性的裂缝安装铜头标点，用千分卡尺测出裂缝的变化。1989年在9、10坝块的纵缝分别装设1对，观测其变化。1999年1月又在4～6坝块的横缝装设4对，2次共6条裂缝装设测缝设备。

2．2．6　沉陷监测

坝体沉陷从1969年开始观测，原一直用蔡司Ni004水准仪按照一、二等水准测量的标准进行测量，现改用(德国)蔡司电子水准仪测量。测点设于坝顶240m高程上，主要有坝左、坝中、坝右共3个铜头测桩点。所测水准点为BM4，在距坝左岸100m处，该点区与国家水准路线联网。1985年5月，拱冠点位置由坝面移至观测墩底部基座上，基准值发生变化；1986年2月基准值再次调整。

3　大坝实行监测自动化的初步设想

1)拱冠垂线系统完善及自动化监测

240m拱冠倒垂安装5台RZ-25型电容式双向垂线坐标仪，180m拱冠及204m拱冠安装3台RZ-25型电容式双向垂线坐标仪。

2)新增坝顶两岸倒垂及自动化监测

在坝顶左右岸各增加2根倒垂，用于控制拱坝肩位移及新视准线(B-B)的端点位移；安装2台RZ-25型电容式双向垂线坐标仪。

3)廊道结构缝监测设施完善并实现自动化监测

在廊道12条结构缝(6坝块～18坝块)上下游共计设置24个测点，安装电容式双向测缝计24个。另在廊道内设9个温度监测点，配合结构缝监测用。

4)补充坝体温度测点及水温测点并实施自动化

在下游面及廊道内设坝体温度测点12个，水库水温测点4个。

5)拱坝下游裂缝监测及实施自动化

对2条竖直缝及8条水平缝同步安装单向测缝计后并实施自动化观测。

6)其它

大坝现场实行网络及安全监控管理中心及安装1套适用的大坝监测数据分析系统。

4　大坝实现监测自动化将取得的预期效果

大坝实现监测自动化后，对各个观测点进行不间断的测量，并以一定的时间间隔把测量的数据打包发送到主机，生成用户所需要的表格和图形，用自带的分析软件进行定点和系统分析，根据环境情况，对测量数据进行一定的修正。这样一来，可以大大减轻观测人员的工作强度和工作量，人工观测周期可以由现在的每星期1次延长到1个月1次，而且观测数据有比较科学和系统的比较性。

实行观测自动化以后，对于已经连续运行了将近50年的老坝有非常重大的意义，可以全天候进行监测，这可以排除不利的观测环境和观测条件的影响，特别对大坝下游溢流面、廊道等地方的裂缝和水温能取得比较详尽的观测数据，这是人工测量所无法比拟的，因为人工观测这些地方，由于地势险要，为了保证工作人员的安全，只能用望远镜进行目测，测量精度比较粗略和笼统，对大坝的安全分析不够科学合理。

实行观测自动化以后，对水库调度决策有较好的辅助作用，在汛期，为各级三防部门进行洪水调度提供一个科学的依据。

5　结　语

流溪河拱坝已安全运行了48年，随着坝龄的增加，其安全状况是愈来愈复杂；现有的监测点太少，监测手段落后；为了加强对这座老坝的监测力度，对其实行监测自动化是必要的。

杨秀玲(1976-)，女，助理工程师，水工班班长，主要从事水库调度和大坝观测管理工作。