C水工观测规程.doc

江西江口水力发电厂企业标准水 工 观 测 规 程1 范围本标准规定了我厂水工建筑物的观测项目、观测方法、观测精度要求以及现场检查、资料整编等内容。2 引用标准本规程根据原水利电力部水利司水工建筑物观测工作手册、中华人民共和国国家测绘总局国家水准测量规范以及能源部1988年颁发试行的水电站大坝安全检查施行细则中有关规定内容制定。3 基本要求3.1 水工建筑物观测工作的目的：为了解水工建筑物在各种不同水位、温度及其它影响因素下建筑物的动态及其变化规律，同时校验设计施工的可靠程度，以确保水工建筑物的安全运行，为今后科研提供宝贵的资料，使其更好地为人类服务。3.2 观测人员要求 3.2.1 对所有观测资料要精确无误，同时应及时整理，分析汇编成册，如发现异常情况，必须及时向车间、厂部汇报，并加强检查、观测。3.2.2 凡是水工观测人员、管理人员均应熟悉本规程，并严格遵照执行。4 水平位移观测 4.1 目的和要求4.1.1 为了解水工建筑物在不同水位、温度影响下不同时期的位移情况，通过系统地观测和资料整理分析，寻求其变化规律，研究其有无裂缝、滑坡、滑动、倾复等趋势。4.1.2 为保证观测精度，应选择大气稳定天气进行观测(夏天可夜间进行观测)，固定人员观测。4.1.3 拦河主坝、进水闸、左岸溢洪道、厂房尾水平台每季度首月观测一次，当库水位达到或超过近期正常高水位，以及有异常情况时，均应酌情增加测次。4.1.4 位移工作基点(包括后视基点)每五年校测一次。4.1.5 观测所用的仪器暂为WILDT3经纬仪。4.1.6 在变形观测时，水平位移与垂直位移观测必须配合进行。4.2 观测设施布置4.2.1 拦河主坝布设四条观测线，分别平行于坝轴线上游28.5米、上游6.55米、下游27.0米及38.0米处，每条观测线均为六个观测点。4.2.2 进水闸布设一条观测线，桩号为 0+116.59。观测线共设五个测点，测点分别位于三个闸墩及两边墩检修门槽上游处。4.2.3 左岸溢洪道布设一条观测线，桩号为0-012.0。观测线共设四个测点，测点分别位于两闸墩及两边墩上游处。4.2.4 厂房尾水平台布设一条观测线，桩号0+188.48。观测线共设十个测点，测点位于尾水平台上游侧，与主厂房排架柱对称。4.2.5 对观测设施必须加强维护及管理。4.3 观测方法及精度要求 4.3.1 观测方法采用视准线法。操作程序为：先将仪器安置在观测工作基点上，待仪器适应外界温度后(大约30分钟)方可进行观测。在观测前，整平仪器，调整十字丝(对天空焦距为最远)使之清晰，以盘左位置严格照准后视(固定觇标)，然后松开垂直度盘制动螺旋，下倾望远镜对至观测标点(活动觇标)，再制动垂直度盘制动螺旋，调整物镜对光螺旋，使之清晰。听从司仪者指挥，司标人员移动活动觇标，使觇标中心与望远镜视线严格重合，司标人员读取觇标读数(称为第一次读数)，然后移动活动觇标，重新重合二次，并读取读数，完成半个测回。倒转望远镜(盘右位置)重新照准后视点，观测方法同上半测回，完成第一个测回。拦河主坝、左溢洪道施测过程中采取对前一个测点完成所要求的测回数后，再进行后一个测点观测。司标人员对活动觇标旋进方向一律定为向上游移动的方向。4.3.2 精度要求 进水闸、左岸溢洪道、厂房尾水平台每测点测回数2个，三次照准读数误差不超过1.0mm，正、倒镜误差不得超过2.0mm，测回误差不得超过1.5mm，否则重测。拦河主坝测回数：平行于坝轴线上游28.5米、下游27.0米及下游38.0米处三条观测线，测点086(066)、146、206、266、326、386、每测点测回数为2个；平行于坝轴线上游6.55米处观测线，测点386、326、266、206、146、086、每测点测回数为2个（后视在坝左端）。