潘家口電廠下池大壩水準網(wǎng)改造及首期觀測

胡超杰

（國網(wǎng)新源控股有限公司潘家口蓄能電廠，河北 唐山064309）

1 概況

潘家口水利樞紐位于河北省遷西縣灑河橋鎮(zhèn)上游約10km處的灤河干流上，其主要任務(wù)是為天津、唐山兩城市供水，同時兼顧防洪、發(fā)電、旅游等綜合效益。樞紐由上池和下池兩部分組成。其中上池由混凝土主壩及兩座副壩組成，下池大壩位于樞紐主壩下游6km處，系潘家口抽水蓄能電站反調(diào)節(jié)水庫的擋水建筑物。下池大壩為3級建筑物，洪水設(shè)計標準為50年一遇，下泄流量10000m3/s；校核洪水為500年一遇，下泄流量28000m3/s。混凝土大壩全長1089m，壩頂高程151.5m，最大壩高28.8m，大壩共分67個壩段。下池大壩除左岸非溢流壩段采用碾壓混凝土外，其余壩段全部采用常態(tài)混凝土澆筑。

樞紐上、下池大壩之間河道兩岸為低山丘陵，河床開闊。下池壩基巖為角閃斜長片麻巖、花崗片麻巖、條帶狀角閃斜長片麻巖，均屬堅硬塊狀巖石。壩址地段地質(zhì)構(gòu)造規(guī)模不大，但一般性斷層和節(jié)理裂隙很發(fā)育。壩基下大小斷層有53條之多，寬度較小。由于基礎(chǔ)裂隙發(fā)育，為增加巖體完整性，基礎(chǔ)進行了固結(jié)和帷幕灌漿。下池大壩于1984年5月興建，1993年12月工程竣工。自運行以來，潘家口下池大壩雖然為低水頭混凝土壩，但為京津唐電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)相發(fā)揮了重要作用。

2 現(xiàn)狀

國網(wǎng)新源控股潘家口電廠日常使用的變形監(jiān)測網(wǎng)，高程基準采用1985國家高程基準，經(jīng)檢核無誤后作為本次國網(wǎng)新源控股潘家口電廠下池大壩水準網(wǎng)改造及首期觀測的起算數(shù)據(jù)。

3 執(zhí)行技術(shù)文件和標準

本項目執(zhí)行如下技術(shù)文件和標準：

（1）《水電水利工程施工測量規(guī)范》（DL/T5173-2012）；

（2）《水電工程測量規(guī)范》（NB/T35029-2017）；

（3）《國家一、二等水準測量規(guī)范》（GB/T12897-2006）；

（4）《水準測量電子記錄規(guī)定》（CH/T2006-1999）；

（5）《測繪技術(shù)總結(jié)編寫規(guī)定》（CH/T1001-2005）；

（6）《測繪成果質(zhì)量檢查與驗收》（GB/T24356-2009）。

4 設(shè)計原則及主要技術(shù)指標要求

4.1 設(shè)計原則

4.1.1 高程系統(tǒng)建立

高程系統(tǒng)采用1985國家高程基準，通過聯(lián)測國網(wǎng)新源控股潘家口電廠變形監(jiān)測網(wǎng)高程控制點建立。

4.1.2 實施目的

國網(wǎng)新源控股潘家口電廠下池大壩水準網(wǎng)改造及首期觀測實施目的是：滿足大壩變形監(jiān)測等。

4.1.3 布網(wǎng)原則

設(shè)計遵循統(tǒng)一布網(wǎng)、精度適當、便于使用和長期保存的設(shè)計原則。

設(shè)計國網(wǎng)新源控股潘家口電廠下池大壩水準網(wǎng)改造主要由一等水準網(wǎng)組成。

4.2 主要技術(shù)指標要求

設(shè)計一等水準網(wǎng)每公里偶然中誤差優(yōu)于±0.45mm。

5 設(shè)計方案

5.1 控制網(wǎng)設(shè)計

5.1.1 高程聯(lián)測設(shè)計

校核基點的起算采用國網(wǎng)新源控股潘家口電廠變形監(jiān)測網(wǎng)原有的水準點，按一等水準技術(shù)要求聯(lián)測至SI01。聯(lián)測之前，應(yīng)對起算點的可靠性進行檢查。

5.1.2 校核基點設(shè)計

校核基點設(shè)計3點，編號為SI01～SI03，標石采用巖層基本水準標石，網(wǎng)形為單一閉合水準路線。

5.1.3 水準網(wǎng)改造設(shè)計

一等水準點設(shè)計按實際要求，編號為SI0X，標石采用巖層標準水準標石，網(wǎng)形為閉合或附合水準線路。

5.2 選點

按設(shè)計圖實地選點。選點應(yīng)遵循通視良好、便于使用、基礎(chǔ)穩(wěn)定、不受施工影響、利于長期保存的原則?？筛鶕?jù)實地情況對設(shè)計點位略做移動。

校核基點（SI01～SI03）布置在距壩址下游約1km左右的穩(wěn)定基巖上，3個點相鄰兩點間距在30～100m。

選點時，考慮所選點位的實用與長期保存情況。地質(zhì)條件復(fù)雜的地方，請求專業(yè)地質(zhì)技術(shù)人員現(xiàn)場指導(dǎo)后再確定點位。交通路線布置復(fù)雜的地方，請求交通專業(yè)設(shè)計人員指導(dǎo)后再確定點位。

