［摘 要］ 本文對新立城水庫大壩滲流安全監(jiān)測系統(tǒng)的布點及所選用的設備進行了綜合比較和研究，通過合理選擇設備保證了大壩監(jiān)測系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，具有可操作性。
　?。坳P鍵詞］ 大壩安全監(jiān)測； 設備； 選型
　?。惫こ谈艣r
　　
　　新立城水庫位于吉林省伊通河中上游，距長春市區(qū)１６ｋｍ，控制流域面積１ ９７０平方公里，總庫容５．９２億立方米，是一座以防洪、供水為主的大型水庫。水庫按百年一遇洪水設計，按可能最大洪水校核。樞紐工程包括大壩、輸水洞和溢洪道等主要建筑物。
　　
　?。泊髩螡B流監(jiān)測系統(tǒng)建設必要性
　　
　　雖然新立城水庫大壩現(xiàn)有安全監(jiān)測設施對揭示水庫存在的問題和保證大壩安全運行發(fā)揮了重要作用，但監(jiān)測項目設置仍存在不足，不能適應新立城水庫工程管理技術進步的要求；本次除險加固后，原設滲流監(jiān)測設施無法全部保留，也不滿足《土石壩安全監(jiān)測技術規(guī)范》（ＳＬ６０—１９９４）的要求，主要表現(xiàn)為：
　?。ǎ保?大壩壩基壩體滲流監(jiān)測雖已建立包括輸水洞滲漏監(jiān)測在內(nèi)的6個監(jiān)測斷面，但監(jiān)測儀器的布設基于當時大壩滲流狀態(tài)，一是壩基高噴灌漿施工勢必導致壩頂及上游監(jiān)測設施損壞，二是原監(jiān)測儀器布置難以滿足建立灌漿體后的滲流監(jiān)測要求。在灌漿體有效作用下，壩軸線下游布設的監(jiān)測儀器尤其是壩體滲流監(jiān)測儀器可能處于非有效工作狀態(tài)，應針對大壩新的防滲體系布設和完善滲流監(jiān)測測點。
　　（２） 在目前條件下減壓井能起到一定的排水減壓作用，但灌漿體建立后，減壓井功效將發(fā)生根本的改變，應視具體情況更新監(jiān)測方案。滲流量監(jiān)測將以總堰為主進行監(jiān)測。
　　
　　３滲流監(jiān)測系統(tǒng)技術方案設計
　　
　?。常睗B流監(jiān)測斷面及測點設計
　　大壩除險加固主體工程為壩基高噴灌漿，其主旨為根治大壩壩基滲透隱患。對于灌漿完工后的防滲效果以及大壩滲流場的變化情況，均需要有針對性地在特定的位置安裝監(jiān)測設施，對其工程效果進行監(jiān)測。
　　本次滲流監(jiān)測設計充分考慮壩基地質(zhì)情況及此次除險加固工程的工程內(nèi)容，并結合原滲流監(jiān)測系統(tǒng)的布置及系統(tǒng)運行成果，共布設１４個監(jiān)測斷面，分別為０＋４０５、０＋６０５、０＋８０５、１＋００５、１＋２０５、１＋４０５、１＋５９１、１＋８０５、１＋９１１、２＋００５、２＋２０１、２＋４０１、２＋５２５。下面以幾個典型斷面為例闡述一下監(jiān)測系統(tǒng)的布點原則。
　　（１） ０＋４０５斷面。大壩０＋０００~０＋４００樁號處于壩址河道岸坡段，此壩段滲流隱患屬于次要部位，建壩時未清至壩基風化巖石，基礎仍為強透水層。盡管庫區(qū)天然及淤積覆蓋深厚，但了解壩基灌漿效果還是必要的。因此，此斷面僅在灌漿斷面前后各布置一個測點，監(jiān)測其灌漿效果。
　?。ǎ玻?１＋２０５、１＋４０５、１＋５９１、１＋８０５、１＋９１１、２＋００５斷面。大壩１＋２００~２＋２００樁號處于壩址河床段，壩高超過１５米。此壩段是大壩變形較大的壩段，也是壩基滲透隱患嚴重的壩段，應予以重點監(jiān)測。因此，在１＋２０５、１＋４０５、１＋５９１、１＋８０５、１＋９１１、２＋００５樁號各布置一個監(jiān)測斷面。其中，１＋４０５和２＋００５斷面布置及監(jiān)測目的與０＋４０５斷面相同；１＋２０５斷面布置3條監(jiān)測垂線，分別位于灌漿斷面前、后及下游馬道，每條垂線壩基壩體各布置一個測點，監(jiān)測高壓灌漿在壩基壩體防滲效果、壩基滲流壓力分布和壩體浸潤線。１＋５９１斷面布置4條監(jiān)測垂線，灌漿斷面前、后各一個鉆孔，每孔壩基壩體各設一個測點，監(jiān)測高壓灌漿效果，每條垂線壩基壩體各布置一個測點，監(jiān)測灌漿在壩基壩體防滲效果、壩基滲流壓力分布和壩體浸潤線。下游馬道和壩腳下游的兩條垂線均沿用原滲流監(jiān)測系統(tǒng)測點，監(jiān)測壩基滲流壓力分布和壩體浸潤線；１＋８０５斷面布置4條監(jiān)測垂線，灌漿斷面前、后布置與１＋５９１斷面布置和監(jiān)測目的相同，下游馬道垂線上布置一個壩體測點，監(jiān)測壩體浸潤線，下游壩腳外壩基布置一個測點，與灌漿斷面前、后壩基測點形成壩基監(jiān)測斷面，監(jiān)測本斷面壩基滲流壓力分布情況；１＋９１１斷面灌漿斷面前壩基設一個測點，下游馬道和壩腳下游的兩條垂線均沿用原滲流監(jiān)測系統(tǒng)測點，本斷面3測點均為壩基測點，旨在監(jiān)測灌漿在壩基的防滲效果。