各位移标点三次照准读数误差不得超过2.0mm，正、倒镜误差不得超过4.0mm，测回误差不得超过4.0mm，否则重测。4.3.3 注意事项观测日期定为每季度首月15日开始，按拦河主坝、进水闸、左岸溢洪道、厂房尾水平台顺序进行。未完成半个测回后，不准调整气泡与十字丝。司标人员应严格区分位移值的正、负号。水平位移值(垂直建筑物轴线的水平方向上的变位)，向下游为正，向上游为负。5 垂直位移观测 5.1 目的和要求5.1.1 为掌握水工建筑物在外界条件和内部诸因素影响下的沉陷量，从而找出变化规律，以便判断建筑物的运行状态，确保建筑物的安全。5.1.2 拦河主坝、进水闸、左岸溢洪道、厂房尾水平台及水轮机层，每季度首月观测一次，当库水位达到或超过近期正常高水位，以及有异常情况时，应酌情增加测次。5.1.3 起测基点校测为每五年测一次，如遇特殊情况时，可提前进行。校测时严格按国家水准测量规范要求执行。5.1.4 观测所使用仪器为自动安平水准仪日本拓普康AT-G7和瑞士徕卡NA2 。5.1.5 在变形观测时，垂直位移和水平位移必须配合进行，为保证其观测精度，要求固定观测人员、仪器、转点和测站。5.2 观测设施布置5.2.1 拦河主坝、进水闸、左岸溢洪道、厂房尾水平台测点布设与水平位移测点位置相同。5.2.2 厂房水轮机层测点布设在厂房上游排架的下游侧。5.3 观测方法及精度要求5.3.1 观测方法采用闭合水准测量法。主坝和厂房水轮机层以三等水准测量要求进行，其它部位以二等水准测量要求进行。观测前必须把仪器放置在外界半小时以上，使仪器与周围的温度一致后才能观测，其操作程序：先将仪器安置在三脚架上，调整倾斜螺旋位置，然后调整十字丝使其清晰为止。观测开始，准星对准标尺后，用制动螺旋制动，调整对光螺旋使标尺清晰，同时转动微动螺旋，正确对中标尺，紧接着细调倾斜螺旋，使其气泡完全吻合后才可读数，普通标尺读黑面的上、下、中丝，(红面读中丝)。红黑面读数差(加常数)，三等水准测量不得超过2.0mm，否则重测；倘以铟钢标尺时，先读取基本分划上、下、中丝，铺助分划读中丝，两中丝读数之差(加常数)，二等水准测量不得大于0.5mm，否则重测，以同样的方法观测各点。5.3.2 精度要求往返闭合差及改正数：三等水准测量不得超过1.4mm，二等水准测量不得超过0.72mm，起测基点校测往返闭合差不得超过0.36mm。n为单程测站数。观测完毕后，现场必须算出闭合差和改正数，如不符合精度要求，应及时重测或补测。5.3.3 注意事项观测时仪器离水准尺的最短距离为3米，二等水准最大距离小于或等于50米。三等水准最大距离小于或等于75米。测站前后视距尽可能相等。三等测量前后视距差小于或等于2.0米，二等水准测量前后视距差小于或等于1.0米，单程前后累积视距差：三等水准测量小于或等于5.0米，二等水准测量小于或等于3米。视线长度在20米以上，视线高度为：二等水准测量大于或等于0.5米，三等水准测量保证三丝能读数。视线长度在20米以下，视线高度为：二等水准测量大于或等于0.3米，三等水准测量保证三丝能读数。二等水准测量采用光学测微法，进行往返观测。往测观测顺序：奇数测站为后-前-前-后；偶数测站为前-后-后-前；返测时观测顺序与往测相反，即：奇数站采用前-后-后-前，偶数测站采用后-前-前-后。三等水准测量采用中丝读数法，进行往返观测，每站观测顺序均为：后-前-前-后。同一测站上观测时，不得两次调焦。转动仪器的倾斜螺旋和测微鼓时，其最后旋转方向，均应为旋进。进行起测基点校测过程中，在观测时间上，原则上每一测段往测和返测分别在上午与下午进行。