6《工程测量学实习》指导书.doc

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首祀韦
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1 工程测量学实习教学指导书河海大学测绘科学与工程系

2 工程测量学实习基地介绍天荒坪抽水蓄能电站一工程概况 1 自然条件天荒坪抽水蓄能电站位于浙江省安吉县天荒坪镇境内, 太湖西苕溪支流大溪流域上, 距杭州 57km 上海 175km 南京 180km, 距华东电网 500kV 瓶窑变电所 34km, 接近华东电网的负荷中心电站安装 6 台 30 万 kw 机组, 总装机容量 180 万 kw, 年发电量 31.6 亿 kw h, 抽水电量 ( 填谷电量 )42.86 亿 kw h, 为日调节的纯抽水蓄能电站它以 500kV 一级电压出线二回接至瓶窑变电所进入华东电网, 在华东电网中担负调峰填谷, 调相调频及紧急事故备用等任务天荒坪抽水蓄能电站是我国目前已建和在建的同类电站中单个厂房装机容量最大水头最高的一座, 也是亚洲最大的一座上水库整个库盆 28.5 万 m 2 采用沥青混凝土防渗护面, 三回 500kV 电缆采用干式电缆, 在国内均属首例图工程地理位置电站枢纽主要建筑物上水库输水系统地下厂房洞室群开关站等均位于大溪左岸, 左岸山体雄厚, 地形高差 700m 左右上下水库库底的天然高差约 590m, 筑坝形成水库后平均水头 570m, 最大发电毛水头 610m, 上下两个水库的水平距离约 1km, 输水道长度与平均发电水头之比为 2.5, 地形陡峻站址区年平均降水量 1846mm, 多年平均径流量 2450 万 m 3, 保证率 99% 的枯水年年径流量约为 1000 万 m 3, 流入下库的水量足以补偿蒸发和渗漏的水量损失, 上水库无径流来源下水库百年一遇洪水为 537m 3 /s, 千年一遇洪水为 860m 3 /s, 可能最大洪水 (PMF) 为 1280m 3 /s 站址多年平均气温 13.4 电站枢纽所在区域的地层主要为侏罗纪上统火山岩, 如含砾流纹质熔凝灰岩流纹斑岩石英斑岩及花岗斑岩等地质构造不发育, 断层规模不大第四系地层无不良地质作用地震烈度小于 6 度 2 工程地质条件上水库库区覆盖层分布普遍, 下伏基岩呈单斜构造, 倾向西库岸西库岸岩石易风化, 断层较多, 但无大的集中渗漏通道库周全长除东岸搁天岭一带最低地下水位和相对隔水层 1

3 顶板均高于蓄水位, 不具备渗漏条件外, 其余约 3/4 的库岸和主副坝均必须设置防渗设施水库东西两岸覆盖及风化程度差异较大西库岸基本为土质边坡, 东库岸除坡脚约 4m 左右风化覆盖外, 其余多为岩质边坡上水库由主坝及位于库周地形垭口处的 4 座副坝所围成主坝坝址地形较开阔, 风化覆盖左岸较浅, 全风化层底深 3~5m; 谷底和右岸全风化层底深约 10~35m 由于地基全风化层深浅不一, 可能产生不均匀沉陷各副坝坝址的全风化上层均较深厚, 尤以西副坝西南副坝为甚下水库位于大溪峡谷河段, 长度约 2km, 两岸山顶高程 800m 以上, 地形分水岭宽阔地表水源及地下水分水岭均高于设计最高蓄水位, 故蓄水后不会向库外渗漏, 也不具备浸没条件库区两岸除 3.29 滑坡外未发现较大范围的不稳定边坡, 有局部的不利结构和山麓堆积物分布但数量不大坝址河床窄, 岸坡陡, 整体边坡稳定覆盖层和强风化岩石仅局部分布, 厚度不大基岩坚硬, 构造简单, 无控制边坡稳定的结构面分布钢筋混凝土面板堆石坝的面板底座沿线覆盖层不厚底座置于弱风化基岩上, 一般挖深 1~1.5m 左岸溢洪道沿线岩质边坡整体是稳定的, 下游冲坑位置下伏花岗斑岩, 强度高互相嵌合, 抗冲能力较强上库进 / 出水口位于上库东岸的搁天岭, 基岩为较完整的微风化 ~ 新鲜 (Ⅰ 类 ) 岩体, 地下水位埋藏高程 875~910.55m, 大部分洞段围岩属相对隔水层, 边坡稳定条件好输水系统沿线分布坚硬火山碎屑岩及后期侵入的基性脉岩火山碎屑岩为黄尖组和劳村组地层, 