水工观测技术规程(万安水电厂)

'Q/WSD109009-2010代替Q/WSD1047-2004水工观测技术规程2010-11-09实施2010-11-09发布中国国电集团公司万安水力发电厂发布 Q/WSD109009—2010前言本标准是根据行标DL/T5178—2003《混凝土坝安全监测技术规范》和设计单位《万安水利枢纽变形观测纲要》的要求，结合我厂实际情况进行修订的。本标准在编写格式和规则上以GB/T1.1―2009《标准化工作导则》为基础，并符合DL/T600―2001《电力行业标准编写基本规定》。本标准是对原Q/WSD1047—2004《水工观测技术规程》的修订。修订本标准的目的是进一步规范万安水利枢纽水工观测的各项技术要求，确保观测质量。修订后的本标准对万安水电厂水工观测技术要求和管理作了进一步的阐述。本标准如有与新颁布的国家标准、行业标准或上级文件精神等相抵触之处，则应以新颁布的国家标准、行业标准或上级文件精神为准。本标准由中国国电集团公司万安水力发电厂标准化委员会提出。本标准由中国国电集团公司万安水力发电厂标准化办公室归口管理并负责解释。本标准起草单位：国电万安水力发电厂基建水电安装分公司本标准主要起草人：曹志淦本标准审核人：曹胜中、张正春本标准审定人：付小龙本标准批准人：梁明云本标准所代替标准的历次版本发布情况为：Q/WSD―J06―03.24―90Q/WSD―J06―03.24―95Q/WSD―J06―03.03―1999Q/WSD1047―2004。23 水工观测技术规程1范围本标准规定了水工观测运行管理工作内容、维护工作内容与方法。本标准适用于万安水电厂水工观测运行和维护管理工作。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。Q/WSD1047-2004《水工观测技术规程》DL/T5178—2003《混凝土坝安全监测技术规范》《万安水利枢纽变形观测纲要》3总则3.1水工建筑物安全监测工作是保证工程安全，充分发挥工程效益，更好地为工农业生产服务的一项重要的基本工作。3.2大坝安全监测的任务3.2.1监视运用期间水工建筑物的性态变化和运用情况，在发现不正常现象时及时分析原因，采取措施，防止发生事故，以保证工程安全运行。3.2.2定期对观测资料进行分析，开展对水工建筑物技术鉴定，总结运行经验为改善运行方式和制定检修计划，验证设计，评价施工质量提供数据。3.2.3定期进行观测资料的整编，为其它水工建筑物的设计、施工、管理和科研提供资料。3.3观测工作原则和要求3.3.1观测项目要能满足监视工程运行情况和变化规律，既要有重点，又要全面考虑，对于有联系的观测项目，要结合进行。3.3.3必须保证资料真实性和可靠性，观测精度应足以反应建筑物变化规律，观测设备、方法及测次在一定时间内不能随意改变。3.3.4观测资料应按时进行分析，以便及时发现问题和解决问题。Q/WSD109009—20103.4水工观测工作的内容23 3.4.1了解观测项目的确定和布置3.4.2了解观测设备的设计结构3.4.3了解观测设备的建设安装情况及历史变异情况3.4.4现场观测和成果记录3.4.5观测成果的计算和整理分析3.4.6进行资料的整编和刊印，并编写观测资料整编说明3.5水工观测项目、周期、精确度等规定依据国电集团公司（生〔2004〕21号）《关于〈关于报送万安水电站大坝安全监测系统完善及优化方案的请示〉的批复》文件的要求，已对部分观测项目周期进行了修订。（见表1）3.6当库区遇到大暴雨、大洪水、高水位，或发生六级及其以上地震等特殊情况下，应加密测次。具体加测方案如下：3.6.1当入库流量10000—13600m3/s或尾水位高于75米时，加密观测护坦渗流渗压，每天测一次。3.6.2当入库流量13600—15500m3/s或库水位高于96米时，加密观测护坦渗流渗压，每天测二次；加密观测基础廊道渗流渗压，每天测一次；加密观测土坝测压管、正倒垂、引张线一次。所有自动化项目每天测一次。3.6.3当遇到连续暴雨或库水位高于96米时，应加密左岸不稳定岩体测量一次。3.6.4当入库流量15500—17900m3/s或库水位高于96米时，护坦和基础渗流渗压观测，每六小时测一次；土坝测压管、正倒垂线、引张线每天测二次；所有自动化项目每四小时加测一次。3.6.5当入库流量17900—21500m3/s或库水位高于100米时，应进行昼夜值班，选择重点部位渗流渗压、坝体、坝基变形进行不间断监测。3.6.6当入库流量超过21500m3/s或库水位高于102米时，除做好3.6.5条外，应加强昼夜值班，对大坝重点部位采取不间断观测和巡视检查，并密切注视其变化情况，对可能发生的异常和险情应及时上报。3.6.7当坝区发生六级或以上地震时，应随后对所有监测项目加测一次，并对资料进行整理分析提交分析报告。3.7各观测项目的符号规定为：水平位移量：向下游为正，向上游为负，向左岸为正，向右岸为负；船闸闸墙水平位移量：向闸室中心为正，背向闸室中心为负；变形缝位移量：增大为正，缩小为负；垂直位移量：下降为正，上升为负。3.8观测责任制度3.8.1观测人员应熟悉本规程，并定期进行考核，新参加观测人员经考试合格后，才能参加观测工作。3.8.2观测工作须做到：四无（无缺测、无漏测、无不符精度、无违时）；五随（随观测、随记录、随计算、随校核、随分析）；四固定（人员、仪器、时间、测站固定）Q/WSD109009—20103.9现场记录制度23 3.9.1现场观测读数直接记录于手簿中，不得追记或记入其它纸上转抄，记录坚持复诵制。(1．