若日间气温变化不大的阴天和观测条件较好时，可同在上午或下午进行，但这种里程的总测站数不应超过该总测站数的30%。立尺者应双手扶尺，并保持气泡居中。如在阳光照晒或下雨时，必须用伞将仪器遮住，气温突变和遇风力大于四级而使标尺与仪器的整置不能稳定时不应进行一、二等水准测量。现场记录一律用铅笔(不准用园珠笔或其他带色铅笔)记录，应注意整洁，不得任意涂改，当有错误时，须用单线划掉，后在右上方另写上正确的数字。6 地下水位观测6.1 目的和要求6.1.1 为了解水库蓄水后，水文地质条件的变化和天然降水对地下水的影响，从而找出地下水的变化规律，同时验证设计、施工数据与施工质量的情况，必须对地下水进行观测。6.1.2 观测项目和观测时间：主坝为基础渗透压力，浸润线，绕坝渗漏；进水闸为扬压力，闸体渗透，绕闸渗漏，左、右溢洪道为基础渗透压力、导水坝为浸润线等观测。主坝、进水闸、左溢每月观测三次(日期固定为1日、11日、21日进行)，右溢、导水坝每月观测一次（日期固定15日）。汛期库水位超过近期正常高水位时，根据高水位监测方案实施。6.1.3 测压管孔口高程和孔深每五年校测一次。6.1.4 观测主坝测压管水位的同时，必须观测主坝下游水位。6.1.5 观测左溢测压管水位的同时，必须观测一级消力池的水位。6.1.6 观测右溢测压管水位的同时，必须观测消力池的水位。6.1.7 观测导水坝测压管水位的同时必须观测导水坝上游水位（导水坝无下游水位）。6.2 观测孔的布置6.2.1 主坝坝体浸润线布置8个断面，计25个孔，基础观测孔布设了3个断面，计9个孔；两岸绕坝渗漏各布三个孔，呈三角形布设，计6个孔。全坝共计40个孔。6.2.2 进水闸扬压力观测孔，纵横断面各一个，计5个孔；闸体观测孔计10个孔；绕闸渗漏观测孔左岸3个孔，呈三角形布设，右岸8个孔，呈梅花形布设，进水闸计26个孔。6.2.3 左岸溢洪道观测孔为基础渗透压力孔，共布设4个断面，分布在两闸墩及两边墩处，计12个孔。6.2.4 右岸溢洪道观测孔为基础渗透压力孔，共布设了3个断面，分布在中墩及两边墩处，计9个孔。6.2.5 导水坝坝体浸润线布设1个断面，计3个孔。6.3 人工观测方法、精度要求及注意事项6.3.1 人工观测方法为响测法。观测工具为皮卷尺和测钟。6.3.2 操作程序：先将皮卷尺的测钟悬空后徐徐放入孔内，直至水面，然后上下提放皮卷尺，使测钟发出咚咚响声，即可进行读数。 6.3.3 精度要求：观测2次，其读数相差不得超过1.0cm，否则重读。6.3.4 注意事项 每次观测前应查看皮卷尺的磨损程度和测钟与皮卷尺连接是否牢固，不能使用时要及时更换。观测后对所有观测孔的保护盖必须旋紧锁牢。对所有观测孔的保护盖需定期祛污并加注黄油。6.4 自动巡回检测：略。7 渗漏水观测7.1 目的和要求7.1.1 为了解导水坝坝体基础渗漏、进水闸闸体及压力管伸缩缝渗漏情况，找出其变化规律，分析排水和防渗设备的工作情况，必须进行渗漏量观测。7.1.2 导水坝、厂房右墙脚渗漏水观测为每月两次，固定每月1日和15日进行。7.1.3 观测所用工具为不锈钢板尺。7.1.4 观测必须记录水库上、下游水位及天气情况。7.2 观测设施布置7.2.1 进水闸渗漏量观测断面设立在0+067、闸轴线0+164.33厂房右墙脚排水沟上。7.2.2 导水坝渗漏量，观测断面设立在0+046.38，坝轴线下游65.7m排水沟上。7.3 观测方法及精度要求7.3.1 进水闸渗漏量、导水坝渗漏量观测方法均为三角堰法。7.3.2 三角堰渗流量观测用钢板尺量其堰顶水头。读数值取其两次读数的平均值(四舍五入以毫米计)，渗流量计算成果以升/秒计。