電磁流量計24小時咨詢服務熱線
13151342466
電磁流量計流量異常分析及處理措施建議
來源： 發布日期：2019-07-17 15:01:55 作者：
電磁流量計流量異常分析及處理措施建議
摘 要: 樂灘水電站經過十幾年的運行之后，出現局部電磁流量計流量異常的情況。筆者針對該問題，通過對原始資料、運行資料及現場相關試驗結果的分析，找出滲流量異常的原因; 分析異常情況對壩段穩定的影響; 并提出合理的處理措施和技改建議。
1 概述
樂灘水 電 站 工 程 控 制 流 域 面 積 118 000 km2 ，多年平均流量 2 180 m3 /s，正常蓄水位 112 m，水庫總庫容 9．5 億 m3 。壩頂高程為 130 m，壩頂壩軸線總長 586．3 m。主要建筑物從右至左依次布置有右岸重力壩、溢流壩、河床式廠房、左岸船閘、船閘沖沙閘、左岸重力壩、左岸接頭土石壩，開關站布置于安裝間下游側。［1］溢流壩 12 號壩段長 25 m，壩基寬 47 m，護坦寬 10 m，壩塊位于左岸河漫灘，樁號 0+154．0 ～ 0+179．0( 壩段上游面樁號為 0 + 000．0) 。B12MHP － 6電磁流量計流量位于 12 號壩段 71．5 m 層基礎廊道內，位置約為下 0+005．0、0+165．4，距離上游面 5 m。根據運行數據，B12MHP － 6 電磁流量計流量自2017 年 6 月 30 日至 2018 年 8 月 3 日變化范圍為210 ～ 241 mL /s，基本處于穩定狀態。2018 年 8 月 9日出現滲流量突然變大的異常情況
2 原因分析
2．1 原始地質條件分析
2．2 現場封孔壓力實驗
2018 年 8 月 14 日對 B12MHP－6 排水孔進行封孔壓力實驗，首次測得壓力為 0．37 MPa，此時滲流量為 320 mL /s，水質渾濁，上游水位為 110．46 m，下游水位為 88．06 m; 在 2018 年 8 月 17 日再次測量，壓力 為 0． 38 MPa，此 時 滲 流 量 為 375 mL /s，水質渾濁，量筒底部見泥沙樣沉淀物，上游水位為110．13 m，下 游 水 位 為 88． 73 m。經 過 多 次 測 量，壓力值均在 0．38 MPa 左右。由排水孔壓力數據換算得知，該排水孔的滲壓水位約為 109．00 m，遠高于同期下游尾水位，而與水庫水位相當。由此推斷 B12MHP －6 滲水的來源主要為水庫滲水。
3 影響程度分析
對于排水孔滲流異常的現象，工程主要關注該異常是否影響到電站的壩基穩定運行狀態，需重點對該部位運行期間的揚壓力、位移等監測資料進行分析。
監測資料只對 B12MHP－6 排水孔所在的 12 號壩，以及相鄰的 11 號壩和廠房 4 號機組 3 個壩段進行橫向分析; 縱向分析為對歷年狀態和 B12MHP －6排水孔出現異常期間( 2018 年 8 月 1 日至 2018 年 9月 30 日) 的兩個時間段進行分析。歷年監測數據結合《廣西樂灘水電站大壩安全監測資料分析報告》［2］、《12 號壩及附近壩段歷年監測數據》［3］ 進行，B12MHP－6 排水孔出現異常時期資料由該電站監測負責人提供。
3．1 揚壓力分析
由表 2 可知，在 B12MHP－6 排水孔滲流異常期間，附近揚壓力孔 B11UP－1、B12UP－1 及 CUP4－2的測值并沒有出現突變和其他異常，且最大值均小于歷年運行的最大值，壩基揚壓力基本穩定。