5.3 埋石

水準點埋設(shè)技術(shù)要求如下：

3個校核基點（SI01～SI03）埋設(shè)巖層基本水準標石。

風(fēng)鉆打孔、埋入鋼筋水準點澆筑（如圖1）。

5.4 觀測

圖1

（1）水準測量使用DINI03電子水準儀配合測量軟件自動觀測和電子記錄，觀測前將各指標限差預(yù)先輸入儀器中。

（2）開測前30min，應(yīng)將電子水準儀置于露天陰影下，使儀器溫度與外界氣溫趨于一致。另外電子水準儀預(yù)熱不少于20次單次測量。

（3）應(yīng)使用遮陽傘、遮陽罩等設(shè)備保護儀器，使儀器免于陽光直射及周圍溫度不均。設(shè)站觀測時除陰天外，必須有專人撐傘遮陽。

（4）嚴格按儀器廠商提供的《用戶手冊》的要求使用儀器。

5.4.1 高程控制網(wǎng)起算點聯(lián)測

為了使得本次高程網(wǎng)改造和首次測量與電廠原變形監(jiān)測網(wǎng)高程系統(tǒng)保持一致，校核基點的起算采用國網(wǎng)新源控股潘家口電廠變形監(jiān)測網(wǎng)原有的水準點，按一等水準技術(shù)要求聯(lián)測至SI01。

5.4.2 一等水準觀測

（1）一等水準使用電子水準儀（精度±0.3mm/km以上型號）按《國家一、二等水準測量規(guī)范》（GB/T12897-2006）要求施測。水準觀測應(yīng)在標尺分劃線成像清晰而穩(wěn)定時進行，標石埋設(shè)穩(wěn)定后才能觀測。

（2）整個作業(yè)期間應(yīng)每天開測前進行i角測定，若開測為未結(jié)束測段，則在新測段開測前進行測定。

（3）測段測前測后，應(yīng)記錄標尺溫度，以便對標尺進行溫度改正計算。

（4）測站視線長度（儀器至標尺距離）、前后視距差、前后視距累積差、視線高度、重復(fù)測量次數(shù)按表1規(guī)定執(zhí)行。

表1 測站限差表

（5）往返測高差不符值、環(huán)閉合差應(yīng)不超過表2的規(guī)定。

表2 高差不符值、環(huán)閉合差表

（6）測站觀測順序和方法：

1）往測時，奇數(shù)測站照準標尺分劃的順序為：后、前、前、后；偶數(shù)測站照準標尺分劃的順序為：前、后、后、前。

2）返測時，奇數(shù)測站照準標尺分劃的順序為：后、前、前、后；偶數(shù)測站照準標尺分劃的順序為：前、后、后、前。

（7）每一測段的往測與返測，其測站數(shù)均應(yīng)為偶數(shù)。由往測轉(zhuǎn)向返測時，兩支標尺須互換位置，并應(yīng)重新整置儀器。

（8）每一測段觀測時不得間隙。同一測站上不得兩次調(diào)焦。

（9）計算取位按表3規(guī)定執(zhí)行。

表3 計算取位表

5.5 數(shù)據(jù)處理

水準各測段高差采用往、返測高差中數(shù)，并加入水準尺尺長和溫度改正。

5.6 平差

（1）高程控制網(wǎng)平差：水準網(wǎng)采用相應(yīng)軟件嚴密平差求得。

（2）平差成果取位：控制點平差成果取位按0.1mm執(zhí)行。

6 設(shè)備投入

本項目擬投入的儀器設(shè)備見表4。

7 質(zhì)量保證措施

7.1 質(zhì)量管理目標

本項目成果須符合《測繪成果質(zhì)量檢查與驗收》規(guī)定，并經(jīng)過省測繪質(zhì)量監(jiān)督檢驗站驗收通過。

7.2 質(zhì)量控制的基本依據(jù)

（1）相關(guān)部門制定的規(guī)程、規(guī)范、質(zhì)量檢驗標準和質(zhì)量檢驗辦法；

表4 儀器設(shè)備一覽表

（2）國家或國家部門頒發(fā)的技術(shù)規(guī)程、規(guī)范、質(zhì)量檢驗標準和質(zhì)量檢驗辦法。

7.3 生產(chǎn)過程質(zhì)量控制

7.3.1 收集相關(guān)資料

收集相關(guān)資料應(yīng)滿足：

（1）保證資料是在有效期內(nèi)；

（2）資料中有關(guān)數(shù)據(jù)準確性。7.3.2 資料整編、總結(jié)

（1）各類質(zhì)量記錄應(yīng)滿足質(zhì)量記錄控制程序；

（2）項目的技術(shù)總結(jié)應(yīng)符合《測繪技術(shù)總結(jié)編寫規(guī)定》；

（3）校核由具備中級或高級以上職稱的人員進行。

8 提交資料

表5 成果提交表

9 結(jié)束語

本次水準網(wǎng)改造工作的順利完成，不僅增加了潘家口電廠下池大壩的觀測精度，滿足規(guī)范的要求，而且還完善了潘家口電廠下池大壩整體觀測系統(tǒng)，增強了觀測的準確性，有利于更加深入的掌握大壩變形量及對觀測數(shù)據(jù)的分析處理。