7.4 注意事项7.4.1 观测前必须对三角堰板上的污垢及断面上、下游的水草、杂物等清理干净，待水流平稳后，方可观测。7.4.2 放置的钢板尺应保持竖直，尺面应与水流方向平行，并使钢板尺底部位于堰板直角顶点，然后进行读数。8 伸缩缝观测8.1 目的和要求8.1.1 为了解混凝土建筑物伸缩缝的开合情况，掌握其变化规律，以供综合分析建筑物的变化状态，应进行伸缩缝观测。8.1.2 观测时间为每月两次，固定为1日和15日进行。8.1.3 观测缝宽的同时，必须观测气温。8.2 观测设施布置8.2.1 位于厂房发电机层装配间和主机间之伸缩缝上下游排架各埋设一付三向测缝计，位于水轮机层#2#3机组之间伸缩缝分别在上游排架、中间支柱、中间支柱上游地面上各埋设一付三向测缝计，共计五个测点。8.3 观测方法及精度要求8.3.1 观测方法采用百分表测量。8.3.2 百分表每方向二次观测读数误差不得超过0.05mm。8.4 注意事项8.4.1 百分表盒必须紧贴在三向测缝计观测面上(测缝计表面如有异物，必须清除后才能施测)。8.4.2 观测前，调整百分表指针为零，试顶测杆，检查指针活动是否正常，如百分表指针不灵，作好记录及时报告处理。8.4.3 在观测过程中，温度计不得平放在地面上。9裂缝观测9.1目的和要求9.1.1混凝土建筑物发生裂缝后，为了解裂缝的发展情况，分析其产生的原因和对建筑物安全的影响，以便进行处理，应进行裂缝观测。9.1.2观测时间为每五年一次，固定为第五年的年底进行。9.1.3观测所用工具为游标卡尺。9.2观测设施布置9.2.1左岸溢洪道右冀墙布置了裂2上、中、下三个测点；裂18上、中、下三个测点；3泄水闸胸墙下游面布置了裂3上、中、下三个测点，计九个测点。9.2.2右岸溢洪道左边墩布置了裂1上、中、下三个测点。9.3观测方法及精度要求9.3.1采用游标卡尺对向观测，量取测点间距，取两次读数的平均值。读数要求精确到毫米后面两位。9.4注意事项9.4.1观测时应同时观测上游水位、气温。10 现场检查10.1 检查的目的：就是全面了解和掌握建筑物的工作状态，为安全运行与合理改善运行方式提供依据；及时发现各类缺陷和异常，分析原因，采取相应措施，保证建筑物安全运行。10.2 检查的种类：大坝现场检查分为日常巡查，年度详查，定期检查和特种检查四种。本厂负责日常巡查和年度详查两种，并配合主管单位进行定期检查和特种检查。10.3 检查方式10.3.1 日常巡查由车间组织，车间负责人、车间专责工程师、班组技术员及有经验的维护工参加，对管辖的水工建筑物各部位和坝区库岸进行巡视检查。检查频次为经常性，当库水位高于近期正常高水位时，应加强巡视。存在缺陷的水工建筑物在未处理前，应每月观测一次，有必要时则埋设观测设施，定期进行监测。如观测设备发生缺陷，必须在下一次观测前修复。检查结果以表格方式记载，发现建筑物有异常迹象和变化应作详细记录，同时及时向车间和厂部有关部门报告。对重大问题应及时向厂领导汇报。10.3.2 年度详查由厂部负责组织，水工专责工程师，车间技术负责人，班组技术员及有经验的维护工参加，在每年汛前、汛后对大坝进行详细检查。汛前应着重检查大修工程完成情况和防汛准备工作，汛后着重检查建筑物(特别是过水部分)汛期泄水后的变化。通过分析观测资料，审阅日常巡查记录、检查记录，提出年度详查报告及大修加固项目。10.4 检查范围：拦河主坝、进水闸及闸后护坡(压力管)、左岸溢洪道、厂房和开关站构架、右岸溢洪道、导水坝、八座付坝、台地护岸及上述各部位的观测设施。10.5 对水工建筑物的检查和观察，应在不同运用条件下注意那些容易发生问题的部位。