NARI黄河公伯峡水电站大坝安全监测自动化系统工程竣工报告南京南瑞集团公司二七年三月 / 文档可自由编辑打印报告编写： 刘远国、徐亮、腾敏、李召阳审 批： 刘广林目 录1.概况11.1.工程概况11.2.原监测系统概况11.3.自动化监测系统概况22.本标段完成的施工项目及内容43.工程施工总进度43.1.总体进度及工期43.2.施工进度说明54.完成的主要工程量65.施工依据、主要施工经过及施工方法75.1.施工依据75.2.主要施工经过75.3.主要施工方法86.试运行测试情况147.施工质量管理情况158.文明施工与安全生产情况158.1.文明施工情况158.2.安全保护措施169.存在问题及建议1610.结语161. 概况1.1. 工程概况公伯峡水电站位于青海省循化、化隆两县交界的黄河干流上，是黄河上游龙羊峡至青铜峡段规划的第四个大型梯级电站。电站总装机容量为1500MW，水库总库容为6.2亿m3。电站以发电为主，兼有防洪、灌溉、供水等综合功能。本工程枢纽主要由大坝、引水发电系统和泄水建筑物三大部分组成。大坝为钢筋混凝土面板堆石坝，坝顶高程2010.0m，最大坝高132.2m，坝顶长429.00m。由于河谷狭窄，面板堆石坝与右坝头电站进水口衔接处以及与左坝头溢洪道衔接处分别设有38.00m和50.00m的高趾墙与大坝面板相连接。引水发电系统布置于右岸，由引水渠、坝式进水口、压力钢管道、电站厂房及尾水渠等建筑物组成，建筑物全长约600.00m。引水渠布置在大坝上游右岸级阶地上，引渠全长300.00m，宽约140.00m。电站进水口为混凝土重力坝式进水口，坝顶长94.00m，坝高52.00m58.00m，分为5个坝段。压力钢管道为敷设在岩石基础上的钢衬钢筋混凝土管，钢管内径8.00m，外包混凝土厚度1.50m，压力钢管采用一机一管布置型式。电站厂房位于大坝下游坡脚右岸岸边，为地面式厂房，主厂房内布置5台单机容量300MW水轮发电机组。泄洪建筑物由左岸溢洪道、左岸泄洪洞和右岸泄洪洞组成。溢洪道位于大坝左坝头侧，为岸边开敞式溢洪道，是枢纽主要泄洪建筑物。溢洪道坝顶全长64.00m，其中溢洪道坝段长37.00m，左副坝坝段长26.00m。左岸泄洪洞为压力洞型式，压力隧洞为直径8.50m的圆形断面，洞长607.00m，是枢纽唯一的深孔泄水建筑物，其作用除泄洪外，还可用于降低库水位、控制初期蓄水时库水位上升速度及参与施工期度汛。右岸泄洪洞为水平旋流消能泄洪洞，由进口堰闸段、竖井段、水平旋流发生装置、旋流消能段、水垫塘消能段及退水洞组成。2001年8月8日，公伯峡水电站正式开工，2006年6月，电厂最后一台5号机发电，工程基本竣工。1.2. 原监测系统概况公伯峡水电站安全监测系统共设立了变形、应力应变、温度、接缝、渗流及环境量几大监测项目，共布置仪器设施约2024支（组、台、套）。各仪器设施自安装埋设并投入运行以来，已积累了大量的监测资料，为指导施工、反馈设计和评价建筑物运行状态提供了科学依据。考虑到公伯峡水电站工程规模大，枢纽安全监测测点、仪器设备种类多，测站多，监测系统覆盖面大，靠人工数据采集和数据处理周期长、同步性差，特别是汛期、地震等紧急情况下，不能及时连续完成数据采集，难以及时为评价工程安全状况提供依据。因此，依据设计要求，本次施工在原有监测仪器的基础上，对监测系统进行了自动化系统安装。1.3. 自动化监测系统概况公伯峡大坝安全监测自动化系统分为监测中心和现场监测网络两大部分。监测中心位于前方中控楼六楼。中心内安装了系统计算机和网络工作组，各系统计算机上安装了系统数据采集和分析等自动化安全信息管理系统软件。可以实现系统数据采集、分析处理、系统管理和网络管理等功能。现场监测网络分为三大部分。第一部分包括5#压力钢管、坝后各观测房和坝后总量水堰三块。所纳入的是5#压力钢管上、下测站和坝后各观测房测站的各类内观仪器，以及坝后总量水堰仪。第二部分包括1#压力钢管、引水发电系统、右岸高趾墙、右岸泄洪洞、右岸绕坝渗流孔、右岸防渗面板、左岸泄洪洞、左岸溢洪道及左高趾墙等部位。所纳入的是这些部位的各类内观仪器、引张线仪、垂线仪、静力水准仪、双金属标仪、扬压力和绕渗渗压计等仪器。第三部分包括厂房内各监测部位。所纳入的是这些测站里的各类内观仪器。整个现场监测网络共设置了智能型数据采集单元（DAU2000）94台，内置各类NDA智能数据采集模块162块，分布在35个监测站内，共计纳入各类自动化监测仪器1683支（组、台、套）。其中差阻式内观仪器1262支（组、台、套），钢弦式内观仪器214支，EL固定式测斜仪41支，TS位移计12支，两向测缝计39组，三向测缝计14组，正倒垂仪7台，静力水准仪24台，双金属标仪2支，右岸边坡多点位移计4组，钢弦式量水堰仪6台，差动电容式引张线仪9台，钢弦式扬压力渗压计37支，钢弦式绕渗渗压计12支。各监测部位所纳入监测自动化系统的监测项目如表1所示，所纳入监测自动化系统的监测仪器数量如表2所示。