?。ǎ常?２＋２０１、２＋４０１、２＋５２５斷面。大壩２＋２００~２＋６００樁號為壩址主河槽段，亦即最大壩高段，是大壩滲流監(jiān)測的重點壩段。為此，在２＋２０１、２＋４０１、２＋５２５斷面各布置一個完整監(jiān)測斷面，監(jiān)測壩基壩體滲流壓力狀態(tài)。其中２＋２０１、２＋４０１斷面基于原滲流斷面布置，并盡量利用原系統(tǒng)有效測點。
　　上述滲流監(jiān)測斷面及布設滲流測點構成大壩滲流監(jiān)測體系，基于其監(jiān)測成果，對大壩壩基、壩體滲流壓力平面分布狀態(tài)進行總體評價。
　?。常泊髩螡B流監(jiān)測系統(tǒng)儀器選型
　　大壩滲流安全監(jiān)測和管理自動化系統(tǒng)，采用分布式自動化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，各斷面測點滲流監(jiān)測數(shù)據(jù)傳入從站的ＭＣＵ，從站ＭＣＵ數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)皆O在水庫管理局工程管理處總控制室控制主站。
　?。常玻眱x器選型原則
　　掌握儀器的使用條件，了解其應用歷史，包括儀器應用歷史、正常使用年限、使用環(huán)境、故障率、準確度、精度等；考察生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)能力，售后保證條件；足夠的可靠性、耐久性及滿足工程需要的使用精度要求；必須根據(jù)工程性態(tài)的預測結果、物理量的變化范圍、使用條件、使用年限及性價比確定儀器類型、型號、量程及精度等級等。
　?。常玻矟B流壓力監(jiān)測儀器
　　滲流壓力監(jiān)測儀器品種和類型較多，有振弦式、差動電阻式、電阻應變片式以及電感式、氣動式等類型，國內(nèi)外生產(chǎn)廠家知名的就有２０余家。各孔隙水壓力計的性能指標和穩(wěn)定性各有特點，通過性能價格比的綜合比較，新立城水庫大壩滲流監(jiān)測所用孔隙水壓力計選用美國ＧＥＯＫＯＮ公司生產(chǎn)的振弦式４５００系列孔隙水壓力計。該類傳感器全部采用受溫度影響最小的不銹鋼元件制造，振弦元件設在焊接成的真空密封腔內(nèi)，鋼弦的兩端采用特殊鍛壓工藝技術固定，標準透水石是用帶５０微米小孔的不銹鋼制成，從而保證了產(chǎn)品的高穩(wěn)定性和微型化，具有堅固耐用、外形尺寸小、安裝簡便、測值穩(wěn)定可靠、精度和分辨率高等特點，因而在國內(nèi)許多大型水利工程中得到應用，如二灘水電站、三峽水利樞紐、丹江口水電站、葛洲壩樞紐、官廳水庫、黃碧莊水庫、潘家口水利樞紐、萬家寨引黃入晉工程、豐滿水電站等近百個水利工程的安全監(jiān)測，取得了較好的監(jiān)測效果。
　?。常硿y控單元（ＭＣＵ）選型
　?。常常边x型原則
　　大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)起步于２０世紀８０年代，在９０年代得到較大的發(fā)展，國內(nèi)外均有成熟的產(chǎn)品問世并在實際應用中日臻完善?？紤]到進口產(chǎn)品雖在性能上具有較大的優(yōu)勢，但其價位高、維護不及時且對操作管理人員要求高（英文操作軟件），建議大壩測控單元選用國內(nèi)產(chǎn)品。
　?。常常脖鞠到y(tǒng)建議ＭＣＵ選型
　　依據(jù)新立城水庫大壩滲流監(jiān)測系統(tǒng)工程的特點以及系統(tǒng)建設先進性的要求，數(shù)據(jù)采集單元（ＭＣＵ），選用基康儀器（北京）有限公司生產(chǎn)的測量控制單元ＢＧＫ－ＭＩＣＲＯ－４０ＭＣＵ。
　　
　?。唇Y語
　　新立城水庫大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)的建立，實現(xiàn)了工程監(jiān)測自動化，為指導工程安全運行提供了可靠的依據(jù)，系統(tǒng)整體性能國內(nèi)先進國際一流，可供有關科研和設計部門借鑒。