5水工观测项目、周期、精确度等规定)表1水工建筑物观测项目序号观测项目单位精确度周期使用主要仪器测点数1水平位移直伸监测网mm0.012年T3经纬仪5点2倒垂线mm0.011月CG－3型坐标仪12点3正垂线mm0.011月CG－3型坐标仪19点4引张线mm0.011月放大镜64点5视准线mm0.011月T3经纬仪、觇牌14点6左岸不稳定岩体mm0.13月T2经纬仪4点7垂直位移结合缝mm0.011月Ni005A水准仪7点8一等水准环线mm0.012年Ni005A水准仪11点9大坝垂直位移mm0.011月Ni005A水准仪128点10大坝基础岩体标mm0.013月Ni005A水准仪4座11渗流渗压基础护坦扬压力m0.01半月压力表167点12浸润线水位m0.01半月电测水位计三个断面9点13排水管渗流量ml/s0.1半月量杯、秒表431点14大坝渗流量l/s0.001半月三角堰2处15绕坝渗流m0.01半月电测水位计4个16土坝扬压力m0.01半月电测水位计三个断面9点17内部观测应变计10－61×10－6两月水工比例电桥165支18无应力计帕斯卡104两月水工比例电桥44支19基岩变形计mm0.01两月水工比例电桥51支20钢筋计Pa104两月水工比例电桥188支21温度计℃0.01两月水工比例电桥167支22土压力盒Pa104两月数字钢弦接收仪38支23渗压计Pa104两月水工比例电桥13支24裂缝计mm0.01两月水工比例电桥3支25测缝计mm0.01两月水工比例电桥120支26压应力计Pa104两月水工比例电桥20支3.9.2记录要使用铅笔，文字与数字要清晰端正，不得潦草；原始记录不得涂改或擦去，绝对禁止伪造数字。3.9.3原始记录，如有读错、记错的“分”值，“厘米”值及其以上的数字，可用单线划去，在其右上方写上正确数字，但不得有两个相关数字的连环改动，并注明原因，观测的“秒”值、“毫米”值及其以下数字禁止涂改。3.9.4观测者和记录者要分别签名且不得简写。3.10每月各观测项目的观测成果，应及时整理，次月3日前上报《大坝安全监测重点部位特征表》于Q/WSD109009—2010生技部门；每年年终应对全年观测资料进行整编，并对观测工作进行技术总结；2月25日前23 上报，由厂生技部门审定后归档。3.11每年应对用于大坝观测的仪器仪表进行定期检验，并保证仪器使用期在有效检验期限内。4水平位移监测4.1直伸监测网4.1.1直伸监测网的目的：在于对坝面视准线的端点及10#、5#倒垂线进行有效的检测，以确保相对稳定点的可靠性。4.1.2直伸监测网的布置：直伸监测网由右岸坝肩11－4#，船闸10－3#，25坝段的5－2#，5坝段的1－1#，左岸坝肩CL点组成（见图1）11－4#1－1#5－2#CL10－3#图1直伸监测网4.1.3观测方法和要求a）用威尔特T3经纬仪按全圆方向法观测十二个测回，同一点全部观测工作应在两个以上光段内完成。b）在直伸网观测前后两天内，完成用铟瓦带尺按基线丈量方法测量10#正垂线至10－3#正垂点、5#正垂线至5－2#点、1#正垂线至1－1#点的距离；同时11#倒垂线、10#正倒垂线、5#正倒垂线、1#正倒垂线亦同步观测，分别计算前后观测在水流方向的影响值，取其平均值为该次观测在水流方向的影响值，对于11－4#、1－1#点加入影响值改正，作为监测网起始值。通过观测及计算即可得到监测网其它点的坐标，在此坐标值上，对10－3#、5－2#点加上基线丈量与正倒垂线观测结果与首次值之差即为该次观测两点相对应的倒垂线位移量，各监测网点坐标与首次之差值即为各监测网点的位移量（包括11－4#与1－1#点）。c）正倒垂线观测按2.3.3的观测要求进行。d）用于测角的经纬仪和觇牌必须强制对中，其对中误差不得大于0.1mm。e）用于测角的经纬仪在每期业务开始前，应按《国家三角测量和精密导线测量规范》第62条中的2、3、4、5、7、8、10、12、13、14、15等十一项进行检验，业务结束后只作第7项检验。f）测角观测按一等三角点的各项要求操作，测角的各项限差不得超过表2所列数据。g）在每期业务开始前，必须测定觇牌的零点差，其测定精度不得大于0.1mm。Q/WSD109009—2010h）直伸监测网每两年观测一次，如遇特殊情况，增加测次。23 表2直伸监测网测角限差表项目限差备注光学测微器两次重合读数差1″半测回归零差5″一测回2C变动范围8″测回差5″三角形闭合差2.5″按菲列罗公式计算的测角中误差0.7″M=±{[WW]／3n}0.5气泡偏离中心不得超过1格4.2引张线法观测水平位移4.2.1观测设施（见表3）表3引张线布设表编号起讫点部位长度（m）测点数备注EX(01)倒1－倒25#－15#坝段基础廊道160.0010EX(02)倒3－倒517#－25#坝段基础廊道119.507EX(03)倒5－倒625#－安Ⅱ坝段基础廊道181.006EX(04)正1－正65#－安Ⅱ坝段观测廊道492.5025EX(05)倒7－倒8船闸左闸墙管线廊道153.208EX(06)倒9－倒10船闸右闸墙管线廊道152.4084.2.2引张线观测方法和要求观测时，首先在标尺上读取整毫米数，然后用放大镜直接读取钢丝左右边缘读数，其左右边缘读数和钢丝直径之差不得超过0.2mm，测回观测之差也不得超过0.2mm。每一测次应观测两测回。4.2.3引张线观测步骤a)对廊道内的引张线，观测前应检查廊道内防风情况，如有通风孔洞，应加以封闭。b)在端点的钢丝两端悬挂重锤，使之拉紧。c)把钢丝放在夹线装置的V形槽中心，然后夹紧。d)增减水箱内水量，使钢丝高出标尺0.3－3mm，检查浮船在水箱中是否自由浮动，检查钢丝有无搁浅现象。f)检查完毕，待钢丝稳定后，用放大镜进行测读。从一端顺次测到另一端为一测回，然后反向观测另一测回，共进行两测回，当一测回结束后，应在若干部位轻微拨动钢丝，待其静止后再测下一测回。