二者间为不整合接触后期侵入的花岗斑岩煌斑岩脉与围岩为熔融紧密接触, 岩石新鲜坚硬完整, 无大的或较大的结构面通过 Ⅲ 级结构面不发育, 规模小,Ⅳ 级结构面较发育 ~ 发育, 局部极发育, 呈节理密集带 ( 主要集中在高压钢管段 ) 主要结构面为 SN~N30 E,E~SE, 少量 NW 45 ~75 和 N10 ~30 W,NE 和 SW 45 ~85 两组主要结构面与输水道轴线方向交角大, 无不利结构面组合结构面多闭合, 部分充填钙质薄膜输水道上覆岩体厚 55~520m, 深埋于地下水位以下开挖后初始地下水出露点少见开挖后沿线波速普遍呈高速反应,V P =5000~5800m/s,V S =2700~3000m/s, 局部低些下库进 / 出水口位于下库坝址上游左岸, 整体边坡稳定地下厂房为尾部布置, 上覆岩体厚度约 160~200m 围岩为侏罗系上统劳村组含砾流纹质熔凝灰岩, 岩石坚硬新鲜厂址附近地段无大的或较大的结构面通过 Ⅲ 级结构面稍发育, 规模小,Ⅳ 级结构面较发育和极发育, 极发育处呈节理密集带地下厂房洞绝大部分及主变洞一部分处在节理密集带范围内节理密集带总体分布方向近 S~N 厂址附近的主要结构面产状为 S-N~N30 E,E 和 SE 55 ~70 结构面部分充填钙质薄膜, 接触紧密地应力的最大主应力方向为 NNW, 量级为 13~17.9MPa, 属中等地应力区厂址地段为均质新鲜岩体, 厂房围岩质量指标属好 ~ 良好 (Q 法 ) 及良 ~ 优 (RMR 法 ) 地下水位埋藏在微风化岩体中, 比厂房顶拱高 130m 左右开挖后地下厂房洞和主变洞少见渗水和滴水, 大部分洞段呈潮湿或干燥 3 电站枢纽布置天荒坪抽水蓄能电站枢纽包括上下水库输水系统 500kV 开关站和地下厂房洞室群等部分, 设有电梯的排风竖井和 500kV 电缆竖井为地下厂房洞室群和地面 500kV 开关站间的两个竖直向的联系通道, 进厂交通洞则是地下厂房洞室群与地面联系的水平通道 ( 见图 ) 该电站站址的自然条件实际上已确定了上下水库的位置, 按照输水道最短的原则, 输水道选取了与大溪河道垂直的走向于是在电站枢纽布置的设计研究中, 更关注地下厂房的位置和输水系统布置方案的选择岔管位置的选择则是确定输水系统布置的关键点地下厂房位置的选定曾比较过首部中部和尾部 3 种位置方案, 最后选在尾部, 该位置围岩质量指标地质构造地应力等方面都能满足要求地下厂房距地面较近, 地下厂房洞室群通到地面的 4 条主要辅助隧洞, 进厂交通洞自流排水洞, 排风竖井和 500kV 电缆竖 2

4 井较短, 可以节约土建投资和电缆投资, 运行管理通风条件均较优越 ; 此外施工支洞短, 有利主体工程早日开始施工且施工方便, 第 1 台机组投产时间短地下厂房位置选定后, 其轴线方向的选择则是地下厂房总体布置中的另一个重要问题, 选择厂房轴线方向时遵循以下原则 : (1) 尽量使厂房轴线与主要结构面走向成较大夹角, 并兼顾次要构造面对洞室稳定的不利影响 (2) 对于中等地应力区, 宜使洞室纵轴与最大水平地应力方向夹角较小, 以减少最大主应力在厂房横剖面的投影值从而减少在顶拱和高边墙开挖时的卸荷作用, 有利于围岩稳定 (3) 使轴线布置能缩小厂房宽度, 节省工程量并对顶拱稳定有利现场测量地应力的结果, 斜井地下厂房位置地应力最大主应力方向主要为 NNW 向, 而本地区构造应力场方向为 NW 至 NNW 向将地下厂房轴线方向朝 NW 方向旋转, 选在 N30 W, 则厂房轴线方向与主要结构面的交角相对较大, 而与地应力最大应力的方向交角较小厂房轴线方向与输水道方向的交角约 64, 高压钢管斜向进入厂房, 与高压钢管垂直于厂房轴线的传统布置方式相比, 厂房宽度减小 1m 以上输水系统的立面和平面布置研究过 11 种组合方案, 根据对各种布置方案的综合比较, 选择了尾部地下厂房高压管道为倾角 60 的斜井 ( 在招标阶段根据世界银行特别咨询团的意见, 将斜井的倾角由 60 减缓为 58 ) 2 根主管的最优方案, 即斜井 1 洞 3 机方案 ( 尾水系统为单洞单机 ) 尾水系统轴线与厂房轴线成 78.8 交角, 减少了下库进 / 出水口的开挖量输水系统从上库进 / 出水口至岔管的岩石覆盖厚度较大, 满足挪威准则, 围岩最小地应力大于内水压力, 并在相对不透水的岩层中, 可以不加钢衬, 可采用钢筋混凝土岔管输水系统斜井方案总长度短, 采用一洞三机布置, 土建工程量运行期综合水头损失较小, 而且还有足够的运行灵活性图天荒坪抽水蓄能电站枢纽平面布置 3

