徐正飛 王 君 潘 智
(1.連云港市水利局,江蘇連云港 222000;2.淮委沂沭泗局嶂山閘管理局,江蘇 宿遷 223800)
隨著江蘇省水利信息化建設(shè)的不斷推進(jìn),特別是江蘇省水利工程省級管理單位考核制度,促進(jìn)了水利工程管理的進(jìn)一步規(guī)范化。計算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用發(fā)展為水利工程數(shù)據(jù)分析和提取提供了新方法,為水利工程管理提供了更精確的依據(jù)。
我國擁有大、中、小型泵站47萬座,排灌動力達(dá)到6805萬kW。這些泵站工程是我國重要的水利基礎(chǔ)設(shè)施,在防洪、灌溉、排澇、供水等方面發(fā)揮了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。分析泵站工程垂直位移觀測數(shù)據(jù),可以了解水工建筑物的穩(wěn)定性及變化情況,為工程安全運(yùn)行及能否發(fā)揮效益提供依據(jù)。筆者采用數(shù)據(jù)是按照江蘇省地方標(biāo)準(zhǔn)即《水利工程觀測規(guī)程》對泵站工程垂直位移觀測的要求嚴(yán)格觀測所得,各項數(shù)據(jù)指標(biāo)均滿足精度要求。
連云港市臨洪東泵站位于連云港市北郊,距離市區(qū)10 km,臨洪閘下游800 m臨洪河?xùn)|側(cè),和臨洪閘等一起組成臨洪水利樞紐工程,主要承擔(dān)薔薇河流域1143.85 km2(含安峰山、房山水庫集水面積)的強(qiáng)排任務(wù),是保障連云港市區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生命財產(chǎn)安全的重要水利工程。
臨洪東泵站為大(1)型Ⅰ等工程,主要建筑物為1級。主泵房總長度100.8 m,總寬度30.0 m,總高度33.1 m;裝機(jī)12臺,總功率36000 kW,單機(jī)流量30 m3/s,設(shè)計揚(yáng)程3.8 m。工程建設(shè)起始于1979年,1980年底由于國家壓縮基建規(guī)模而停緩建,到1997年才續(xù)建后期工程,2000年初通過水利部淮河委員會驗收并投入運(yùn)行,2010年更新改造,2013年初通過水利廳驗收并投入運(yùn)行。
圖1 垂直位移觀測點(diǎn)布置圖
臨洪東泵站垂直位移觀測共布設(shè)66個測點(diǎn),如圖1所示,其中,上游為26個測點(diǎn),下游為40個測點(diǎn)。采用DS05高精度自動安平水準(zhǔn)儀按《水利工程觀測規(guī)程》要求進(jìn)行觀測,并利用有限數(shù)據(jù)分析,符號規(guī)定:垂直位移以下為正,上為負(fù)。
泵站垂直位移包括:地面下沉量、基準(zhǔn)點(diǎn)下沉量和下沉觀測量。因條件有限,基準(zhǔn)點(diǎn)為引測原來國家水準(zhǔn)點(diǎn)而來,且國家水準(zhǔn)點(diǎn)離水工建筑物太遠(yuǎn),無法校核,故無法測得地面下沉量,只能用下沉觀測量進(jìn)行垂直位移分析。
下沉量理論上應(yīng)包括溫度分量、水壓分量和時效分量之和,但由于測量資料有限和以前觀測資料缺失,特別是對溫度和水位分量觀測不完善,筆者只能對時效分量進(jìn)行分析。
由表1分析可以看出,底板不均勻沉降值較大,同一底板能明顯看出不均勻沉降;上游與下游同一塊底板上的累計沉降量差值較大;累計沉降量均值中上游平均沉降量在17.8~18.9 mm之間,而下游平均沉降量在-5.1~1.8 mm之間。底板沉降均值有正有負(fù),說明底板有下沉,有上浮,不均勻沉降明顯。
由表2分析可以看出,上游翼墻平均沉降量在14~22 mm之間,除上左翼墻3和上右翼墻5外,同一塊翼墻平均沉降量值相差不大。經(jīng)現(xiàn)場勘查,在這兩塊翼墻與其它翼墻交界處的外表面上有裂縫,有待進(jìn)一步觀測。
下游翼墻平均沉降量在42~-2 mm之間,下左翼墻沉降量數(shù)值有正有負(fù),有明顯不均勻沉降,且接近河堤的翼墻均為抬升。經(jīng)現(xiàn)場勘查,下游左翼墻的伸縮縫變化較大,有待進(jìn)一步對翼墻伸縮縫進(jìn)行觀測。下右翼墻從沉降量數(shù)值上看都是正值,全部為下沉,同一塊翼墻不均勻沉降也比較明顯。
從上下游翼墻對比看,下游翼墻平均沉降顯著大于上游翼墻。從數(shù)值上看,上游翼墻沉降量的絕對值普遍大于下右翼墻,且上游翼墻普遍下沉,而下游翼墻有上升有下降。
從翼墻和底板沉降量看,底板上游沉降量的絕對值都大于下游,翼墻也有同樣趨勢,原因可能與海水潮汐有關(guān),有待進(jìn)一步考證。
表1 底板累計沉降量
(1)影響泵站垂直位移量的因素較多,需進(jìn)一步完善觀測,科學(xué)、準(zhǔn)確統(tǒng)計分析垂直位移變化。
(2)對泵站垂直位移量觀測數(shù)據(jù)分析結(jié)果的定性說明有待進(jìn)一步規(guī)范,以確定泵站最大沉降量允許范圍,為管理單位判斷水工建筑物地基是否穩(wěn)定提供依據(jù)。