大坝渗流监测与资料分析.ppt

1前言水库数量：全国现有水库86353座，其中大型529座，中型3181座，小型82643座（09年鉴）
建设年代：1950年ICOLD统计15m以上大坝中国仅22座，上世纪50-70年代建坝约占93%
地区分布：湘、赣、粤、川、鲁、鄂、滇7省水库数过5000座，占全国61%，湖南11815座为最多
坝型坝高：土石坝占大坝总数的93%，坝高30m以上的水库9191座，15m以上2.63万老化病害严重
工程标准低、质量差（先天不足）
维护不够、老化失修（后天失调）
病险水库较多
3万多座病险水库，占总数40%
老化、水毁、地震等不时新增
大坝风险居高
经济社会发展，水库影响增大
极端气候条件，突发事件影响历年溃坝：1954～2009年56年间全国共发生水库溃坝3504座，年均62.6座，其中小型3375座（占96%）
过程分布：溃坝高峰在大跃进、文革期间，最多1973年溃556座，改革开放后快速减少，近年低位稳定
重大灾害：1975年河南板桥、石漫滩溃坝，1993年青海沟后溃坝等，极大改变了大坝安全管理发展进程
近期情况：2000-2009年共47座，年均4.7座，近几年是,07年7座，08年1座，09年没有，10年已有8座渗流问题的重要性
在工程事故统计中，渗流原因所占份额仅次于洪水漫顶，高达30～40%。
因工程质量认识、运用条件变化、技术要求提高，以及保障大坝运行安全和安全管理的需要，对已建坝进行渗流安全评价非常重要。大坝渗流危害
1）土石坝：破坏防渗与排水设施，造成坝基坝体和结构渗流破坏，降低坝坡稳定性。
2）混凝土坝：扬压力降低坝体稳定性，两岸地下水影响坝座和岩体稳定，对坝基和结构造成水化学侵害。
3）此外：过大的渗漏损失减低工程效益。渗流破坏：渗流作用下的孔隙介质结构的改变，又称渗透变形
破坏形式：管涌、流土、冲刷
土的分类：管涌、流土、过渡型，Cu判断
破坏指标：渗透坡降J，J破坏、J允许
破坏判断：直观判断、分析比对安全：在设计条件下基础和结构不发生渗流破坏，渗流对结构影响是有限和可接受的，并将渗流量控制在可接受的范围内。
控制：“上堵下排”原则，上堵措施有防渗体和防渗结构，下排措施有排水体和反滤保护措施，通过这些措施将大坝渗流控制安全范围。2.1概述
2.2巡视检查
2.3坝体渗流压力观测
2.4坝基渗流压力观测
2.5绕坝渗流观测
2.6渗流量观测2大坝渗流安全监测2.1.2渗流安全监测项目及要求
必设项目：1）巡视检查
2）渗流量观测
选设项目：①坝体渗流压力
②坝基渗流压力
③绕坝渗流观测2.1.3观测项目与观测频次
2.2.1巡视检查的重要性
巡视检查是对设备监测在空间和时间不足上的补充，实践表明：很多渗流险情首先是巡视检查发现的，国外经验：大坝安全管理中巡视检查工作非常重要。2.2.2巡视检查的重点
1）坝体：裂缝、兽洞、蚁穴等影响渗流安全的隐患。2）下游：散浸、出水点、集中渗水、塌陷隆起等，翻砂冒水、混水等。
3）上游：凹陷、塌坑等，水面漩涡、漏水声等，必要时做水下检查。
4）建筑物接触部位的渗流进出口。2.3.1观测目的及内容
1）监控观测断面坝体的渗流安全变化。
2）了解防渗排水措施的工作效能。
3）掌握观测断面的坝体压力分布。
4）确定断面上水位线位置。
5）监控穿坝建筑物渗流安全。

均质坝斜墙坝

宽心墙坝窄心墙坝

坝体渗流压力观测布置示意图2.3.3观测设备
1）设备有测压管、孔隙水压力计两类。
2）高坝、渗透系数小和压力变幅小的土层不宜测压管，测压管管径不宜大，渗流急变区的花管段不宜长、测点不宜少。
3）观测设备的考证资料要准确，孔口要防雨水，数据采集设备要定期校验。
4）造孔要干钻，反滤和分段止水要可靠。2.4.1观测目的及内容：
1）监控观测断面坝基的渗流安全变化。
2）了解防渗排水措施的工作效能。
3）掌握透水地基的渗压力大小及其分布。
4）监控穿坝建筑物渗流安全。
5）坝基范围包括天然岩土层，深入坝基的防渗排水设施等。2.4.2观测布置
1）横断面布置：取决于地层结构、地质构造，断面数一般不少于3个，应顺流线方向布置，或与坝体渗流压力观测断面相重合。
2）观测孔布置：根据建基面轮廓、坝基地质条件、防渗和排水型式，一般不少于3个。
3）观测点布置：一般在不同高程布置1~2个。2.4.3观测设备
1）与坝体观测一样，设备有测压管、孔隙水压力计两类，设备选用原则也同。
2）一般选用与坝体观测一样设备，便于观测。一般坝基观测对测压管的限制放宽。1）目的：监控结合面渗流安全，了解绕渗对大坝渗流的影响，掌握坝肩地层渗流安全。
2）布置：一般在结合面和外围布置1~3断面，沿结合面和流线方向布置。
3）设备：一样的渗流压力观测设备。2.6.1重要性
渗流量是反映渗流场状态的另