5 图天荒坪抽水蓄能电站枢纽布置剖面上水库位于大溪的一条小支沟的沟源洼地, 无天然径流注入水库, 上水库集雨面积 0.327km 2 在洼地南端布置主坝, 在洼地的东北西西南 4 个垭口处修建 4 座副坝主副坝均采用土石坝, 主坝上游坡 1 2.0, 下游坡 1 2.2, 主坝高 72m 设计最高蓄水位 m, 相应的库容万 m 3, 死水位 863.0m, 工作深度 42.2m, 正常运行时水位日变幅 29.4m 环库顶高程 m, 环库顶长约 2km 为了获得必要的库容并取得建筑材料, 在东库岸进水口部位和西库岸安排较大规模的开挖主副坝的迎水面库底和库岸均铺设适应不均匀沉陷能力较强的沥青混凝土防渗护面沥青混凝土护面为简式结构, 由 3 层构成 : 表层为封闭层 ( 厚 2mm), 中间为防渗层 ( 厚 100mm), 下层为整平胶结层 ( 厚 80~100mm) 上库进 / 出水口部位岩体的相对隔水顶板高于上库设计最高蓄水位, 故仅施以喷锚处理, 不采取其他的防渗措施上水库不设泄流设施沥青混凝土防渗护面下部设置碎石排水垫层 ( 厚 60~90cm) 等排水设施完整的排水系统可安全地将渗过沥青混凝土护面的水引入在库底布置的排水廊道, 并可利用排水廊道有效地回收渗水以利重复使用下水库位于大溪中游峡谷河段, 坝址以上流域面积 24.2km 2, 下水库选择钢筋混凝土面 4

6 板堆石坝, 可充分利用地下工程溢洪道等的开挖料填筑坝体, 其上游坡 1 1.4, 下游坡 1 1.3, 坝顶高程 m, 坝轴线处最大坝高 92m 垫层厚 100cm( 不是常规的 300cm), 垫层的渗透系数取较大值 (K= ~ cm/s) 和趾板不分结构缝是本工程有别于其他钢筋混凝土面板堆石坝之处减小垫层厚度, 加大其渗透系数并放缓上游坡的目的都在于保证面板在下水库水位日变幅大升降速率高的不利条件下的稳定性下水库设计最高蓄水位 m, 相应的库容万 m 3 下水库死水位 295m, 相应的库容为万 m 3, 工作深度 49.50m, 正常运行时水位日变幅 43.60m 下水库长约 2km, 左岸岸边布置无闸门控制的侧堰式溢洪道, 用异型曲面贴角斜鼻坎挑流消能, 右岸将施工导流洞改建为供水及放空设施 ( 施工中将该设施移到左岸 ) 库尾建一座拦沙坝, 以拦截入库的推移质泥沙输水系统连接上下水库, 由上库进 / 出水口及事故检修闸门闸门井斜井式高压管道岔管分岔后的水平支管尾水隧洞及检修闸门闸门井和下水库进 / 出水口等组成, 全长 1435m 上库每个进/ 出水口接 1 条内径 7m 钢筋混凝土衬砌的斜井式高压管道, 每条斜井通过钢筋混凝土衬砌岔管, 各接 3 根内径为 3.2m 的水平支管 ( 高压钢管 ), 靠近厂房上游边墙处钢管内径渐变为 2.0m 以利连接蜗壳高压管道中围岩承担部分或全部水压力, 靠近厂房上游边墙约 8m 范围的高压钢管按明管设计, 内水压力全部由钢板承担根据受力的大小, 高压钢管各管节分别采用国产 16MnR 及日本进口的 HT60 和 GT80 材料, 管壁厚度 32~ 42mm 钢衬段岩石分担的最大压力满足岩石覆盖厚度要求岔管进口处的最大 PD 值达 56000kN m, 在国内外同类电站中处前列岔管的形体设计考虑了减小水头损失和放空管道时排水的需要两个因素 6 台机组接 6 条尾水隧洞, 直径均为 4.4m 考虑到主副厂房和主变洞等洞室的防渗要求, 尾水隧洞用钢板衬砌到尾水事故闸门下游的渐变段为止, 衬砌钢板厚 22~25mm,6 条尾水隧洞接至 6 个下库进 / 出水口上水库进 / 出水口采用河岸式竖井进 / 出水口, 下库进 ( 出 ) 