天生橋水庫樞紐
（2023年～2023年）
二郎壩水力發電公司
二oo六年十二月
審定: 譚儒奎
校核: 馮萬林
編寫: 周國利
觀測人員: 任霞鄭彥剛宋柏林
1、工程概況
天生橋水庫位於甯強東南二郎壩鄉，地理座標東徑106°17′—106°43′、北緯32°20′——32°54′，是封堵位於嘉陵江流域的西流河暗河（天生橋處），利用山體擋水而形成的水庫，是一座以蓄水發電為主的中型水利樞紐工程。西流河是嘉陵江上游二級支流，發源於公尺蒼山脈北麓黎坪山區。天生橋水庫壩址以上控制流域面積397km2，壩址以上主河道長64.
5km，平均比降8.2‰，河谷呈v型，兩岸山勢陡峻。由於公尺倉山、大巴山天然屏障的阻擋，氣流抬公升作用強烈，因此該流域雨量充沛，多年平均降雨量1190mm，多年平均徑流量2.
4億m3。
天生橋水庫樞紐工程屬三等工程，按五十年一遇洪水設計，五百年一遇洪水校核，水庫總庫容7760萬m3，正常蓄水位1180m，死水位1140m，設計汛限水位1177m，調洪庫容2110萬m3，水庫樞紐擋水建築物按**建築物標準設計，由暗河砼拱堵頭、古河道副壩、山體防滲帷幕組成。
拱堵頭位於暗河中上部，為一定園心、定半徑、變中心角、等厚度的雙曲球殼結構；殼體厚度18m，外半徑50m，內半徑32m，球心高程1089.0m，最大水平拱跨60m，最大豎直拱跨39.63m，在1084.
5m高程設3×3.5m灌漿廊道。壩體採用425＃低熱微膨脹水泥，混凝土標號r28200#,抗滲標號w8。
2、堵頭建設情況
天生橋水庫樞紐拱堵頭於一九九六年六月開始施工，一九九七年汛前澆築三層混凝土，一九九八年汛前澆至1091公尺高程，發生質量事故，進行補強灌漿處理，一九九九年三月初，壩體混凝土澆築完成，九月份下游加固圈澆築完成。為保證堵體強度和抗滲能力，九九年從底層廊道內向壩體上游面放射型布置化學灌漿孔，灌注環氧樹脂漿材補強；上游麵貼pvc復合土工膜防滲。
3、堵頭維護情況
二000年因底層廊道與壩體的左右接縫漏水，採用聚胺脂材料灌漿處理。
4、堵頭運**況
4.1、堵頭內部監測資料分析
4.1.1、堵頭內滲透壓力
為監測堵頭上游面的滲透水壓力，在堵頭1091高程的中心線上，距上游面0.2公尺，2.2公尺，6.
2公尺各埋設三支滲壓計，編號依次為p1，p2，p3。p1所測滲透壓力與庫水位正相關，水位高（1180公尺，06年水位1170公尺），滲透壓力大（0.67mpa，06年0.
6mpa），水位低（1145公尺左右），滲透壓力較小（0.41mpa，06年0.38 mpa）。
p2測值從05年呈增加趨勢，p3測值從06年呈增加趨勢，但幅度較小。出現這種情況，可能原因是集線箱接頭和電纜線電阻較大或其他原因造成的。
4.1.2、混凝土自生體積變形
堵頭內共安裝4支無應力計。n1、n4已壞；n2位於1090高程，中軸線靠下游面，應變數在195×10-6~210×10-6之間呈週期性變化，同混凝土溫度和外界氣溫變化週期一致。n3位於1098高程，中軸線靠上游面，應變數在930×10-6~950×10-6之間呈週期性變化，同混凝土溫度變化週期一致，和外界氣溫變化週期相差6個月，n3測值在2023年10月12日發生一次突變，在2023年8月接線後發生一次突變，但就突變後的測值變化看，是較為穩定的，溫度呈下降趨勢。
4.1.3、堵頭內裂縫發展情況
j3層裂縫現有k02、r02二支儀器監測，距下游面8.4公尺處，k02測值反映出裂縫變化穩定，且趨於閉合狀態。r02測值反映出鋼筋一直處於受壓狀態，壓力變化穩定，一直在-27mpa～-29mpa之間變化。
兩支儀器所測溫度均呈下降趨勢。
j10層裂縫現有k03、k04、r03三支儀器監測，k03、r03兩支儀器測值反映出裂縫變化穩定，鋼筋一直處於受壓狀態，壓力變化穩定，溫度均呈週期性變化。k04從05年後電阻值與電阻比值均無法測出。
二條裂縫近幾年來沒有發展，與初期比一直處於閉合趨勢。
4.1.4、堵體溫度
根據各儀器的溫度測值，堵體溫度分以下區域：上游面附近在7.5~9.
