天生桥一级水电站

变形监测 3.1.1内部变形监测

(l)观测点布置大坝布置有3个观测断面，0+630断面为河床中部最大断面，右岸0十438断面在1/2坝高处，左岸0十918断面位于地形突变部位。在观测断面的665、692、725、758m高程，共布置有沉降测点50个，水平位移测点31个。

(2)观测仪器坝体内部垂直位移观测采用水管式沉降仪，水平位移观测采用引张线式水平位移计。天生桥大坝安装的垂直、水平位移计管线最大长度达350m，堪称世界第一。

3.1.2面板挠度监测

面板挠度观测通常采用埋设测斜仪导管的方法，用活动式测斜仪观测导管的挠度变形。大坝面板坡长305m，如采用活动式测斜仪则存在以下问题:测绳太长可能产生测头下放困难;采用测头下放的辅助牵引装置，又耽心辅助牵引装置一旦发生故障，很难检修;观测耗费时间很长，也难以实现观测的自动化等。承建单位的巴西专家，根据辛戈坝的经验，建议采用电平器进行面板挠度观测，经参建各方认真研究，这一建议得到了采纳。电平器是一种固定式测斜仪，观测精度高，根据电平器观测的测点倾角变化可计算面板的挠度曲线。天生桥大坝3个观测断面的面板上游共布置64个电平器来观测面板挠度变形。

3.1.3接缝监测

(1)周边缝沿周边缝布置有12组三向测缝计，观测缝面开度、沉降和切向位移相对变化。

(2)垂直缝在面板垂直伸缩缝的张性缝区、张性缝和压性缝过渡区，跨缝布置单向测缝计24支，用来观测缝面开合变化。

(3)面板脱空观测大坝一期面板浇筑后，检查发现面板顶部与垫层料间有大面积脱空，决定在二期面板布置2组二向测缝计，观测面板和垫层料接触缝面的法向和切向变形;在三期面板布置7组观测面板脱空变形的二向测缝计。

3.1.4表面变形监测

在坝体上、下游坝面和坝顶，共布置视准线8条，其中布置在一、二期面板顶部的视准线为施工期临时测线，水平位移观测采用视准线法，垂直位移用水准仪观测。

渗流监测 3.2.1渗流压力监测

(1)坝体渗流压力在距趾板"X"线下游3m的垫层料区基础面，布置有坑埋式渗压计13支，用来观测周边缝后坝体的渗压。

(2)坝基渗流压力在趾板灌浆帷幕前后，布置有钻孔式渗压计21支，观测坝基渗压，了解帷幕阻渗效果。

(3)绕坝渗流水位在左、右岸坝肩，共布置16个钻孔测压管观测绕坝渗流水位。

3.2.2渗流量监测

大坝下游布置了1个渗流汇集系统。在下游坝脚设置1道截水墙，拦截坝体渗水，使渗流汇集，通过布置在右岸的引渠流向下游，在引渠设置量水堰观测坝体渗流。在右岸坝肩排水系统的2个洞口布置了观测坝肩渗流量的量水堰。

压力、应力和温度监测 3.3.1压力监测

大坝0十630断面4个不同高程的面板与垫层料接触面，布置有观测接触土压力的土压力计;在坝体过渡料中部和坝轴线处，布置有观测平面应力变化的土压力计。大坝共布置土压力计28支。

3.3.2混凝土面板应力和温度监测

大坝面板布置了应力应变观测剖面6个，温度观测剖面4个，有应变计84支、无应力计15支、钢筋计55支、温度计27支，共计181支仪器，用来观测面板的应力、应变和温度变化。

3.4地震反应监测

大坝设置了遥测微震台网，记录坝区和库区地震情况;在坝体和基岩布置强震仪监测坝体的地震反应。

天生桥一级水电站自1998年底发电运行以来，实现了累计发电量近200亿kW.h的较好经济效益，为云、贵、两广四省(区)的经济发展和社会进步起到了积极的促进作用。经过几年的生产运行检验，电站的运行与管理取得了较宝贵的经验，通过对大坝出现的缺陷处理，使电站主要建筑物的运行状态得到改善，安全得到了保证，但是面对混凝土面板堆石坝新技术、新特点，电厂在今后的工作中，仍需不断总结，认真探索，为混凝土面板堆石坝的运行与管理积累经验。