水口采用河岸式岸坡进 / 出水口, 上下库进 / 出水口均设防涡梁和分流墩, 并优选平面和立面的扩散角, 使得进 / 出水口的水头损失大大减小和水流平顺均匀进 / 出为了降低作用在引水高压钢管段和岔管上的外水压力, 设置了两套排水系统 : 一套排水系统由一组在岔管和高压钢管上方 35m 处的纵横排水廊道及廊道中竖直向下的排水孔组成, 排除围岩中来自上游输水系统的渗水, 降低渗压 ; 另一套则直接布置在高压钢管的外壁上, 以排除沿钢衬与混凝土交界面的渗水, 降低钢管外压地下厂房采用尾部布置, 地下厂房洞室群包括主副厂房洞主变洞母线洞尾水闸门洞 500kV 电缆竖井及排风兼交通竖井和进厂交通洞等, 地下厂房洞室群均位于流纹质熔凝灰岩岩体中主副厂房洞长 198.7m, 宽 21.0~22.4m, 高 47.73m, 中间部分为机组段, 南端为副厂房, 北端为安装场 1 号机组段长 27m, 其余 5 个机组段长均为 22m, 安装场长 44m 主厂房设岩壁吊车梁, 主变洞和尾水闸门洞平行于主厂房, 布置在下游侧主厂房和主变洞轴线距离 52m, 主厂房和尾水闸门洞的轴线距离 91m 主变洞和主厂房间通过 6 条母线道及 1 条主变运输洞相连由于地质条件良好, 所有地下洞室群不设钢筋混凝土衬砌, 仅用喷锚支护, 局部挂网喷锚或仅用锚杆 500kV 开关站平台布置在下库左岸进 / 出水口上方的 350.2m 高程上, 总面积 208m 35m, 开关站平台两端分别布置中控楼和 35kV 降压站及柴油发电机房天荒坪抽水蓄能电站安装 6 台立轴单级可逆混流式水泵水轮机, 水泵水轮机的水轮机工况额定净水头 526m, 单机额定出力为 30.6 万 kw, 最大出力 33.8 万 kw, 水泵工况最大入力 33.6 万 kw 发电电动机为立轴悬式空冷可逆式同步电机, 它与水泵水轮机直接连接, 发电机工况和电动机工况的额定容量分别为 33.3 万 kva 和 35.0 万 kva 机组采用可控硅静止励磁系统水泵工况启动采用静止变频装置和背靠背启动 500kV 电气设备有 36 万 kva 三相强迫油循环水冷主变压器 6 台, 全封闭组合电气 6 个间隔,500kV 干式电缆三回天荒坪抽水蓄能电站主要工程量为 : 土石方明挖万 m 3 ; 石方洞挖 70.9 万 m 3 ; 土 5

7 石方填筑万 m 3 ; 混凝土 29.8 万 m 3 ; 金属结构制作安装 t 二施工控制网 1 概述业主和建设监理根据水利水电施工测量规范和电站施工精度的特殊需要, 提出该电站布设二等边角网和二等水准网要求平面最大点位中误差 M 应在 ±10mm 以内, 高程每公里高差中数的最大误差 M 应在 ±1mm 以内由于电站建于深山峡谷, 地形条件复杂, 河床两岸毛竹灌木丛生, 通视困难控制点间高差达 730m, 且大都无路能通行现场忙于土建施工, 上下作业又经常放炮滚石, 安全威胁很大时值严冬, 气候寒冷, 经常阴雨绵绵, 大雾弥漫, 迫使外业工作数次中断这些都给施工控制网的测设带来了极大的困难要在这样复杂困难的条件下按期完成一个高精度的二等施工控制网的确不容易 2 平面控制网在业主和监理根据规范提出上述精度指标的基础上, 将平面最大点位中误差控制在 3.5 mm 以内进行技术设计根据技术设计, 要在这样大高差大倾角地形条件非常复杂的条件下, 达到这样的高精度, 用一般的二等常规布网方法, 或单纯的二等测角网, 二等测边网, 以及分级布网, 分级平差等方法是达不到要求的根据严密估算结果, 采用了二等边角网, 从而保证了该网的高精度为了消除垂直折光与地球曲率对三角高程改平带来的误差影响, 提高光电边的改平精度, 本二等边角网全部 21 个三角点上, 均联测二等精密水准联接各三角点间的二等精密水准测量, 是本网工作量最大, 最艰苦, 最困难, 最细心的一项工作一般布二等精密水准都是沿公路铁路布设要在一个已布有全面边角网的崇山峻岭之间, 跨深谷溪流, 沿五六十度的陡坡峭壁, 高差达七百多米的高山区, 跑遍所有三角点的各个山头, 把二等精密水准联测上去, 这是何等的不容易! 可以说这在全国尚属首次本施工控制网的一大特点, 是确保了施工控制网的高精度将上库大网一次压低联接下库小网这样布网, 表面看来既不规范, 也不好看, 但非常 6