10.5.1 在高水头期间，应加强对土石坝两岸接头和其它渗透部位的观察以及水工结构变形观察。10.5.2 在大风浪期间，应加强对受风浪影响较大的结构的观察。10.5.3 在暴风雨期间，应加强对排水设施的检查以及可能发生滑坡坍塌部位的观察。10.5.4 在洪水期间，应加强对冲刷、淤积、震动、漂浮物、拦污栅堵塞等情况的观察。10.5.5 在水位骤降期间，应加强对迎水坡可能发生滑坡部位的观察。10.5.6 在汛后或枯水期，应对泄水建筑物可能发生冲刷、磨损、气蚀等部位进行检查。10.6 检查内容10.6.1 对混凝土建筑物的检查和观察：混凝土表面有无裂缝。对重要的裂缝应检查长度、宽度、深度、是否贯穿，走向及分布情况，作出标记，进一步观察其发展，绘制裂缝形状图。观察闸坝下游面、廊道、坝基及大坝两岸接头部分有无渗漏现象.发生渗漏,应观察其位置、面积、渗漏量.并注意有无游离石灰质(返碱现象)和黄锈(钢筋锈蚀)析出。检查泄水建筑物过流部分，冲蚀，磨损和钢筋裸露现象，并记录位置、面积、损坏程度等。对易发生气蚀的部位如左岸溢洪道、右岸溢洪道、进水闸、闸门槽等应观察有无气蚀现象。观察混凝土表面有无碱活性骨料反应和其他化学反应，以及剥落、浸蚀、风化现象，查明位置、面积或深度。检查厂房及压力管相邻两段之间有无不均匀位移，伸缩缝有无严重的扩张或收缩，止水和缝间充填物是否完好，有无损坏及漏水情况。检查各类线塔、构架有无倾斜，基础有无沉陷情况。10.6.2 对土工及砌石建筑物检查和观察： 观察有无裂缝，对重要裂缝应检查其位置大小、错距、方向及发展情况。平行坝轴线的裂缝，应观察是否有滑坡的迹象及垂直坝轴线的裂缝，应注意其是否可能形成贯穿上下游的渗水通道。迎水坡有无风浪冲刷，背水坡有无散浸和集中渗漏，两岸坝头，岸坡有无绕坝渗流，坝址有无流土，管涌现象，排水反滤层是否完好等情况。有无滑坡、塌陷、表面冲蚀、兽洞、蚁穴等现象。护坡有无隆起、松动、坍塌、架空等损坏现象。11 观测资料的整理和整编11.1 水工建筑观测资料的整理、整编和分析工作，是工程观测工作的重要组成部分，因此，在平时进行水工建筑物各项观测工作后，应立即对观测资料进行整理分析，每隔一定时期应将水工建筑物观测资料进行整编。11.2 观测整料整编和分析工作，由水工建筑物管理单位或由省电力主管部门组织力量负责进行。11.3 整料整理分析。11.3.1 校核原始记录。原始记录是观测的基本资料，必须慎重地进行审查、校核，以保证资料的正确无误。一般着重审查以下几个方面： 记载数字有无遗漏（包括单位），准确度是否符合规定要求。 水准标点标高计算。 由读数计算变化量、高程等。 发现资料有错误时应予纠正，必要时应进行复测。11.3.2 资料整理分析及整编所用的图表应尽量采取一致。11.3.3 填制观测报表，在原始记录校核无误后，应填制各种报表。11.3.4 绘制曲线图，各种观测成果经审查校核并填入报表后即绘制过程线，在积累了一定数量的资料后，应绘制关系曲线。如某次观测成果有异常现象，应立即找出原因。根据绘制的过程线及关系曲线，分析变化幅度、变化量的一般规律和趋势等。并应分析各观测数值的合理性及可能的误差程度。在绘制曲线时，一般应注意以下几个方面： 绘制一般曲线图应采用毫米格纸，准备制版刊印的，应采用白底深色线格的图纸。 比例尺的选用，以能代表所需要的精度为宜。一般采用1：1，1：2，1：5或是1、2、5的十倍、百倍数。 绘制曲线应力求准确清楚、线条均匀、粗细一致，一般线宽：主线为3/4毫米，辅助线为1/4毫米，图框边线为1毫米。 图上的字体应工整清晰，同一副图上代表一种变幅的点线，应用一种符号表示。有数种变化曲线时，应采用不同的点线符号分别表示。 最高、最低和最大、最小的数值及其发生日期应在曲线的相应位置注明。