表1：各监测部位所纳入监测自动化系统的监测项目一览表监测部位本次已纳入监测自动化系统的监测项目及仪器类型变形监测应力应变、温度、接缝监测渗流监测环境量监测面板堆石坝及高趾墙固定式测斜仪三向应变计组无应力计钢筋计温度计土压力计测缝计渗压计量水堰上下游水位降水量温度风速气压右岸防渗面板测缝计温度计渗压计溢洪道正、倒垂线引张线静力水准双管金属标应变计（组）无应力计钢筋计温度计测缝计测压管（渗压计）渗压计量水堰左岸泄洪洞岩石变位计应变计（组）无应力计钢筋计测缝计渗压计右岸泄洪洞岩石变位计钢筋计测缝计渗压计引水发电系统正、倒垂线引张线静力水准应变计（组）无应力计钢筋计温度计测缝计裂缝计钢板计缝隙计测压管（渗压计）渗压计量水堰绕坝渗流右岸绕坝渗流监测孔（渗压计）表2：各部位监测站内本次已纳入监测自动化系统的监测仪器数量一览表序号部位测站已纳入仪器量备注序号部位测站已纳入仪器量备注1面板堆石坝（主坝观测房）1#观测房1919进水口廊道5#垂线室2522#观测房1120压力钢管1#机压力钢管上 3033#观测房129211#机压力钢管下5744#观测房8225#机压力钢管上3255#观测房102235#机压力钢管下5766#观测房8424厂房5#机蜗壳测站207溢洪道1975廊道2#垂线测站225厂房测站C1581975廊道1#观测站38263#观测站12091975廊道2#观测站18271#观测站2210中墩68282#观测站11111左边墩6429左岸泄洪洞左进水塔4012进水口廊道1#观测站6830工作闸室（右）144132#观测站16工作闸室（左）89143#观测站59含3支绕渗31右岸防渗墙右进水塔23151#垂线室9右岸泄洪洞、绕渗右进水塔84含2支绕渗164#观测站832坝顶2010垂线室55#观测站(右扭面)333进水口坝顶5176#观测站4834右岸绕渗右坝头变电所7187#观测站3935右岸多点右岸边坡4共计纳入仪器：1683支（组、台、套）2. 本标段完成的施工项目及内容依据合同及设计要求，到目前为止，本工程施工已完成了以下主要施工项目：1) 监测系统网络工程；2) 变形监测自动化系统；3) 应力应变及温度监测自动化系统；4) 渗流监测自动化系统；5) 环境量监测；6) 自动化系统安装调试；7) 其它项目（资料整编等）。完成的主要施工内容包括：本工程合同所订的观测仪器设备采购、率定、检验、运输和保管等；电缆、光缆和保护管的现场敷设施工及相关的土建施工；各仪器设备及自动化系统软、硬件现场安装、调试和维护；系统培训；施工期资料整编等。3. 工程施工总进度3.1. 总体进度及工期本工程于2006年12月1日正式开工，至2007年2月13日前完成了现场各主要部位的DAU和NDA模块的安装及各类仪器的接入和测试，并投入了试运行。后因降雪电缆沟结冰等原因无法施工，经请示发包方领导和监理同意，本工程暂停施工。2007年3月1日恢复现场施工，至2007年3月26日完成了系统通讯网络的整体联网及测试。整个工程于2007年3月28日完成了现场安装调试施工，实际施工工期为103天。3.2. 施工进度说明本工程的实际施工进度与合同要求相比有所推迟，主要由下列原因引起：1、 关键项目的工程量增加了根据设计、监理及发包方要求和现场实际需要，本工程关键项目的工程量有不同程度的增加，主要有：1) 接入系统的仪器、DAU和NDA模块的数量增加了。据统计，实际按设计、发包方及监理要求接入的仪器数量比原来增加了七百多支（组、台、套），相应的DAU的数量增加了44台，各类NDA模块的数量也增加了28块；2) 电缆及保护管的敷设数量增加了经统计，合同内各类电缆的实需敷设数量比合同量增加了四千多米，相应的电缆保护管的敷设数量及电缆沟的开挖、回填数量也增加了。3) 部分新装仪器的安装数量及相关施工工作增加了根据设计要求，进水口廊道的静力水准测点数量比合同数量增加了1台，相应的测点墩以及连通管和角钢支架的施工数量也增加了。2、 增加了额外的工程项目根据设计和监理的要求以及现场实际需要，本工程施工新增的合同外主要施工项目及数量如下：1) 新增了570多支内观仪器的电缆接长工作；2) 新增了近7000米的合同外电缆的敷设（主要为各类内观仪器），相应的电缆保护管的敷设工作也有所增加；3) 新增了八百多米的砼和石电缆沟开挖及回填工作；4) 新增了5个砼量水堰测点坑的土建施工和1套不锈钢量水堰测点保护罩的施工。3、 异常恶劣的气候条件施工过程中碰到了多次异常恶劣的气候条件（现场多次降大雪、降温、结冰、沙尘暴等），导致坝外光缆和电缆敷设路径上的土层上冻，部分电缆沟内被冰填满结实，无法进行相应的敷设施工。另外，坝面电缆沟以及其它一些坝外混凝土的开挖及回填项目的施工无法正常进行，工期不得不一再向后推延。除此之外，其它项目的施工进度也受气候条件影响均有不同程度的减缓或延误。4、 部分项目的工作标准有所改变根据监理和设计要求，部分施工项目的工作标准与原要求相比有所改变，加大了现场施工的难度，延长了施工的时间。