8 实用, 最大限度的提高了网点的利用率, 舍去了中间的过渡点, 几乎每个二等三角点都可作测站点直接放样在高山区布高精度的大小边角网, 常规都是分台阶逐步下降, 逐步收缩压低到预定小网这样布网, 过渡点多, 费用高, 且点的利用率低采取由上库大网一次压低联接下库小网, 用精密测边, 特别是用加测小角度边的重叠网, 来弥补和加强大小网边长悬殊图形强度不高的弱点这是本网的另一大特点大小网合为一体, 布成全面整体网, 统一观测, 统一平差这是本网的又一特点为了使上下库三个标工程联为一体, 保证整个电站各工程部位的有机衔接, 以及地下洞室群的精确贯通, 采用全面整体网形式, 使三个标工程的总精度比较均匀, 避免了常规的分级布网精度逐级下降的缺点, 保证了整体网的高精度采用一个投影面, 消除了上下库高差大, 多个投影面会给边长坐标归算带来混淆的隐患在这样的高山区布施工控制网, 有不少人提出采用多个投影面, 计算多套成果的方案即三个标工程各用一套投影成果施工, 这样利少弊多, 给工程的总体布置, 各标的衔接贯通带来麻烦和不便, 甚至由于归算混淆造成错误在大高差的同一个控制网的不同高程面上施工, 采用一个投影面的统一成果, 只加投影改正, 这也是本网的一大特点在观测工作开始之前, 对初建网的观测墩进行了全面检查, 已发现有的观测礅因开挖放炮雨水冲刷和地质变化等原因, 基础已沉陷, 点位也随着移动, 故决定对所有观测墩基础进行全面加固很多三角点之间, 毛竹灌木杂草再次重生, 通视和道路受阻, 故又重新砍伐开路平面三角的外业观测于 1994 年 11 月 10 日开始,12 月 21 日结束, 历时 42 天, 系测边和测角分开进行测边用徕卡 DI2002 光电仪, 测角用徕卡 T2002 电子经纬仪 DI2002 标称的测距精度 Ms=±(1mm+1ppm), 实际鉴定的 Ms=(0.12mm+0.48ppm) T 2002 标称的一测回方向中误差 M0=±0.5, 实际鉴定的 M0=±0.38, 都比标称精度高水平角观测用 9 测回,2C 差控制在 ±8 以内, 测回差在 ±5 以内, 都比规范要求严格一些全网由 60 条光边共组成 52 个三角形, 其中除 60 条边全部采用光电测距外,52 个三角形中只对构成网基本图形的 28 个三角形测角水平角经测站平差后的最大方向中误差 Mma x=0.40, 最小 Mmin=0.16 加竖轴倾斜误差改正后, 按菲列罗公式计算的测角中误差 Me=±0.814 最大三角形闭合差 2.92, 最小 0.04, 平均闭合差 1.2 其中正闭合差 17 个, 负闭合差 11 个小于允许闭合差 3.5 /2 以下的有 23 个, 占 82.1% 光电测距往返四测回, 每次读数较差最大 1mm 测站和镜站同时读定温度气压, 经气象和倾斜改正后, 水平距离往返平均值最大绝对中误差 Ms=±1.11mm 最低相对中误差 1/M=1/263080, 最高相对中误差 1/M=1/ 平差计算按最小二乘原理间接观测平差程序, 在 COMPAQ486 微机上进行并分别用测角网测边网边角网等十几个方案的平差成果进行筛选比较, 发现三角形闭合差大于 ±3 的, 方向值改正数大于 ±2 的, 边长往返较差超过 2(1mm+1ppm) 的都全部返工重测最后提出测角网测边网边角网三套成果, 以边角网作为正式使用成果边角网联合平差是用先验中误差 m =±0.576,Ms=±(1mm+1ppm) 匹配定权的平差后单位权中误差 M0=±0.656, 最大点位中误差 M=±3.2mm, 比规范要求 ±10mm 的精度提高了两倍平差后最大边长绝对中误 Ms=1.64mm, 其相对中中误差 1/M=1/717439, 最小绝对中误差 Ms=±0.61mm, 其相对中误差 1/M=1/ 最高相对中误差 1/M =1/ , 其绝对中误差 Ms=±1.01mm, 最低相对中误差 1/M=1/183484, 但其绝对中误差 Ms 仅 ±0.99mm 最大方位角中误差 Mα=±0.66 测距边高于允许相对中误差 1/2, 即 1/ 的有 52 条, 占 86 7% 7