5℃之間呈週期性變化，且與外界氣溫變化週期相差6個月，最高值出現在元月份至三月份，最低值出現在七月份至八月份。堵體中部在10.5~12.
5℃之間變化，且趨於降。下游面附近隨外界氣溫在2~14℃之間變化，同外界氣溫週期相近。
4.1.5、錨桿應力
現監測錨桿應力的儀器只有五支，1092高程：右側上、下游各一支（r1、r2），左側下游側一支（r4）；1101高程右側上游一支（r5）；1104.5高程左下游一支（r10）。
r4承受壓應力（-160～-173mpa），變化平穩，與庫水位關係不明顯，隨混凝土溫度的上公升略有增加；r1應力變化同庫水位變化極其一致，承受拉應力（90～110 mpa），因今年庫水位低，故承受的拉應力偏小；r2承受拉應力（25～39 mpa），變化幅度有降低趨勢（23～37 mpa），主要受溫度影響與水位關係不太明顯。r5承受拉應力（35～40 mpa），變化幅度有降低趨勢，並受溫度和水位雙重影響，但不明顯。r10承受壓應力（-9～-13mpa），變化幅度有所降低，壓應力隨溫度公升高略有增大趨勢，受溫度和水位雙重影響並略有滯後。
4.1.6、廊道鋼筋應力
監測廊道鋼筋應力的儀器只有r13一支，位於廊道頂部，該儀器處於受拉與受壓交替狀態，應力在4～-16mpa之間週期性變化，變化趨勢同混凝土溫度變化週期相反，溫度降低，壓應力減小直至受拉，溫度公升高，轉為受壓。受廊道影響，該處溫度與外界氣溫變化週期一致。溫度公升高，洞壁膨脹，鋼筋受壓，反之受拉。
4.1.7、堵體與圍岩結合情況
堵頭周邊現有j1、j4、j5、j6、j7、j9、j11、j12、k2、k3十支儀器監測堵體與圍岩結合情況。
j1、j4、j5、j6一直處於閉合狀態，且很穩定，j1溫度略有下降。j7一直處於張開狀態，且在緩慢發展，從06年初略有閉合後，10月份趨向張開，與同一位置的鋼筋計r5受力看，錨筋應力為拉應力，較為穩定。j9一直處於張開狀態，但緩慢地趨向閉合，溫度略有上公升。
j11處於張開狀態，比較穩定，溫度略有下降。j12處於張開狀態，隨該處混凝土溫度略有變化，溫度略有上公升。k2一直處於閉合狀態，隨該處混凝土溫度變化略呈週期性變化，溫度略有上公升。
k3一直處於張開狀態，但很穩定，溫度略有上公升。
上述情況說明，堵頭與四周基岩結合面基本處於穩定狀態，大部分部位結合緊密，只右側上游面需加強監測，以進一步查明真實情況。
4.1.8、基岩變化情況
堵頭四周共埋設16支基岩應變計。現只有8支能監測基岩應變情況，m3位於底部中線下游位置，一直處於受壓狀態（-205～-165×10-6），與04年同期相比壓應變增加約15×10-6。並隨溫度呈週期性變化，溫度仍呈降溫趨勢。
m5一直處於受壓狀態，編號校對後的值有較大的突變，但其後一直隨溫度呈週期性變化，變幅20×10-6，05年前溫度呈降溫趨勢，06年溫度略有上公升。m6變形處於受拉狀態，04年前一直比較穩定，05年後電阻比測不出，溫度呈降溫趨勢。m7一直處於受壓狀態，隨溫度呈週期性變化，並略有滯後，變化幅度有減小趨勢。
m8變形處於受拉狀態，比較穩定，呈降溫趨勢。m9、m10處於受壓狀態，隨溫度呈週期性變化，並略有滯後，m9因06溫度比04公升高約1℃，所以m906年的壓應變與04年同期相比壓應變增加約10×10-6。m11處於受壓狀態，06年7月溫度有一次突變下降，壓應變隨之增加。
上述情況表明，堵頭四周圍岩在水庫執行七年後，經受高水位長期執行，有一定的變形，總趨勢趨向穩定變化。右側1091高程法向受壓，徑向受拉；1101高程均受壓；底部法向受壓，符合拱壩執行受力特徵，同時也反映右側基岩承受有向下游的壓力。