d)测读结束后，将端点夹线装置松开，取下重锤。4.3垂线观测水平位移4.3.1倒垂线布置（见表4）Q/WSD109009—2010表4倒垂线布置表23 编号部位线长(m)建基面以下(m)测点数备注IP(01)左岸非溢流坝5#坝段1IP(02)左岸溢流坝15#坝段1IP(03)底孔泄流坝17#坝段39.9537.001IP(05)底孔泄流坝25#坝段41.3625.002IP(06)安装场安Ⅱ坝段44.2230.001IP(07)船闸上闸首左275.4128.001IP(08)船闸九闸块左64.4314.001IP(09)船闸九闸块右62.6012.501IP(10)船闸上闸首右259.7410.001IP(11)右岸坝肩41.5036.502合计10条倒垂线124.3.2正垂线布置（见表5）表5正垂线布置表编号部位线长(m)测点数备注PL(01)左岸非溢流坝5#坝段35.501PL(02)左岸溢流坝15#坝段37.001PL(03)底孔泄流坝17#坝段40.801PL(04)左岸溢流坝11#坝段36.404挠度观测PL(05)底孔泄流坝25#坝段41.806挠度观测PL(06)安装场安Ⅱ坝段47.401PL(07)船闸上闸首左25.501PL(08)船闸九闸块左2.501PL(09)船闸九闸块右2.501PL(10)船闸上闸首右25.501PL(10－3)船闸上闸首吊梁4.901合计11条正垂线259.80194.3.3垂线观测要求a)垂线观测前，必须检查垂线是否处于自由状态，倒垂线还应检查浮体组浮力是否满足要求。b)垂线人工观测一律采用CG－3型光学垂线坐标仪进行观测，观测前、后应在室内观测墩上检查仪器零点，取其平均值与首次检查值之差为本次观测值的改正数，每次检查观测两测回，每测回之间须重新整平仪器，每测回照准两次，读数两次，两次照准差不得超过0.15mm，测回差也不得超过0.15mm。c)正倒垂线每次均观测两测回，其观测方法和限差与坐标仪零点检查观测方法相同。d)凡与引张线、直伸监测网和视准线有关的正倒垂线，均应与它们同步进行观测，要求在最短的时间内观测完毕。4.4视准线观测水平位移Q/WSD109009—20104.4.1土坝视准线4.4.1.1观测设施布置（见表6）23 表6土坝视准线布置表条号设站点及高程(m)测点高程(m)测点距设站点距离(m)后视点（部位）测点1测点2测点3测点4111－4#(112.5)105.0B5411.85－2#25#坝段2BR(112.5)105.0B1172.3B2233.7B3269.8B4316.8B（左坝肩）3AR(112.5)94.0B1233.7B2316.8B3411.8AL（船闸右闸2）4.4.1.2观测方法和要求a)土坝三条视准线采用活动觇标法观测，各测点实行强制对中，其对中误差不得大于0.1mm。b)用T3经纬仪观测，观测前应对仪器进行检查，检验内容要按《国家三角测量和精密导线测量规范》规定作有针对性的项目检验，觇牌必须测定零点差。c)观测工作应在有利时间段内进行，采用单向观测，每一测点照准一次读数两次，每一个正（或倒）镜为半测回，一个正镜和一个倒镜组成一测回，半测回两次读数差不得超过1.0mm，半测回差不得超过2.0mm，测回差不得超过1.5mm，每次观测二—四测回，取其中数为本次观测值。d)当测点变位超出活动觇牌测量范围时，应采用小角度法观测。每一测点照准一次，读数两次，每一个正（或倒）镜为半测回，一个正镜和一个倒镜组成一测回，测微器两次重合读数差不得超过0.4″，一测回中两个半测回小角值较差不得超过3″；同一测点，各测回小角值较差不得超过2″。每次观测四测回，取其中数为本次观测值。在开始进行小角度法观测时，要测定测站点到各测点的水平距离，距离的测点精度要达到两千分之一（距离是测定一次以后不变）。4.4.2船闸闸墙视准线4.4.2.1观测设施布置（见表7）表7船闸闸墙视准线布置表条号设站点测点高程(m)测点距设站点距离(m)后视点倒垂号XY倒垂号4上闸首右102.00177.20九闸块右IP(10)5177.705758.00IP(09)5上闸首左102.00177.20九闸块左IP(07)5177.705736.20IP(08)4.4.2.2观测方法和要求a)两设站点分别由7#、10#正、倒垂线控制，两后视点分别由8#、9#正、倒垂线控制。b)观测方法和要求与土坝视准线相同，但限差作如下改变：半测回两读数差不得超过0.7mm，半测回差不得超过0.7mm，测回差不得超过0.5mm。4.4.3左岸非溢流坝视准线Q/WSD109009—20104.4.3.1观测设施布置（见表8）5#坝段CR为设站点，后视点为左岸坝肩的CL点，全长93.2m，其中布置四个测点。23 表8左岸非溢流坝视准线布置表条号设站点测点高程(m)测点距设站点距离(m)后视点测点1测点2测点3测点46CR（5#坝段）104.0B1B2B3B4CL（左坝肩）4.4.3.2观测方法和要求a)设站点CR由1#倒垂线控制。b)照准点CL为相对稳定基点，通过水平位移监测网观测进行检验。c)观测方法和要求与土坝视准线相同，但限差要求与船闸闸墙视准线一样。4.5结合缝观测4.5.1测点布置该网为三维网（分别进行精密测边和精密水准测量）。在平面上反映结合缝的张合与错动变形，在高程上反映其不均匀沉陷。由于现场条件的限制不能布置进行精密测边，所以只进行精密水准测量以监测其不均匀沉陷。（见图2）TN7TN6TN5TN4TN3TN2TN1图2船闸与土坝结构缝监测布置图4.5.2观测要求a)全网以TN1、TN2、TN3为相对稳定基点，TN2为主要相对稳定基点。该三点在首次观测确定后，以备各次观测中只对TN1、TN3加进TN1对TN2，TN2到TN3的距离变化影响改正值，平差计算时仍以该三点为起始点数据。（未进行此项测量）b)水准观测按一等水准测量要求进行，以TN1、TN2、TN3为相对稳定基点，每季校测一次。观测路线是：TN3→TN4→TN7→TN6→TN1；TN4→TN5→TN6；TN2→TN5。每一段一站完成，观测结果按水准网平差方法进行计算。4.6左岸不稳定岩体观测Q/WSD109009—20104.6.1布设目的23 为监测左岸不稳定岩体的稳定性，沿山体不同高程布置了四个照准标志测点，用于监测不稳定岩体斜向水库方向的位移。4.6.2观测方法和要求以左非视准线的B3测点为设站点，以5#坝段视准线设站点（CR）为后视点,采用T2经纬仪用全圆方向观测法测定各点水平角，每次观测两测回，首次观测四测回，每季度观测一次，当遇到连续暴雨或库水位高于96米时，应进行加密观测。并精确测定各测点与设站点的距离，以后不再测定此距离，均以首次测定的距离进行计算。测回间须重新整平仪器，并变换度盘位置。4.6.3测站限差（见表9）表9测站限差表项目限差备注光学测微器两次重合读数差3″半测回归零差8″一测回2C变动范围13″测回差8″5垂直位移观测5.1坝下一等环线垂直位移监测网5.1.1布设目的是为建立大坝垂直位移观测的基准点，检验垂直位移观测工作基点的稳定性，并提供坝下地壳形变观测资料（即万安断层的监测资料）。5.1.2布设坝下一等水准环线全长十三公里，设有基岩标两座、钢管标两座、普通钢管标三座，双金属标四座，共十一点。5.1.3观测要求5.1.3.1坝下一等水准环线按国家一等水准精度要求施测。5.1.3.2坝下一等水准环线每两年观测一次，观测时间应在十至十一月进行，整个环线分为四小段进行往返观测：a）基准点1—基准点2b）基准点2—工作基点2c）工作基点2—工作基点1d）工作基点1—基准点15.1.3.3标点间往返高差不符值不得超过±1.8（K）0.5mm，（K为标点间距离，以公里计）；环线闭合差不得超过±1（F）0.5mm，（F为环线周长，以公里计）。5.1.3.4所有标点均以正标钢管标为主点，接测到主点时，其测站数应为偶数站。5.1.3.5每次环线观测前后，应按《国家一、二等水准测量规范》中6．2条的规定项目检验水准尺和水准仪。Q/WSD109009—20105.1.3.6应准确记录开工及收工时间。5.1.3.723 每次以钢管标起测和收测，均须测定标内不同深度处（管口、管下0.5、1.0、2.0、3.0、5.0、10.0、15.0、20.0m等）的温度。双金属标、钢管标的标高改正，以1987年10月至11月观测的双金属标的钢铝管高差、钢管标的加权平均温度作为首次值，按往返进行各自的改正，钢管标首次加权平均温度，双金属标钢铝管首次高差及钢管标、双金属标温度改正计算方法见《万安变形观测纲要》。5.1.3.8过江段的观测应严格执行国家一等水准测量有关过江的技术要求。5.2基础岩体垂直位移监测5.2.1钢管标布设（见表10）表10：基础岩体垂直位移钢管标布置表坝段断层名称位于断层部位观测对象埋设深度（m）廊道底板高程（m）建基面以下总深度（m）7#F160下盘65.4526#F33上盘8.0011.1052.00下盘26.0029.0052.002#机F210下盘25.0029.1053.065.2.2钢管标观测所有的钢管标标点都纳入基础的沉陷观测中，并按基础沉陷观测要求观测，一个坝段内，以下盘标为主标，上盘标及廊道基础沉陷标为付标，测其主付标的高差值。主标联入基础沉陷观测中。5.3水工建筑物的垂直位移监测5.3.1观测设施（见表11）表11：水工建筑物沉陷标点布置表序号项目数目备注1基础垂直位移37点包括深埋钢管标点2坝面垂直位移62点不包括土坝顶标点3机组平台垂直位移16点包括5#机标点4土坝横断面垂直位移10点不包括三维网测点5基础倾斜3点合计128点5.3.2观测要求a)在观测中，所有的垂直位移观测点，要组成最短闭合环线和附合路线进行干、面水准测量，闭合环线及附合路线均以左岸工作基点2和右岸工作基点1为起讫点。Q/WSD109009—2010b)倾斜观测点，以支线按干水准路线观测要求进行。c)土坝的横断面水准测量作为坝面干水准路线的支线与干水准观测同要求进行观测。23 b)所有垂直位移观测，均以《国家一、二等水准测量规范》中一等水准测量精度要求施测。c)垂直位移观测路线、仪器、起讫点必须固定，观测人员也应相对固定。f)工作基点1和工作基点2的高程以一九八七年观测的首次为准，以后据一等水准环线测量成果分析再作改正。5.3.3观测方法垂直位移采用光学测微法进行往返观测。往测时水准仪照准标尺分划的观测顺序如下：a）奇数站为：照准后视标尺的基本分划；照准前视标尺的基本分划；照准前视标尺的辅助分划；照准后视标尺的辅助分划；（简称后－前－前－后）b）偶数站为：照准前视标尺的基本分划；照准后视标尺的基本分划；照准后视标尺的辅助分划；照准前视标尺的辅助分划；（简称前－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，偶数站采用后－前－前－后。5.3.4测站观测采用光学测微法，一测站的操作程序如下（以往测奇数测站为例）：a)首先将仪器整平（气泡式水准仪望远镜绕垂直轴旋转时，水准气泡两端影像的分离，不得超过1cm，自动安平水准仪的圆气泡位于指示环中间）；b)将望远镜对准后视标尺（此时，利用标尺上圆水准器整置标尺垂直），使符合水准器两端的影像近于符合（双摆位自动安平水准仪应置于第Ⅰ摆位）。随后用上、下丝照准标尺基本分划进行视距读数。视距第四位数由测微鼓直接读得。然后，使符合水准器气泡准确符合，转动测微鼓用楔形平分丝精确照准标尺基本分划，并读定标尺基本分划与测微鼓读数（读至测微鼓最小刻划）；c)旋转望远镜照准前视标尺，并使符合水准气泡两端影像准确符合（双摆位自动安平水准仪仍在第Ⅰ摆位），用楔形平分丝精确照准标尺基本分划，并读定标尺基本分划与测微鼓读数，然后用上、下丝照准标尺基本分划进行视距读数；d)用微动螺旋转动望远镜，照准前视标尺的辅助分划，并使符合气泡两端影像准确符合（双摆位自动安平水准仪置于第Ⅱ摆位），用楔形平分丝精确照准并进行标尺辅助分划与测微鼓读数；e)旋转望远镜，照准后视标尺的辅助分划，并使符合水准气泡的影像准确符合（双摆位自动安平水准仪仍在第Ⅱ摆位），用楔形平分丝精确照准并进行辅助分划与测微鼓的读数。5.3.5测站限差规定（包括闭合差）a）同一标尺基辅分划读数差不得超过0.3mm。b）标尺基辅分划所测高差之差不得大于0.4mm。Q/WSD109009—2010c)一个测站上往、返测高差不得超过0.3mm，相邻两点有几个测站时，不得超过0.3（n）0.5mm（n为测站数）。23 b)环线、符合路线闭合差不得超过0.2（n）0.5mm（n为测站数）。6内部仪器监测6.1仪器的布置及监测要求6.1.1仪器布置内部监测项目，仪器布置数量如表12表12内部监测仪器部位数量仪器类别表孔底孔厂房挡土墙船闸土坝合计7#11#20#26#2#机5#机基岩变形计（M）5487451851测缝计（J）102610209837120钢筋计（R）96418402037188应变计（S）33391817182326165无应力计（N）2101111313344温度计（T）10157201323763167压应力计（C）2020土压力计（E）592438渗压计（P）8513裂缝计（K）1113合计6011111868757810233568096.1.2监测要求a)观测前必须准备好仪表、工具、记录本等，如需要更换仪表时，应先检验是否具有互换性。b)观测时要进行现场质量控制，若测值超过限差，应进行校测。c)各观测仪器的观测，必须符合电阻值观测限差表（表13）和电阻比的观测限差表（14）。d)认真做好观测记录，注明仪器异常情况。e)若遇坝体灌浆、地震等情况，应在观测记录簿上注明。b)仪器失灵，应按鉴定规定测出各分线电阻，并记录清楚。表13电阻值观测限差表电缆芯数观测值观测值计算中值上下限备注三芯R13、R34、RSR13+R34-RS2r2r±0.04四芯Rt、RSRS-Rt2r2r±0.03五芯R12、R14、R25R14-R2500±0.04注：表中R12为白绿电阻；R13为白（绿）红电阻；R14为白黑电阻；R25为绿蓝电阻；R34为红黑电阻；Rs为总电阻；Rt为仪器电阻；r为芯线电阻。Q/WSD109009—201023 表14:电阻比观测限差表单位：10-2Z或Z"Z+Z"上下限备注观测值中值960097009800990010000101001020010300104002M±422M±322M±222M±122M±022M±122M±222M±322M±4220016±220009±220004±220001±220000±220001±220004±220009±220016±2电阻比限差计算方式Z+Z"=2M+A2=20000±A2式中：Z—正测电阻比Z"—反测电阻比M—接收仪器的固定电阻，构造上应为100Ω6.1.3对仪器、电缆头、电桥经常进行维护，保证观测精度。a）每年对水工比例电桥鉴定一次。b）各观测设备，每三—五年鉴定或率定一次。6.1.4监测测次规定a）一般情况下对纳入内观自动化系统运行的仪器每天测一次。b)对未纳入自动化系统尚有价值的仪器，每两个月测一次。6.2水工比例电桥及其他仪器使用、检验方法6.2.1电桥的使用方法a）电桥放平后，打开检流计开关，调整内附检流计，使指针指零。b）仪器电缆为四芯时，按黑红绿白的颜色分别接在电桥对应接线柱上，并“3、4”倒向开关指向“4”，若为三芯电缆，则按黑红白接线，倒向开关指向“3”。c）测量电阻时，将倒向开关指向电阻值，测电阻比时，将转换开关指向电阻比；此时调整四个可变电阻旋纽，先粗调，后精调，使内附检流计的指针指零，此值即为电阻值或电阻比，记入表内。d）在进行精调时，应随时放松精调开关，使电源断路，以免电流连续通过传感器的钢丝，使钢丝发热影响测量精度。e）测量完毕后，切断电源，关闭检流计开关，将四个可变电阻旋纽调至零位。f）外接检流计插孔，用于校核电桥本身精度，或需要进行高精度的测量时，接入灵敏度较高的检流计，进行测量。g）若检查仪器的总电阻和分线电阻时，将倒向开关倒向“3”，将仪器电缆分别按黑白（总电阻），黑绿、红绿、红白（测分线电阻），接上电桥黑白接线柱上，分别测量电阻值。6.2.2电桥使用注意事项a）观测时电桥要放平稳，如不能水平放置，最大倾角不能超过20°。Q/WSD109009—2010b）观测接线，应将芯线环绕接线柱半周，然后旋紧螺帽，但不要用力过大，以免损坏接线柱。c）23 粗调过程中，若发现检流计指针偏转相当强烈，应立即放开测量按钮，较大范围调整可变电阻，再进行测量。严禁按下按钮不放，以免指针损坏。6.2.3电桥检查和维护的一般要求6.2.3.1电桥应放在湿度不大于80%，温度在5~35℃的环境中，无振动、无漏水、无暴晒的地方。6.2.3.2电桥盘面，接线柱应保持清洁，四只旋钮应定期清洗，上润滑油。6.2.3.3观测前必须对电桥进行率定，如果电阻比误差大于0.02%，电阻值误差大于0.03Ω，应送厂家修理。6.2.3.4电桥使用时，发现检流计不灵敏，应检查电池盒是否接触不良；电池电压低于2.5V，应更换新电池。6.2.3.5当发现电桥线路不通时，用万电表进行如下检查。a）桥臂检查；b）检流计回路检查；c）电源回路检查；d）内附检流计，外接检流计检查。6.2.3.6如发现电桥电阻元件损坏或内附检流计断丝、线圈短路应送厂家修理。6.2.4电桥率定的项目和步骤6.2.4.1绝缘率定：a）表盘面板上，开关指向“关”，倒向开关指向“４”，转换开关指向电阻比。b）将兆欧表的火线接电桥的“黑（或白）”接线柱，地线接面板，测量绝缘度，大于或等于200MΩ为合格。6.2.4.2准确度率定：a）用水工比例电桥率定器进行。最好配合外接精度较高的检流计（AC4/1型）进行。率定器由两个旋纽及四个接线柱组成。旋纽R是标准的10×10Ω的步进开关，用于鉴定电桥×10档的电阻。旋纽Z是一只可变标准电阻比，范围在0.9500~1.0500。b）×10档率定：b)将转换开关指向“电阻值”，率定器Z旋纽至于R，R旋纽置于“1”，再将电桥×10档置于“1”，其它档置于“0”，进行测量。记下检流计的偏格量然后将桥面电阻值增加0.01Ω（旋动×0.01档），记录其偏格量逐档进行测量计算其误差。c）×1档率定：c)将转换开关指向“电阻比”，率定器旋纽R置于Z处，Z旋纽置于“0.9500”，再将电桥×10档置于“9”，×1档于“5”，其它档置于“0”进行测量，记录检流计偏格量用同样的方法率定0.9600—1.0500等各档。d）×0.1及×0.01档率定：由于这两档的电阻值较小，不影响测量精度，率定的目的是只需检查电阻是否有虚焊和刷片是接触是否良好。率定的方法是先使测量电桥处于平衡状态，拨动“×0.1档”，从0—10，检查检流计指针是否均匀偏转，如均匀偏转，表示工作状态正常。但要注意率定×0.1档用粗调电源开关，率定×0.01Q/WSD109009—2010档用精调开关。6.2.4.3内附检流计的鉴定：23 在准确度率定后，使内附检流计处于平衡状态，并使电桥处于检测电阻比状态，检查内附检流计是否满足下列要求：a）使电桥盘面电阻增加0.1Ω，指针偏转大于3mm为合格。b）调电阻，使检流计处于5—10mm偏转的不平衡位置，突然切断电源，用秒表测量回至原点的时间，要求小于3S为合格。c）均匀转动×0.1档旋纽，检验检流计偏转是否顺畅。6.2.5电缆的维护a)每年应定期检查电缆，发现问题应检查测定电缆芯线电阻。b)电缆要妥善保护，避免高温、酸、碱侵蚀及人为机械损坏。c)不得随意改变电缆长度，必要时要经领导和上级部门批准，并记录加长或减短的长度和前后的各项测量。6.3内观成果的整理和计算6.3.1数据处理a)检查观测数据是否超过限差，并给出误差范围。b)确定初始值（基准值）。6.3.2各类仪器的计算公式：6.3.2.1温度计算a）T=（Rt-R0）α’……四芯电缆b）T=（Rt-R0-2r）α’=[Rt-（R0+2r）]α’……三芯电缆式中T—坝体温度（℃）Rt—温度t℃时仪器的实测电阻值（Ω）R0—温度0℃时仪器的电阻值（Ω），一般选用厂家值。α’—仪器温度灵敏度（℃/Ω），一般选用厂家值。2r—仪器电缆电阻（Ω）。6.3.2.2修正灵敏度的计算仪器灵敏度f，是指仪器出厂时附有一米电缆时的灵敏度。因电缆加长，使仪器精度降低。所以对每个仪器的f值必须加以修正。f"=f（1+2r/Rt）式中f—仪器灵敏度f"—修正灵敏度6.3.2.3测缝计、裂缝计开合度计算J=f"△Z+b△t式中J—所求缝的开度（mm）b—温度补偿系数（mm/℃），一般很小，可近似认为b=0Q/WSD109009—2010△t—温度相对于基准值的变化量（℃）△Z—电阻比变化量，即电阻比观测值与基准值之差（×0.01%）23 6.2.3.4钢筋计的应力计算δ=f"△Z+b△t"式中：δ—所求钢筋应力（MPa）f"—钢筋计修正灵敏度（Mpa/0.01%）6.3.2.5渗压计的渗透压力计算P=f"△Z-b△t式中：P—渗透压力（MPa）6.3.2.6应力计的压力计算δ=f"△Z+b△t式中：δ—应力（MPa）其它符号意义不变。6.3.2.7应变计的计算ε=f"△Z+b△t式中：ε—应变量（×10-6）f"—修正灵敏度（10-6/0.01%）6.3.2.8基岩变形计的变形计算V=f"△Z+（α钢+α岩）△t式中：α钢—加长钢管的膨胀系数（×10-6/℃）α岩—岩石的线膨胀系数（×10-6/℃）7渗流渗压监测7.1监测目的监测目的：为了解大坝在渗流作用下的情况，掌握各防渗设施的工作效能，借以分析大坝在各种运行条件下的稳定性，以保证工程安全，应进行渗流渗压监测。7.2监测要求7.2.1渗流渗压监测应按规定的时间、测次进行，不得随便放弃，无法观测应注明原因，并向领导报告。7.2.2渗流渗压监测，应同时观测上、下游水位。7.2.3当监测发现下列情况之一时，必须加强观测，查明原因，采取措施。a）扬压力实测值大于设计计算值。b）扬压力实测值大于第一次蓄水到正常蓄水时的测值或超过历史上最大实测值。a）扬压力或渗流量变化趋势出现异常时。b）出现管涌迹象时。7.3监测设备布置Q/WSD109009—20107.3.1渗压监测的布置23 万安工程主体建筑物共布置19条顺水流方向监测剖面及若干零星监测孔，共计188个测孔，其中预埋式测压管48个，钻孔式测压管140个，土坝测压管18个，绕坝渗漏测压管4个，各建筑物测压管分布及监测对象见表15：表15各建筑物测压管分布及监测对象项目数量(个)名称观测剖面（个）测压管类型和数量小计钻孔式测压管预埋式建基面断层基岩深部坝体绕坝渗流建基面土坝699422船闸3121720右非厂房安装场31841234底孔及护坦346322071二期工程440445合计191254694441927.3.2渗流监测的布置：坝基挡水前沿主廊道帷幕下游侧，设置一排主排水孔，孔距为3米，倾向下游15°，孔径为100mm，共布置249个孔。