9 图 4 天荒坪电站 Ⅱ 等施工控制网图 3 高程控制网高程控制网是按二等精密水准每公里高差中数的中误差 M ±1mm 设计的初测时由于上下库公路未通, 二等水准网干线布设只能由一条单一路线和两个小闭合环组成, 且 Ⅱ 07 三角点条件特别困难, 无法联测二等精密水准复测时, 决定将上下库的二等水准干线路经地形条件特别困难的 Ⅱ 07 和 Ⅱ 24 号三角点, 联成一大闭合环, 再由下库 350 公路的结点 TP3, 经 BME 又闭合到结点 BM6 这样就组成了一个大闭合环和两个小闭合环, 使严密平差有了多余条件部份不在二等水准干线上的三角点, 均采用二等支线水准往返联测由于各三角点上决定联测二等精密水准来保证测距边改平精度, 故二等精密水准工作量很大外业观测由 1994 年 10 月 25 日开始,1995 年 1 月 14 日结束, 历时 82 天共测了 2720 个站, 折合往返 170.0km 大家沿着陡坡峭壁, 边开路, 边设站, 视线仅两三米远, 很多情况观测员是踩着树杈拉着树枝用人扶着观测的为了保证精度, 铟钢水准尺都是用威特厂特制尺架支撑, 非常稳定松软地段都用 50cm 长尺桩打入地内转点仪器使用蔡司厂 N i004 精密水准仪施测, 观测前后对仪器检查的 i 角仅 6.8 两只铟钢水准尺的零点差检查为 mm, 一米间隔平均真长误差为 mm, 故都不需进行改正为了保证本电站高程的相对精度, 也不加正常高改正各三角点上的二等精密水准高程, 均用三角高程组成 28 个环形路线严密平差进行校核比较, 最大 14.1mm, 最小 0.5mm 说明支线水准没有粗差也证明高山区三角高程误差较大, 不能作为改算边长平距之用复测的二等水准网结果 : 上下库大闭合环周长 23.44km, 允许闭合差为 ±19.36mm, 实际闭合差为 ±4.61mm; 中闭合环周长 20.29km, 允许闭合差为 ±18.02mm, 实际闭合差为 ±4.78mm; 小闭合环周长 8.31km, 允许闭合差为 ± 8

10 11.53mm, 实际闭合差为 ±0.69mm 每公里高差中数的最大中误差 M ±0.6mm, 平差后每公里水准测中误差 MH 为 0.84mm, 精度都比设计的高二等精密水准共分 40 个测段, 百分之九十以上的闭合差都比允许闭合差小 1/2 以上三安全监测 1. 特点枢纽内的主要水工建筑物的不同部位埋设有各类安全监测仪器为了缩短每次观测的时间, 减少人工观测劳动强度, 确保观测精度, 能准确可靠地了解建筑物的工作性态, 建立评价其安全度地充分依据, 针对存在影响安全运行的因素, 及时采取有效措施, 保证电站乃至华东电网的安全经济运行, 电站将建立一个完整的水工建筑物安全监测自动化系统这个系统有以下特点 : 系统大, 观测项目多, 测点分散, 枢纽内上水库输水系统地下厂房洞室群下水库和开关站分布区域很大 2. 观测项目 (1) 上水库位移观测 : 通过建立平面控制网和高程网, 对坝和库周库底的不同部位的内部外部水平位移垂直位移进行观测渗流观测 : 观测主坝坝基的渗压, 主副坝下游的孔隙水压力, 库底渗透压力和渗流量, 库周地下水位 (2) 输水系统斜井段和岔管段钢筋混凝土衬砌的应力应变围岩变形和外水压力观测 ; 钢管段钢管应力应变外水压力观测 ; 排水系统渗漏量观测 (3) 地下厂房洞室群地下厂房主变洞的围岩变形和外水压力观测 ;500kV 电缆竖井排风兼安全出口竖井的变形观测 ; 地下厂房悬臂梁应力应变观测 (4) 下水库和开关站坝内部外部不同部位的水平位移垂直位移观测 ; 坝钢筋混凝土面板挠曲变形的应变观测 ; 坝周边缝和垂直缝变形观测 ; 绕坝渗流观测 ; 下水库渗漏量观测 ; 溢洪道位移和渗透观测 500kV 开关站边坡表面位移观测深层位移观测渗透观测 ; 预应力锚索应力观测 (5) 下库左岸坍方区边坡坡面水平位移和垂直位移观测 ; 边坡地下水位观测 ; 边坡深层位移观测为完成以上的观测项目, 系统内测点数量近 1200 个, 埋入的传感器有多点变位计锚杆应力计渗压计应变计无应力计钢筋计测缝计温度计钢板应力计量水堰等, 它们分属振弦式和卡尔逊式两大类, 都将纳入自动化系统 3. 