放空隧洞位于右岸1号冲沟的下游侧，全长1062.17m，进口高程为660m，具有施工期参与后期导流、水库蓄水期向下游电站供水、运行期放空水库检修大坝面板等功能。距放空隧洞进口339.17m处设事故闸门并，并高131m，内径11.4m，内设6.8m×9m的事故平板链轮闸门;距进口560.67m处为工作闸门室，内设6.4m×7.5m的工作弧形闸门;工作闸门室之前为圆形有压隧洞，长557.67m。内径9.6m;其后为方圆形无压隧洞，长489.5m，宽8m，高11m;洞后接长约162m的出口明渠及挑流鼻坎。

事故闸门井以交通便桥与右坝头相接;工作闸门室以交通通风洞与场内公路相连。交通通风洞布置在放空洞的左侧，为双层结构，上层交通，下层通风。

(1)水库调度原则

①天生桥一级水电站水库是一个不完全多年调节水库，汛期在确保大坝安全并兼顾下游设施的防洪安全下，充分发挥电站的发电效益。

②天生桥一级水电站主汛期水库应控制在汛限水位773.1m高程运行(龙滩电站投运后为776.4m高程)，后汛期9月10日后可蓄水位780m高程运行。

③为避免给下游造成人为灾害，水库下泄流量不应超过本次洪水的入库洪峰流量。

④一级电站溢洪道泄洪时下泄流量应大于起挑流量(1600m3/s)的原则启闭闸门以减弱对溢洪道挑流鼻坎右侧护坦的冲刷。同时严禁闸门大幅度启闭以避免一级库水位出现大起大落现象，以保证建筑物及水库边坡的安全、稳定。

按照上述原则，电厂成功解决了下泄洪水对下游二级电站构成的安全威胁，泄中、小洪水时对溢洪道挑流鼻坎下部及出口右岸护坦的冲刷等问题，通过分阶段合理实施水库调度，成功解决了水库防洪与蓄水的矛盾，充分发挥了龙头水库削峰效应，从而保证了电站自身及下游安全，取得了水库连续两年蓄至正常水位780m高程的好成绩。

(2)防汛工作安排

每年汛前，电厂均要成立以厂长为首的防汛领导小组，全面负责协调全厂的防汛度汛工作，防汛领导小组下设防汛办公室，防汛办公室主任由主管生产的领导担任，成员若干名，每年3月份编制上报《天生桥一级水电站年度水库调度运用计划及防汛抢险措施》，以确定年度水情预报，水库用水计划，安全措施，抢险预案存在问题处理，全年来水趋势预报等。

每年3月进行第一次防汛安全大检查，主要内容:水工建筑物运行情况;冲沟，边坡，排水洞淤积情况;观测设施完好情况;防汛闸门运转情况，电源是否可靠，闸门全行程启闭试验;水库调度方案及上级相关防汛文件等，并对以上检查存在的问题提出整改意见，限期在5月31日前全部完成。

汛中(5月~10月)不定期进行多次全面检查或专项检查，发现问题及时安排处理。

每年7月提交本年度"水库蓄水方案";每年11月总结防汛工作经验、教训，找出存在的问题，在下一年度工作中加以改进。

(3)几年来的防汛工作

天生桥一级电站从2000年10月、2001年10月水库蓄水至正常蓄水位780.0m运行，2002年由于流域在8月20日后未来水，水库蓄水至776.96m。从这几年的防汛工作来看，从汛前准备、水库洪水预报、洪水调度、防汛设施的运行、水工建筑物的安全监测、维护消缺等每一步工作都按时完成，确保了防汛工作顺利开展，在保证水库蓄水的情况下，都实现了安全渡汛。

(4)依靠科技进步，不断提高防汛设施的技术水平。

为提高电站的防汛安全管理水平，电厂始终采用先进技术，先后兴建人工电台报汛系统以及由超短波、InmarSat-C卫星、VSAT等混合组网的水情自动测报系统，并与河海大学，云南省气象局合作研制开发天生桥洪水预报系统、洪水调度系统、中长期水文预报系统，充分利用现有的水情系统遥测大量信息，自动实现水情预报作业，大大延长了洪水的预见期和提高了洪水预报精度，水情自动测报系统的畅通率，可用度均大于95%，洪水预报准确率均大于90%。(见表1)，从而为争取防汛工作主动权和确保电站安全度汛创造了良好的条件。

表1

年份项目1999年2000年2001年2002年

畅通率(%)96.0995.0096.8594.18

可用度(%)98.1391.9093.3498.23

洪水平均预报精度(%)92.0095.0090.6091.35

最大洪峰预报精度(%)98.3097.4096.7099.90