揚壓力為壩基滲壓穩定分析的重要指標，因此除了對歷年特征值進行分析外，有必要對滲流異常期間整個工程縱向監測斷面及 B12MHP － 6 排水孔相鄰壩段 4 號機組( 12 號壩無橫斷面) 的橫向監測斷面進行分析。
由圖 2 及圖 3 可知，壩基揚壓水位主要受上下游水位共同影響，蓄水運行以來，壩基揚壓水位均無趨勢性變化，縱向斷面壩基揚壓水位總體呈現“中間 低、兩 岸 高”的 分 布，揚 壓 水 頭 總 體 呈 現“中間高、兩岸低”的分布; 帷幕后橫向揚壓水位總體呈上游側往下游側逐漸減小的分布，且均低于下游水位，分布規律正常。
3．2 滲壓系數分析
滲壓系數設計采用值［4］: 河床壩段滲壓系數為 0．25，岸坡壩段滲壓系數為 0．35; 選取上游水位較高( 大于 111．00 m) 并且下游水位較低的不利工況，統計滲壓系數特征值見表 3。
由表 3 可知，在歷年觀測數據中，揚壓力孔B11UP－1、B12UP－1 及 CUP4－2 滲壓系數均小于控制指標 0．25。在 B12MHP －6 排水孔滲流異常期間，揚壓力孔 B11UP －1、B12UP －1 及 CUP4－2 的滲壓系數均小于 0 ，向監測運行管理人員了解，原因為揚壓水位均低于下游水位，滲壓系數可認為為0。說明壩段壩基滲透性較小，滲壓力系數滿足設計要求。除此之外，對排水孔出現異常期間，12 號壩段及相鄰壩段的水平位移、垂直位移等監測資料進行分析，均未發現異常。
綜合分析得知，12 號壩段 B12MHP －6 排水孔底部存在局部的滲水裂隙或溶洞，在長期的滲透過程中，裂隙( 溶洞) 與上游局部貫通，裂隙( 溶洞)中的充填物被帶出，滲透通道相應擴展，導致滲水量增大。但排水孔的孔底高程約為 43 m，而揚壓力孔安裝埋設高程約為 67．5 m，二者高程相差 24．5m，壩基滲透壓力未受到排水孔異常情況的明顯影響，12 號壩段的運行狀態穩定，無異常。
4 結論及建議
針對 B12MHP － 6 電磁流量計流量增大的異常情況，綜合各方面分析，得出以下幾點結論:
1) 12 號壩段的運行狀態無異常;
2) 排水孔的滲水主要為水庫滲水;
3) 該滲水通道在較深的壩基部位，但對壩基的揚壓力基本無影響;
4) 滲水通道存在局部滲透破壞、通道擴大的現象及趨勢。
若想知道 B12MHP－6 排水孔是否存在裂隙( 溶洞) 及其具體分布情況，需要進一步采取示蹤實驗、孔內攝像等物探措施?；谝陨辖Y論，為了防止該壩段深部基巖裂隙滲透破壞的進一步發展，減輕基礎滲漏泵房的抽水壓力，建議針對 B12MHP － 6 排水孔滲水異常增大問題采取帷幕補強等工程處理措施，防止滲透破壞的進一步發展，并繼續加強該孔的滲流量監測，有異常情況及時向有關單位通報。相關措施施工完畢后，再按要求恢復壩段的揚壓力監測孔及排水孔等設施。
摘 要: 樂灘水電站經過十幾年的運行之后，出現局部電磁流量計流量異常的情況。筆者針對該問題，通過對原始資料、運行資料及現場相關試驗結果的分析，找出滲流量異常的原因; 分析異常情況對壩段穩定的影響; 并提出合理的處理措施和技改建議。
1 概述
樂灘水 電 站 工 程 控 制 流 域 面 積 118 000 km2 ，多年平均流量 2 180 m3 /s，正常蓄水位 112 m，水庫總庫容 9．5 億 m3 。壩頂高程為 130 m，壩頂壩軸線總長 586．3 m。主要建筑物從右至左依次布置有右岸重力壩、溢流壩、河床式廠房、左岸船閘、船閘沖沙閘、左岸重力壩、左岸接頭土石壩，開關站布置于安裝間下游側。［1］溢流壩 12 號壩段長 25 m，壩基寬 47 m，護坦寬 10 m，壩塊位于左岸河漫灘，樁號 0+154．0 ～ 0+179．0( 壩段上游面樁號為 0 + 000．0) 。B12MHP － 6電磁流量計流量位于 12 號壩段 71．5 m 層基礎廊道內，位置約為下 0+005．0、0+165．4，距離上游面 5 m。根據運行數據，B12MHP － 6 電磁流量計流量自2017 年 6 月 30 日至 2018 年 8 月 3 日變化范圍為210 ～ 241 mL /s，基本處于穩定狀態。2018 年 8 月 9日出現滲流量突然變大的異常情況
2 原因分析
2．1 原始地質條件分析
對 B12MHP － 6 流量異常的現象，首先要分析是否與其初始地質條件有關，查閱原始資料得知:12 號壩塊建基面為單斜構造; 據基坑地質編錄有陡緩傾角斷層及節理裂隙發育: 順層擠壓錯動逆斷層 f102、f103 兩條，分別位于壩踵 0 + 172．5、0+000 和 0+160．0、0+000 處，并順層貫通壩踵及壩趾和護坦，為片狀巖及方解石充填?；娱_挖揭露 12 號壩塊巖體淺部巖溶較發育，施工開挖已將溶溝、溶槽清除，但在壩塊建基面上尚有 5 個小溶洞原始地質資料初步分析得知，B12MHP － 6排水孔所在位置初始地質條件較差，建設初期通過工程手段處理后，各項指標達到設計要求。但是在經過多年的運行后，底部可能存在局部的滲水裂隙或溶洞。為進一步分析排水孔的貫通特性，需對排水孔進行現場封孔壓力試驗。
2018 年 8 月 14 日對 B12MHP－6 排水孔進行封孔壓力實驗，首次測得壓力為 0．37 MPa，此時滲流量為 320 mL /s，水質渾濁，上游水位為 110．46 m，下游水位為 88．06 m; 在 2018 年 8 月 17 日再次測量，壓力 為 0． 38 MPa，此 時 滲 流 量 為 375 mL /s，水質渾濁，量筒底部見泥沙樣沉淀物，上游水位為110．13 m，下 游 水 位 為 88． 73 m。經 過 多 次 測 量，壓力值均在 0．38 MPa 左右。由排水孔壓力數據換算得知，該排水孔的滲壓水位約為 109．00 m，遠高于同期下游尾水位，而與水庫水位相當。由此推斷 B12MHP －6 滲水的來源主要為水庫滲水。
3 影響程度分析
對于排水孔滲流異常的現象，工程主要關注該異常是否影響到電站的壩基穩定運行狀態，需重點對該部位運行期間的揚壓力、位移等監測資料進行分析。
監測資料只對 B12MHP－6 排水孔所在的 12 號壩，以及相鄰的 11 號壩和廠房 4 號機組 3 個壩段進行橫向分析; 縱向分析為對歷年狀態和 B12MHP －6排水孔出現異常期間( 2018 年 8 月 1 日至 2018 年 9月 30 日) 的兩個時間段進行分析。歷年監測數據結合《廣西樂灘水電站大壩安全監測資料分析報告》［2］、《12 號壩及附近壩段歷年監測數據》［3］ 進行，B12MHP－6 排水孔出現異常時期資料由該電站監測負責人提供。
3．1 揚壓力分析
由表 2 可知，在 B12MHP－6 排水孔滲流異常期間，附近揚壓力孔 B11UP－1、B12UP－1 及 CUP4－2的測值并沒有出現突變和其他異常，且最大值均小于歷年運行的最大值，壩基揚壓力基本穩定。
揚壓力為壩基滲壓穩定分析的重要指標，因此除了對歷年特征值進行分析外，有必要對滲流異常期間整個工程縱向監測斷面及 B12MHP － 6 排水孔相鄰壩段 4 號機組( 12 號壩無橫斷面) 的橫向監測斷面進行分析。
由圖 2 及圖 3 可知，壩基揚壓水位主要受上下游水位共同影響，蓄水運行以來，壩基揚壓水位均無趨勢性變化，縱向斷面壩基揚壓水位總體呈現“中間 低、兩 岸 高”的 分 布，揚 壓 水 頭 總 體 呈 現“中間高、兩岸低”的分布; 帷幕后橫向揚壓水位總體呈上游側往下游側逐漸減小的分布，且均低于下游水位，分布規律正常。
3．2 滲壓系數分析
滲壓系數設計采用值［4］: 河床壩段滲壓系數為 0．25，岸坡壩段滲壓系數為 0．35; 選取上游水位較高( 大于 111．00 m) 并且下游水位較低的不利工況，統計滲壓系數特征值見表 3。
由表 3 可知，在歷年觀測數據中，揚壓力孔B11UP－1、B12UP－1 及 CUP4－2 滲壓系數均小于控制指標 0．25。在 B12MHP －6 排水孔滲流異常期間，揚壓力孔 B11UP －1、B12UP －1 及 CUP4－2 的滲壓系數均小于 0 ，向監測運行管理人員了解，原因為揚壓水位均低于下游水位，滲壓系數可認為為0。說明壩段壩基滲透性較小，滲壓力系數滿足設計要求。除此之外，對排水孔出現異常期間，12 號壩段及相鄰壩段的水平位移、垂直位移等監測資料進行分析，均未發現異常。
綜合分析得知，12 號壩段 B12MHP －6 排水孔底部存在局部的滲水裂隙或溶洞，在長期的滲透過程中，裂隙( 溶洞) 與上游局部貫通，裂隙( 溶洞)中的充填物被帶出，滲透通道相應擴展，導致滲水量增大。但排水孔的孔底高程約為 43 m，而揚壓力孔安裝埋設高程約為 67．5 m，二者高程相差 24．5m，壩基滲透壓力未受到排水孔異常情況的明顯影響，12 號壩段的運行狀態穩定，無異常。
4 結論及建議
針對 B12MHP － 6 電磁流量計流量增大的異常情況，綜合各方面分析，得出以下幾點結論:
1) 12 號壩段的運行狀態無異常;
2) 排水孔的滲水主要為水庫滲水;
3) 該滲水通道在較深的壩基部位，但對壩基的揚壓力基本無影響;
4) 滲水通道存在局部滲透破壞、通道擴大的現象及趨勢。
若想知道 B12MHP－6 排水孔是否存在裂隙( 溶洞) 及其具體分布情況，需要進一步采取示蹤實驗、孔內攝像等物探措施?；谝陨辖Y論，為了防止該壩段深部基巖裂隙滲透破壞的進一步發展，減輕基礎滲漏泵房的抽水壓力，建議針對 B12MHP － 6 排水孔滲水異常增大問題采取帷幕補強等工程處理措施，防止滲透破壞的進一步發展，并繼續加強該孔的滲流量監測，有異常情況及時向有關單位通報。相關措施施工完畢后，再按要求恢復壩段的揚壓力監測孔及排水孔等設施。
相關產品
相關文章
蘇ICP備12061627號-9 ©版權所有 江蘇美安特自動化儀表有限公司 網站優化支持 家家云科技
美安特儀表專業生產電磁流量計高壓電磁流量計，不銹鋼電磁流量計，一體式、分體式、插入型電磁流量計、電池供電、衛生型卡箍式、高溫高壓電磁流量計，污水電磁流量計，防腐電磁流量計，擁有SIL認證，防爆證等資質，可信賴的電磁流量計廠家，歡迎咨詢電磁流量計價格；在自身努力和廣大用戶的大力支持下不斷發展壯大，取得了被業界認可的成績。