选用节点驱动分布式自动数据采集系统目前, 国内外使用的大坝安全监测系统按采集方式主要分为集中式和分布式集中布置采集装置的缺点是传感器测得的模拟量须通过远距离传送到采集装置, 故系统的抗干扰能力差, 观测精度和系统的可靠性均难保证分布式系统根据现场仪器的布置情况, 将测控单元 (MCU) 灵活分散布置在靠近仪器的地方, 测控单元就近完成 A/D 转换, 因数字量的远距离传送相对可靠, 从而大大增强系统防外界干扰的能力和可靠性近年来推出的节点驱动式分布系统, 由于测控单元是智能化的, 它不仅可以依据监控室的指令, 而且可以自主地进行测量数据处理通讯对其它测控单元的运行进行控制等工作, 更具先进性针对天荒坪电站工程规模大, 测点量大且分散的特点, 最终选定节点驱动分布式自动数据采集系统 4. 系统的主要功能和技术参数天荒坪电站的水工建筑物安全监测自动化系统的功能力求完善, 主要有 : (1) 自动数据采集 : 有多种方式可供选用, 如巡测选测定时定点观测连续观测 (2) 水库部位的传感器的测读频次由水位变化确定, 水位无显著变化时按设定的时间间隔进行测读 (3) 数据自动处理 : 数据可靠性检查, 越限时重测或报警, 数据计算存储, 建立数据 9

11 库等 (4) 通信方式可靠灵活 : 可采用一种或数种并存的通信方式, 如电缆光纤无线电微波电话系统通信卫星 (5) 通信协议 : 测控单元 (MCU) 支持的通讯协议除直接与监控室通讯外, 还须容许网络节点 (MCU) 之间的同层通讯 (6) 自动数据采集与人工观测兼容 (7) 适应恶劣环境 : 系统应有防潮防雷等措施, 耐高温高寒, 抗电磁干扰 (8) 便于扩展维修 (9) 自保自诊断功能 : 故障时, 能自动查找出系统故障情况和部位, 并发出警告和显示有关信息电源故障时, 能自动切换, 启用备用电源为保证系统的观测精度, 系统的主要技术参数如下 : 测量范围 : 电阻值 0.000~ Ω; 电阻比 ~1.1110; 频率 0.4~6.0kHz; 温度 -20~60 测量精度 : 在参比工作条件 ( 环境温度 20±2, 相对湿度 80%) 下的基本误差 : 电阻值 ±0.02Ω; 电阻比 ±0.01%; 频率 ±0.6Hz; 温度 ± 上水库平面基点网介绍天荒坪上水库平面基点网共有 10 个三角点组成, 其中, 基准点 3 个 (TS01,TS02,T S03), 工作基点 7 个 (TS04,TS05,TS06, TS07,TS08,TS09 和 TS10) 该网按二等边角网设计, 其观测精度为 : 测角中误差 ±1.0, 起始边边长相对中误差 1/250000, 最弱边边长相对中误差 1/120000, 点位中误差 ±5.0mm 水平角观测采用 DJ1 经纬仪按方向观测法观测 9 个测回, 边长采用 1 km 测距中误差不大于 ±2mm 的测距仪进行观测各三角点均浇筑混凝土观测墩, 并埋设强制归心设备, 大部分观测墩建立在弱风化基岩上, 点位的稳定性较好各观测墩的标顶高程采用精密三角高程对向观测法观测, 整个三角网投影到统一高程面上进行计算建立上水库平面基点网的目的是为上水库大坝的水平位移监测建立统一的基准, 由于监测网中有 3 个基准点, 且 3 个基准点中的两个建立在稳固的基岩上, 离库区有相当一段距离, 另一基准点因覆盖层很厚只能建立在稳固的原状土中, 三个基准点稳定性都较好, 可相互检核 7 个工作基点主要用于上水库四周及坝体水平位移的监测, 工作基点可根据需要定期和基准点进行联测根据设计方案对该监测网进行精度估算, 结果如下 : 该网平均边长约 750m, 最弱点 (T S10) 的点位中误差为 :±3.60mm, 最大相对点位中误差 (TS06~TS09) 为 :±1.91m m, 最大边长相对误差 (TS08~TS09) 为 :1/269000, 从以上数据可以看出, 该网的设计在精度上有较大的富裕 6. 天荒坪电站下库面板坝仪器埋设下库坝埋设水管式沉降仪 6 套,24 个测点, 分布在桩号的 EL2 10

