水利工程管理技术

职业教育水利水电■筑工程专业《水利工程管理技术》教材混凝土坝及浆砌石坝的渗流观测《水利工程管理技术》项目组2022年4月

纵向监测断面以布置在第一道排水幕线上为宜，每个坝段至少设1个测点；坝基地质条件复杂时，测点应适当增加；遇到强透水带或透水性强的大断层时，可在灌浆帷幕和第一道排水幕之间增设测点。横向监测断面通常布置在河床坝段、岸坡坝段、地质条件复杂的坝段以及灌浆帷幕转折的坝段。支墩坝的横向监测断面一般设在支墩底部，每个断面设3〜4个测点，地质条件复杂时，可适当加密测点。测点通常布置在排水幕线上，必要时可在灌浆帷幕前布少量测点；当下游有帷幕时，在其上游侧也应布置测点；防渗墙或板桩后也要设置测点。每个监测断面内测点的数量与埋设位置，应根据大坝断面大小、结构型式、与基础接触面形状及坝基的地质情况等因素而定，以能测出基础扬压力的分布及其变化为原则。对于混凝土和砌石重力坝，一般是横向廊道中布置测压断面，以便于观测，图2-11为某重力坝扬压力测点布置图。支墩坝和连拱坝可布置在支墩和坝垛内。图2-12为某宽缝重力坝第18坝段测压断面的测点布置图。如果需要研究扬压力沿建筑物纵向的分布情况，可沿建筑物轴线布设一排测点，构成一个纵向观测断面，以便分析扬压力沿整个基础的分布情况。(二)监测设备1—廓道；2—测压管图2-11某重力坝扬压力测点布置图

1—廊道；2—测压管图2-12某宽缝重力坝扬压力测点布置图监测扬压力的测压管与土坝浸润线测压管类似，也由进水管和导管组成。一般在混凝土或砌石建筑物施工时埋设。进水管扬压力测压管的进水管段与土坝浸润线管的进水管段略有不同。为能正确地测出最高浸润线和最低浸润线的位置，浸润线管的进水管段往往很长，有的达数十米。而扬压力测压管是反映建筑物底面上某一点的水压力，一般较短，只要不小于20cm即可。由于进水段较短，为使进水通畅，故进水孔可适当加密。进水管段下部也应留长度大于5cm的沉沙管段，管壁不预钻，底部封闭。图3-23为扬压力进水管段示意图。扬压力测压管的进水管段往往埋设在岩基上，因此，外包反滤层可以比浸润线管的要求低些。扬压力测压管一般在混凝土或砌石建筑物施工时埋设，进水管段一般在清基时埋设。为防止浇筑混凝土或砌石时将进水管段和反滤料堵死，应将进水管段的上口临时封闭，反滤料表面可抹一层沙浆保护。导管扬压力测压管的导管与浸润线管一样，可采用与进水管直径相同的金属管或塑料管连接而成。导管应尽量保持垂直，最好使管口和进水管段在同一铅垂线上。对于不能保持管口和进水管段铅直时，可设水平管段，即进水管段用水平的导管引至设计管口的投影位置，然后与垂直导管连接，向上引至便于观测处管口位置。水平管段应略呈倾斜，靠铅直导管一端略高，靠进水管段一端略低，坡度约为5%，以避免产生气塞现象。对于扬压力水头低于管口高程的测压管，水平管段应设在低于可能产生的扬压力高程。（三）测压管观测

1-压力表；2-阀门；3-测压管；4-管帽图2-13压力表与测压管连接示意图当测压管中的扬压水位低于管口时，其水位观测方法和设备与土坝浸润线观测一样，先测出管口高程，再测出管口至管内水面的高度，然后计算得出管内水位高程。对于管中水位高于管口的，一般用压力表或水银压差计进行观测。压力表适用于测压管水位高于管口3m以上，压差计适用于测压管水位高于管口5m以下。不论采用哪种方法观测，观测的测次和精度要求均同土坝浸润线观测。进行选用，估读单位，用压力表观测时，需在测压管顶部开一岔管安装压力表，图2-13为常用连接方法示意图。压力表可以固定安装在测压管上，也可观测时临时安装。若观测时临时安装，需待压力表指针稳定后才能进行读数。压力表宜采用水管或蒸汽管上应用的压力表，其规格根据管口可能产生的最大压力值一般应使压力值在压力表最大读数的1/3〜2/3量程范围内较为适宜。观测时应读到最小测读两次。两次读数差不得大于压力表最小刻度单位。测压管水位z的计算方法为进行选用，估读单位，Z=4+赛直埃件速咪石Zb为压力表座中心高程，m；两次测值之差不得大于平均值的Z=4+赛直埃件速咪石Zb为压力表座中心高程，m；两次测值之差不得大于平均值的5%。量水堰一般选用三角堰或矩形堰，直角三角堰适用于流量为式中:in且不得小于10s），即可求得渗漏量，1L/s〜70L/s的量测范围，堰上水头50〜70mm；矩形堰适用于流量大于50L/s的情况，堰口宽度b为2〜5倍堰上水头H，约为〜2m。采用流量计监测流量时，须将坝基、坝体渗漏水引入流量计，直接测读渗漏量。

除了量水堰和流量计外，还可以采用堰槽流量仪和量水堰槽流量仪监测渗流量。前者用于堰或槽内水流量测量，可以遥测，也可以人工目测。堰壁的堰口采用三角形、矩形或梯形，利用浮子自动监测三角堰水位，通过三角堰的流量公式，求得渗流量的大小。后者用于测量设置在坝体、坝基和基岩等各部位量水堰中的水头变化，来自动遥测大坝渗漏状况。（二）绕坝渗流和水质监测混凝土和浆砌石坝绕坝渗流的测点布置、观测设施、原理、方法和测次都和土石坝类似。绕坝渗流一般通过布置在绕流线或沿着渗流较集中的透水层中的测压孔来监测其水位变化。测点布置应根据地形、枢纽布置、渗流控制设施及绕坝渗流区渗透特性而定。一般应在两岸的帷幕后沿流线方向布置2〜3个断面，断面的分布靠坝肩附近应较密，每条监测断面上布置3〜4条观测铅直线（含渗流出口）。帷幕前可布置少量测点。对于层状渗流，应利用不同高程上的平洞布置检测孔；无平洞时，应分别将监测