4.1.9、堵頭應力應變
堵頭內共布置了2組3向應變計組和4組4向應變計組，現每組均還有較正常的儀器工作，s1位於1090高程中線上遊面附近，承受壓應變，變化曲線呈週期性，與溫度變化曲線基本一致，變化幅值有逐漸減小趨勢。s4、s5、s6為一組，均承受壓應變，s5在2023年後期電阻比不穩，06年又正常；s4～6溫度變化週期同外界氣溫一致。s4應變呈週期性，同溫度一致，幾年的應變變幅一致。
s6變化週期不明顯，總體趨勢平穩。s7～10為一組，現有s8，s9較正常，s8受拉應變，變化呈週期性，並略滯後於溫度變化乙個月，隨溫度公升高，拉應變減小。s9受壓應變，週期性明顯，05年7月前呈增加趨勢，後呈減小趨勢，變幅較05年小（-460～-485×10-6）。
s11-14均承受壓應變，變化週期並與溫度週期相一致，s14隨溫度公升高，壓應變減少；s11溫度週期性變化，並略有上公升，應變變化平穩；s13隨溫度公升高，壓應變減少。s15-18為一組，s17受壓，變化呈週期性，並隨溫度降低略有增加趨勢，與04年同期相比約增加15×10-6；s18受拉，變化呈週期性。隨溫度降低拉應變略有減小趨勢。
s19-22為一組，均為壓應變，變化呈週期性，s19應變隨溫度公升高略有上公升；s20應變隨溫度降低呈減小趨勢，s21，s22呈增加趨勢，溫度均一致，s21應變比04年同期增加約5×10-6；s22應變在（-50～-35×10-6）之間變化。
4.2、正垂觀測資料分析
從正垂觀測資料資料反映出堵頭位移變化平穩。從2023年12月份至2023年底幾年變化曲線看，堵體中心偏向右岸，三月份略偏向左岸；上下游方向，堵體全年偏向下游，四月份前趨向上游，四月份至
六、七月份趨向下游，六、七月份略向上游**。x、y值全年變化趨勢與庫水位相關，現逐漸趨於穩定。向右最大位移0.
32mm（03年8月、04年9月），向左最大位移0.09mm（06年12月）；向下游最大位移0.47mm（02年4月），向上游最大位移0.
28mm（06年7月）。
4.3、堵頭外部觀測資料分析
經省測繪隊的五次觀測資料分析，拱冠處在底層廊道內的水平位移（向下游方向）累積達4.6mm，堵體下游面的t11點水平位移（向下游方向）累積達2.9mm，與a5,a6處於同一垂線上的b7（位於中層洞）也向同一方向位移10.
3mm（允許誤差±8.5mm）。兩拱肩4個測點的位移方向相同，位移量較小。
5.結論
5.1，從2023年9月～2023年這七年中，水位變幅大，距上游面20厘公尺的滲壓計p1測值與庫水位變化極其一致，說明壓力水已經繞過上游面所貼pvc復合土工膜，滲透到p1所在位置。
5.2 根據無應力計n2的測值，堵體自生體積變形處於穩定狀態。
5.3 堵體內施工期出現的二條裂縫近幾年來沒有發展，與初期比一直處於閉合趨勢，還未影響堵體的安全執行。
5.4 堵頭與四周基岩結合面基本處於穩定狀態，大部分部位結合緊密，只右側上游面需加強監測。
5.5在高壓水作用下，堵體四周基岩承受有向下游方向的應變，變形已漸趨穩定。
5.6 從七年的監測資料看,堵體自身的拉、壓應變幅很小，基本處於穩定狀態。
5.7 從正垂測值和外部觀測點的資料看，堵頭處於穩定狀態.
6、存在問題
在堵體下游面及底層廊道內有水滲出，並形成碳酸鈣結晶，需進行防滲處理。
左右壩肩與廊道接縫處的滲水雖經化灌處理，現仍有小量滲水，需再做處理。
堵體下游面底板的排水孔，均有水滲出，六個孔中有五個已被堵塞，應重新掃孔。
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