12 91.5 EL3075 EL323.5(EL326.1) 高程, 用于监测坝体在施工期及蓄水期的垂直沉降量, 在上述两桩号的 EL307.5 和 EL323.5(EL326.1) 高程埋设引张线式水平位移计 4 套,14 个测点, 用于监测坝体在蓄水期的水平位移量下库坝布置二向应变计组 12 组, 分布在 5# 8# 12# 15# 面板的 EL293 11

13 EL309 EL325 高程, 三向应变计组 1 组, 分布在 12# 面板与趾板的接触部位, 用于监测面板混凝土在承受水压力后的应变变化情况 ; 布置无应力计 7 只, 分布在 5# 1 2# 面板的 EL293 EL309 EL325 高程及 12# 面板与趾板接触部位, 用于监测在无外力作用下, 面板混凝土自身承受的由温度湿度及其它因素所产生的应变量下库坝布置钢筋计 12 支, 分布在 5# 8# 12# 15# 面板的 EL293 EL3 09 EL325 高程, 用于监测下库坝蓄水后, 面板混凝土中的钢筋承受的应力变化情况下库坝布置单向测缝计 17 只, 分别布置于 1# 2# 3# 4# 5# 14# 15# 16# 17# 18# 面板相互之间的接缝处, 用于监测面板之间在承受水压力后的缝隙变化情况下库坝布置二向测缝计 1 套, 分布在 12# 面板与趾板的接缝处, 三向测缝计 8 套, 分布在 1# 2# 5# 8# 13# #15# 16# 17# 面板与趾板的接缝处, 用于监测下库坝蓄水后, 面板与趾板之间水平向顺坡错动跨缝向缝隙开合垂直向高差错动的缝隙变化量下库坝布置渗压计 13 只, 其中 4 只布置于原河道线坝基内部, 其余 9 只分别布置于 2 # 5# 8# 12# 15# 16# 混凝土面板与趾板相连接的部位, 用于监测下库坝蓄水后, 混凝土面极下面的垫层所承受的渗透水压力下库坝布置测斜管 2 套, 分布在 8# 12# 面板, 用于监测下库坝蓄水后, 面板承受的挠度变形情况, 由于混凝土浇筑分二次进行, 因此测斜管的安装工作也分二次完成四实习教学大纲 1. 基本要求通过实验和讲解, 要求学生了解工程测量的主要内容特点和过程, 掌握建筑物变形监测的内容和关键技术, 掌握变形监测仪器的原理和使用方法严格遵守学校及接待单位的有关规章制度, 做到文明实习 ; 对工程概况及相关背景进行预习 ; 对有关规范 ( 施工测量规范变形监测规范 ) 及作业方法等进行预习 ; 在实习过程中, 应认真听讲, 并做好相应记录, 最终形成实习报告 2. 主要内容 1 了解工程建设的具体过程 ; 2 了解工程测量的具体内容和特点 ; 3 了解施工控制网的建立方法和特点 ; 4 了解施工测量的具体方法和要求 ; 5 了解施工测量中个别困难问题的解决方法 ; 6 了解变形监测系统的基本组成 ; 7 了解变形监测的具体内容仪器和方法 ; 8 了解变形监测数据处理的基本原理和方法 ; 9 掌握变形监测仪器的使用方法 3. 考核方式通过实习, 要求学生将实习内容总结成实习报告, 并以此作为考查成绩的依据 12

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Microsoft Word - 工矿企业电气工程师手册P91例高压网络三相短路计算.do 工矿企业电气工程师手册 P91 例高压网络三相短路计算 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 工矿企业电气工程师手册 P91 例高压网络三相短路计算菲律宾 BANAOANG 泵站工程 91 运行方式高压网络三相短路计算审查者: 校核者: 日期: 日期: 计算者: 日期: 1.网络结构数据高压网络总数: 12 高压网络节点总数: 7 2.基本数据 2. 1 基准值基准功率: