洪水控制工程论文

1变形监测的目的

根据《水闸技术管理规程》规定要求，每年对临淮岗枢纽工程进行汛前汛后2次变形监测，根据大量观测资料进行整编分析，对枢纽工程的运行状态、发展趋势进行分析论证。

2变形监测过程

根据临淮岗洪水控制工程变形观测的工作需要，管理局配备了精干而高水平的技术力量和高密度的测量设备，按要求完成观测任务。

3基准控制网建立

在工程建设期间，中水淮河工程有限责任公司在2006年4月至2007年元月完成了临淮岗洪水控制工程变形监测基准网的建立、加固改造和复测工作，完成了变形监测点的改造施工工作。

3.1平面基准控制网

首期平面基准控制网由CH01，CH04，CH05，CH06，CH09五点和起算点HW02，,BFB02，LH05(该3点均为临淮岗洪水控制工程施工控制点)组成，按B级GPS网精度测量。同时连测国家三角点Ⅱ垂岗集合七里庙，选用4台NGS-9800双频GPS接收机分2个时段进行观测，每时段观测时间大于2小时。测后经过平差计算，B级GPS网基线边最弱边边长相对中误差为1/200000，最弱点点位中误差为±2.2mm，满足有关规范和水平位移监测的精度要求。

3.2高程基准控制网

高程基准控制网由CH01，CH04，CH05，CH06，CH07，CH08，CH09七点和国家水准点Ⅱ南凤13，Ⅱ临淮02基点组成，二等水准精度测量，布设为附合水准路线。高程基准监测控制网观测采用S05S1型威特N3自动安平水准仪进行，水准点的计算采用严密平差方法计算。经计算，二等水准测量的线路长、高程往返差、附合水准线路闭合差、每公里水准测量的偶然中误差等均符合《国家一、二等水准测量规范》规定，满足垂直位移监测的精度要求。

3.3监测点设置与改造

根据工程设计要求，沿主坝共计布设16条监测横断面。主坝监测点分布于两侧滩地、两侧坝脚、两侧坝坡平台和坝顶下游一侧。在工程施工阶段已经为主坝变形监测点预浇了砼观测墩，观测墩的变形，可以充分代表主坝的整体变形。水闸的变形观测点分别布设在公路桥下游启闭机房外侧闸墩和上、下游两侧的翼墙。上述变形观测点与被监测体通过钢筋混凝土连接良好，监测点的位移可以反映被监测体的整体变形。

4变形观测

4.1垂直位移观测

垂直位移观测采用几何水准测量方法，使用TrimbleDiNi12电子水准仪配3m铟瓦条码尺按二、三等水准精度施测，投入变形观测的仪器在使用前经检测合格，在使用过程中又按照相关规范要求进行了仪器的检测、调校和校正，测量仪器的精度指标及运行状态满足变形观测工作的要求。Ⅱ南凤13，Ⅱ临淮02基上两个国家水准点分别位于临淮岗主坝南端和北端，分属于Ⅱ南凤（南照－凤台）和临淮岗支线两条水准线路。测量以此2点为基准进行附合路线水准测量。首先按三等水准测量精度对已知点国家水准点进行了检测，根据检测资料分析，水准标石稳定，高程成果可靠，可作为本次变形监测的高程起始点使用。

4.2水平位移观测

4.2.1测量方法

临淮岗洪水控制工程水平位移观测的方法主要有四种：GPS法、极坐标法、活动觇牌法以及三角形边长交会法。根据现场实际情况选用，现在主要介绍GPS观测方法：GPS观测法是临淮岗洪水控水控制工程水平位移观测的基础观测方法，测量时利用三台LeiCa-SR20GPS接收机与四台南方测绘NGS-9600GPS接收机联合作业，分别在平面基准控制点及各工程的工作基点架设仪器，精确测量各工作基点的适时坐标。为提高观测成果精度，在不同的测次组尽可能采用相同的基线网、选用相同的起算点、定人安置GPS接收机来采集数据，且每个时段的观测时间延长至一小时以上。数据处理时，剔除不合格的基线或闭合环，以确保基线边边长相对误差小于1/10000，最弱点点位中误差小于±5mm。

4.2.2实测过程

根据各单位工程及工程部位的特点及观测条件，在保证观测精度的情况下，分别采用GPS法、极坐标法、活动觇牌法以及三角形边长交会法完成了对主坝及水闸的水平位移观测。在采用GPS法进行水平位移观测时，为了尽可能降低系统误差对位移量的影响，力求GPS网采用相同的起算点、构成相同的网型。

5数据处理与分析

高程控制基准网测量数据根据水准线路构成的闭合条件采用严密平差方法推求各基准点高程。垂直位移观测根据二、三等水准观测记录数据进行各次平差计算，求得垂直位移监测点各次的高程。用各监测点第一、二次观测计算的高程平均值为初始值，用于统计计算以后各次监测的累计垂直位移量，编制垂直位移量统计表。根据各监测点垂直位移量和时间的关系绘制监测点垂直位移过程曲线，根据相同监测点垂直位移量与位置（距离）关系绘制各次观测的纵横断面图。平面基准控制网采用中海达商用软件首先进行一点一方向的无约束平差，然后进行已知三点的约束平差，计算各基准点坐标并进行基准网精度评定。采用GPS法进行的水平位移监测数据，采用南方测绘“南方GPS后处理程序”进行多点约束平差并评定精度。通过极坐标法、活动觇牌法以及三角形边长交会法取得的观测数据，在进行投影改正、气象改正等各项改正后，分别计算各监测点的实时坐标，编制各测次各监测点坐标表，以第一、二次观测计算的各点坐标平均值为初始值以统计计算以后各次观测的水平坐标增量，进而计算坐标增量在垂直建筑方向上的分量，编制坐标增量表及水平位移量表，根据各监测点位移量和时间的关系绘制监测点水平位移过程曲线，根据相同属性各监测点位移量和位置（距离）关系绘制各次监测的纵横断面图。根据各种变形的时程曲线图的总体变化趋势来判断被监测部位的位移变化特点，根据同类属性点间的位移变化特点来判断其变化规律。

6结论和建议

根据临淮岗工程在管理运行期的水工变形监测工作实践，为了进一步了解枢纽建筑物的位移变化规律和变化趋势，尤其是在有外加荷载情况下的位移变化，提出如下建议：

6.1保持观测工作的系统性和连续性，按照规定的项目、测次和时间，在现场进行观测。要求做到“四随”“、四无”“、四固定”，以提高观测精度和效率。

6.2后续的监测工作应采用与以往成熟的观测方案、相同的观测路径和相同的观测精度，以保持与前期监测成果的一致性和可比性。

6.3每年初均应对上一年度观测资料进行整编，并将整编成果报上级主管部门审查，对审查合格的资料整编成果应装订成册，归入技术档案。

6.4加强基准控制网点的巡视、检查和复测，保护好现有基准点、工作基点和监测点标志及基准网成果精度。

作者：陶伟 单位：安徽省临淮岗洪水控制工程管理局