底孔坝段护坦基础排水，采用封闭抽排方式，沿护坦廊道一周均匀布置一排排水孔，倾向护坦内侧15°，在护坦中部的两条排水廊道分别布置一排辅助排水孔，均为垂直孔。共布置193个渗流管。7.4渗压监测方法和要求7.4.1测压管水位监测，一般有两种方法，当管中水位低于管口时，采用电测水位计（或测声钟）进行监测。当管中水位高出管口时，采用压力表进行监测。若水位高出管口不多，压力表又不能反应时，在管口接玻璃管进行监测。7.4.2采用电测水位计监测时，先打开测压管管盖，将测头放入管中，当测头下降接触水面时，电测水位计立即鸣响报警，将测绳上提下放几次，趁报警器开始反应的瞬间，读取最小读数，即为空管深度。测压管水位=测压管管口高程－管口至管中水面的垂直距离（Lcosa）（L—为测绳长度，a—为测压管倾角）7.4.3采用压力表监测扬压力时，应将水笼头打开排气，待气排完后，应立即关紧，待压力表指针稳定后方能读数（稳定时间为30分钟左右）。读数时，目光应垂直于压力表盘，读到最小估读单位。7.4.3.1船闸、右非、安装场、厂房坝段基础扬压力计算公式：a）控制值=（H上—H下）a+H下式中：H上—上游水位H下—下游水位a—水头折减系数b）扬压力水位高程=压力表表座高程+（压力表读数×102）Q/WSD109009—2010注：压力表表座高程=廊道地面高程+地面至压力表中心距离c）差值=控制值－扬压力水位高程23 7.4.3.2底孔坝段和护坦基础扬压力水位监控值、极限值计算公式：a)底孔坝段扬压力水位设计监控值：Hk=h+a（H上-h）b)护坦廊道扬压力水位设计监控值：Hk=廊道底板高程+0.3（H下—廊道底板高程）c)底孔坝段扬压力水位设计极限值计算：Hj=H下+a（H上—H下）=a△H+H下d)护坦廊道扬压力设计极限值计算：Hj=廊道底板高程+0.6（H下—廊道底板高程）上述式中：h—扬压水位；a—渗压折减系数，其中帷幕处a=0.5，排水孔处a=0.257.4.4测压管水位监测要求测压管水位监测，应观测两次，两次读数不得超出下列规定：a）用电测水位计监测时，两次读数差不得大于1cm。b）用压力表监测时，两次读数差不得大于压力表最小刻度单位的二分之一。7.4.5测压管观测测次要求在正常情况下，每个月测两次（即月中的11—12日，下旬的26—27日），遇大洪水、高水位、地震等特殊情况，按1．6条要求增加测次。7.4.6应根据测压管分布情况，拟定固定监测线路，每次按同一起始时间进行监测。7.5渗流量监测方法和要求7.5.1基础渗流量观测方法：当坝基渗流量较小时，采用逐孔测量排水孔渗流量，用容积截水法进行测量。当坝基渗流量较大时，采用量水堰法进行监测，如果用量水堰法观测不便时，也可采用流速法进行监测。7.5.2采用容积法测渗流量时，应用量杯和秒表进行观测，当量杯开始截水时，即按动秒表，当停止截水时，即按停秒表，读取截水时间（t）和取水量（V），t不得小于10秒，如小于10秒，改用更大的容器测量。渗透流量计算：Q=V/t（ml/s）式中V—充水量（ml）t—截水时间（s）7.5.3用量水堰监测渗流量时，一般以读水位测针为主，读水尺为辅，测针读数应读至0.1mm，水尺读数应读至1mm，如水尺处水面稍有起伏，应该上限、下限两读数取中数。直角三角堰流量计算：Q=1.343H2.47式中H—堰上水头（m），Q—流量（m3/s）7.5.4用流速法监测渗流量时，可采取流速仪或浮标测出流速，然后根据过水断面A，求出流量Q。Q=AV式中：A—过水断面V—流速Q/WSD109009—20107.5.5现场观测限差a）用容积法监测排水量时，两次观测值之差不得大于两次测得渗流量平均的百分之五。23 b）用量水堰监测排水量时，当采用水尺法测量量水堰堰顶水头时，精度不低于1mm；采用水位测针或量水堰水位计量测堰顶水头时，精度不低于0.1mm。c）用流速法观测的渗流量，两次观测值之差不得大于两次平均值的10%。7.5.6渗流量的测次要求，同基础渗压监测。7.6大坝渗流渗压监测，应每月填写电子报表一次，报送生技部。7.7监测设备的检查和维护7.7.1对监测设备必须加以保护保养，保护完整，定期进行检查和修理。7.7.2测压管进水段和量水堰排水沟应至少每年检查一次淤积情况，视情况进行掏淤冲洗处理,量水堰堰口的淤积应及时清理。7.7.3测压管管口装置如发现漏水，应及时修理，应经常检查水龙头是否被堵、压力表是否正常，每年须对压力表检校一次。7.7.4测压管管口高程，压力表表座高程及量水堰的堰顶高程，水尺和测针的零点高程要每隔一定年限校测一次。7.7.5所有仪表、用具，应具备备品备件。8观测资料整理和整编8.1观测资料的整理、整编和分析工作，是工程监测工作的重要组成部分。8.2观测资料的整理、整编的基本规定8.2.1观测成果应及时计算整理，尤其汛期等运行条件不利于大坝安全情况下，必须做到“五随”。8.2.2各项观测记录簿、成果计算、成果表编制等均需两人检查校核。凡对资料进行校对、检查、说明、审查等各项工作者均需签字并注明日期。8.2.3资料整理和分析中，如发现异常情况，应及时做出判断，有问题的须及时上报。8.2.4每年应进行一次监测资料整编，整编成果应做到项目齐全，考证清楚，数据可靠，图表完整，规格统一，说明完备。8.2.5资料整理与整编所用的图表统一规定：图幅内框为16×22cm，表格内框：横表为15×22cm，竖表为16×21cm。8.2.6各种观测成果审查校核后，应及时填制各种成果表或报表，绘制各种曲线以进行资料分析研究，所绘制的曲线包括下列几种：a）过程线图b）分布图c）相关图8.3资料整编Q/WSD109009—20108.3.1收集资料a)工程资料：包括勘测设计、试验、施工、竣工、验收、养护维修等资料。