11.3.5 研究分析建筑物情况，保证工程安全，根据由实测资料绘制的过程线及关系曲线，对建筑物情况进行分析，并与设计过程线及理论关系曲线图进行比较，从而判断建筑物的状态变化和工作情况是否正常。如发现有不正常现象时，应分析其原因，研究处理措施，并将处理意见及有关资料报送上级主管部门批准后实施。11.3.6 根据分析结果，提出工程管理运用的改进意见，根据对建筑物情况的分析，提出工程运用，建筑物养护维护及今后观测工作的改善意见。11.4 资料整编：观测资料整编工作是在平时整理、分析工作的基础上进行的，其整编工作的内容与步骤如下：11.4.1 收集资料：观测资料整编前，必须将有关资料整理齐全，必须整理的资料有以下四部分： 工程资料：包括勘测设计、试验、施工、竣工、验收、养护维护等资料。 考证资料：包括各项观测设备的考证表、布置图、详细结构图、观测设备的损毁，改装情况以及其它与观测设备有关的资料等。 观测资料：包括各项观测记录表、报表、过程线、关系曲线、成果说明等资料。 有关文件：有关观测工作的指示、批文、报告、总结以及其它参考文件。11.4.2 审查资料：整编前，应将所有资料进行一次全面的审查。一般应审查以下几个方面： 审查所有考证资料、过程线、关系曲线、文字说明等有无遗漏。 校核原始资料，水准点高程、绝对高程与假定高程的换算、观测读数换算变化量等有无错误。重点校对各项表格在抄录时有无笔误、遗漏、数字颠倒、错别字、缺小数点等情况。 检查校核各种曲线图，并互相对照进行合理性的检查，例如测压管水位过程线与上下游水位是否相应变化，过程线有无突升、突降的跳动现象等。 鉴定资料整理分析中提出的各项说明是否合理。11.4.3 填制观测成果统计表：观测资料审查后，即可填写成果统计表。11.4.4 编写观测资料整编成果说明：主要内容包括以下各项： 工程情况：根据工程资料编写工程概述，以说明工程位置，水系控制，流域面积及工程的主要组成部分和尺寸，以及管理期间所发生的重大问题等。 工程工作情况说明：主要说明观测设备的布置、结构和变化情况、观测方法、精度、测次以及观测过程中发生的问题，并应绘制观测设备平面总布置图。 观测成果说明：根据各项资料及对观测资料进行的分析、编写成果说明。11.4.5 校核审查全部资料：全部表格、曲线及说明，应进行一次全面的校核，全部资料校核后，即可报送上级主管部门作最后审定刊印。12 观测设备的检验、使用和维护12.1 经纬仪和水准仪的检验按国家测绘总局制定的国家三角测量和精密导线测量规范和国家水准测量规范规定的方法进行。由于我厂观测仪器使用频数不高，其检验周期可适当延长。但有下列情况仪器均须进行检验或全面检验，各项指标符合要求，才可投入使用： 新购入的仪器； 质量不明的仪器； 使用过程中有异常的仪器。12.2 观测设备的使用和维护12.2.1 主要观测项目的误差种类：12.2.1.1 水平角观测误差： 照准误差； 测微器读数误差； 调焦误差； 仪器误差：包括行差、隙动差、测微器分划差、度盘分划差等； 外界条件的影响。12.2.1.2 视准线观测误差： 仪器和觇标对中误差； 仪器和觇标整平误差； 仪器定向照准误差； 调焦误差； 觇标读数误差； 活动觇标平面不垂直于视准线引起的误差； 外界条件的影响。12.2.1.3 水准测量误差： 整平误差； 照准误差； 读数误差； 视准轴与水准轴不平行（i）引起的误差； 水准尺刻划和其它缺陷引起的误差； 安置水准尺不垂直引起的误差； 外界条件的影响。12.2.2 观测工作中所用的经纬仪、水准仪等精密仪器均需正确使用和维护，其使用方法和注意事项如下；12.2.2.1 观测仪器的使用方法