23 b)考验资料：包括各种观测设备的考证表、布置图及设备有关资料。c)观测资料：包括各种资料记录表、报表、过程线、关系曲线、成果说明等资料。d)有关文件：有关观测工作的指示、文件、报告、总结以及其它参考文件。e)水文资料：定期收集抄录每月坝上、下游水位、气温、水温等资料。8.3.2审查资料a)审查所有考证资料、过程线、关系曲线、文字说明等有无遗漏。b)校核原始资料，重点校对各项表格在抄录时有无错误。c)检查校核各种过程线，并互相对照进行合理性检查。d)鉴定资料整理分析中提出的各项说明是否合理。b)审查曲线并且分析。8.3.3填制观测成果统计表填写成果表、统计表格式参照《水工建筑物观测工作手册》进行，为避免资料整理整编工作量过于集中，并便于平时资料整理分析利用，可在定测资料校对无误后逐次填写。8.3.4编写观测资料整编成果说明8.3.4.1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主要组成部分和尺寸，以及管理期间发生的重大问题等。8.3.4.2观测情况说明：主要设备观测设施的布置、结构和变动情况、观测方法、精度、观测测次以及观测过程中发生的问题并绘制观测设备平面总布置图。8.3.4.3观测成果的说明：根据各项资料及对观测资料进行分析编写成果说明，主要内容包括以下几个方面：a）一年来建筑物状态及工作情况的变化趋势、单位变化量、变化幅度及其一般变化规律。b）将观测成果与设计理论曲线进行比较分析，从而判断建筑物状态及工作情况是否正常。c）根据资料分析找出工程存在的问题，并对观测设备、方法、精度及测次提出改进意见。d）绘制曲线的资料如何选择以及部分不合理资料监测及删除的说明。8.3.5资料的审定刊印全部整编成果完成后，应进行一次全面的校核和审查，全部资料校审后，即可报送上级主管部门作最后的审定刊印成册。9大坝自动监测系统（见附图：万安电厂大坝安全监测自动化系统布置图）9.1万安大坝外部变形监测自动化设备布置（见表16）Q/WSD109009—2010表16万安大坝外部变形监测自动化设备布置表部位遥测仪器、设备数量备注23 船闸RZ—25型垂线仪RY—20型引张线仪气温计8台16台1支7#、8#、9#、10#正倒垂EX05、EX06引张线船闸左闸面基础廊道RZ—25型垂线仪RY—20型引线线仪静力水准仪NYZ压阻式渗压计电容式量水堰渗流量仪基康4580量水堰仪基康4500s型渗压计RW-20双金属管标仪20台23台22台58支5支1支23支4支1#、2#、3#、4#、5#、6#正倒垂EX01、EX02、EX03引张线5#坝段—船闸段基础、护坦、交通、土坝基础、护坦基础基础基础坝顶观测廊道RY—20型引张线仪25台EX04引线线船闸、廊道NDA数据采集模块42台船闸管线廊道、基础廊道、护坦廊道、交通廊道、土坝、坝顶、5#机总计自动化设备248台9.2万安电站内观自动化监测设备布置（见表17）自2008年12月重新对内观仪器鉴定后接入内观自动化的仪器如表17表17万安电站内观自动化监测设备布置表坝段接入自动化仪器数量仪器种类（及数量）备注7#坝段4支M（4）仪器接入11坝段NDA模块中11#坝段16支R（7），J（2）S（5），N（2）底孔20#坝段16支R（14），S（2）底孔26#坝段5支J（4），T（1）2#机19支R（15），J（1）T（3）5#机20支R(13)，J（6），N（1）船闸43支R（12），S2（10）S（2），T（9）J（3），N（6）C（1）总计123支R（61），M（4），J（16）T（13），S（9），S2（10）N（9），C（1）9.3自动化监测系统管理操作规定Q/WSD109009—20109.3.1系统专机专用，专人负责管理，不得在机上进行与监测系统无关的工作。9.3.2工控机操作人员应熟悉操作程序和要求，严格按《DSIMS大坝及工程安全监控管理系统软件使用说明书》进行操作。23 9.3.3任何不明外来盘均不能在系统主机上操作使用。9.3.4操作人员不能随意更改系统软件的环境及工作参数。9.3.5各现场采集单元的定时数据，每周采集一次，每次定时测量均需注意测量数据变化量是否异常，必要时须进行复测验证或人工复测验证。9.3.6每月须将测值数据库进行一次更新备份。9.3.7非本岗人员不得擅自上机进行操作。9.4自动化监测系统巡检、测量要求9.4.1每月上旬和下旬应定期对所有自动化设备和现场仪器进行一次检查维护，并记入台帐，发现问题及时处理，并报告班长或上级部门，如不能及时处理或处理不好的应逐级向上汇报，并及时电告厂家来人处理。9.4.2机房电源应保持良好接地，机房外供给现场的各路电源应确保正常，并应经常检查。9.4.3每月检查各引张线及垂线线体是否自由，如有异物应及时清除。9.4.4每月对渗流、渗压设备进行清理，如有异物应及时清除。9.4.5万安大坝自动监测系统在运行初期测次为每天一次，时间为上午8：00时，并加强监视和分析测量数据的变化规律，在运行一年后测量周期可适当延长。9.4.6每月4日前须将自动化测量成果打印上报，并对设备运行情况作好分析。9.4.7每月应对测量数据进行整理分析，剔除异常值，并与人工测值进行对比，对差异大的应及时分析原因，提出处理意见和措施进行处理。9.4.8每年年终应将所有自动化测量成果进行整理、整编，按整编要求编制成果表，编写整编说明，刊印成册，并对自动化整编成果进行备份存档。9.4.9每年应对整个监测自动化系统进行一次系统检查，做好详细记录，存档备查。23 附图：万安电厂大坝安全监测自动化系统布置图 '