第二节 工程观测
1 工程监测项目及观测设施布置
1.1 大坝原型监测项目
朱庄水库拦河坝监测项目有竖向位移、水平向位移（包括视准线、正倒垂线、引张线）、坝基测压管、渗漏、伸缩缝变量及坝体温度等项目。表6-13为大坝观测信息项目、设备一览表。
表6-13 大坝观测信息项目、设备一览表
1.2 水平位移观测设施布置
视准线：视准线安装5条，测站5个，后视点5个，测点49个。其分布是：坝顶AB向9个测点，视线长532.66m；坝顶BC向27个测点，视线长536.56m；溢流坝分水墩下16九个测点，视线长508.58m；消力池边墙下165两个测点，视线长341.07m；消力池边墙下208两个测点，视线长209.03m。
引张线：安装引张线两条，两条共16个测点，其中一条在溢流坝沿229.4m廊道设测点6个，引张线长124m，固定端在第七、十一坝块上，控制第八、九、十共3个坝块；另一条在右岸非溢流坝段沿244m廊道设测点10个，引张线长205.5m，固定在第十一、十七坝块上，控制第十二1～第十六2的10个坝块。
正垂线：正垂线安装四条，分别设在第七、九、十一、十四坝块上，共设测点9个，悬线间设在坝顶高程260.00m处，在高程230.60m和245.20m设活动卡点，测站设在连接近坝基的底层廊道上。
倒垂线：倒垂线安装三条，布设目的是监视基岩变位情况，倒9-1在九坝块三号井内、坐标为0+295.50m，下43.0，测站高程202.00m，固定端高程172.00m，监视Cn72c以上的基岩变位；倒9-3在九坝块廊道内，坐标为0+305.00m，下6.0，测站高程202.00m，固定端高程172.00m，监视Cn72c以上的基岩变位；倒14号在十四2坝块后部竖井中，坐标为0+492.00m，下26.0，测站高程226.00m，固定端高程206.00m，监视Ⅲ层底以上的基岩变位。
1.3 竖向位移观测设施布置
朱庄水库竖向位移基点2个，分别是水基2、水基4；竖向位移的起测点有7个，观测标点120个，在坝体外部布设81个、坝体内部39个。
坝体外部观测标点分别布设于七处：坝顶36个测点；溢流坝分水墩下16共9个测点；消力池边墙下702个测点，下1652个测点，下2082个测点；左岸非溢流坝246平台7个测点，第七块225平台2个测点；右岸非溢流坝242.4平台11个测点，右坝踵3个测点。另外，备用发电机房测压点1个，第十一块钻机平台测压点1个，坝后弃渣测压点4个；溢流坝前210平台4个测点，长期处于水下；放水洞桥墩装3个测点。
坝体内部标点分别布设在4处位置：灌浆廊道9个（另外，还有19个已做，因高差太大不能测）；244廊道12个；229廊道9个；下30及上5廊道8个。
1.4 渗流观测布置
拦河坝共设测压管84孔，其中坝基扬压力孔59个，浇渗孔25个。
1.5 渗漏观测布置
拦河坝渗漏观测有2处，一处在坝体灌浆廊道的排水沟内，另一处设在消力池北边墙竖井内。
1.6 坝体温度观测布置
坝体温度观测断面有两个，溢流坝段0+315m横剖面上设有25个测点，在非溢流段0+492m横剖面上有16个测点。表6-14为朱庄水库坝体温度观测点分布。
1.7 坝体应变计布置
应变计安装34个，分布于两处6组。消力池安装三组19支，1979年5月电缆被割断；142竖井安装应变计三组15支。
表6-14 坝体温度观测点分布
1.8 坝体测缝计布置
测缝计共安装三处，12支。上5廊道安装4支，观测混凝土与浆砌石结合缝和混凝土与混凝土结合缝的变化，3号安装4支观测Cn72和软夹泥层的缝变化，14号安装4支。
1.9 坝体伸缩缝变形观测布置
拦河坝安装双向测缝器42个，分别安装在各廊道的固定分缝上。其安装位置：二层廊道4个（上5廊道2个，下30廊道2个），229廊道安装5个，244廊道安装11个，灌浆廊道18个，14块竖井4个。
2 水库坝体监测要求
为了解水库大坝的运行状态，及时发现安全隐患，并采取修补措施和改善运用方式，保证工程安全，并为设计、施工、科学研究提供资料，必须对水库大坝枢杻工程进行系统的观测。根据《混凝土坝安全监测技术规范》（DL/T 3778—2003），并结合朱庄水库大坝具体情况，特制定本观测细则。
2.1 水库大坝现有观测项目
大坝变形观测：水平位移、垂直位移。渗透观测：绕坝渗流、坝基扬压力。坝体温度、应力、应变观测。坝体伸缩缝观测。
2.2 大坝的水平位移观测规定
朱庄水库大坝的水平位移观测，分别采用三种方法进行，包括视准线、垂线和引张线。
2.2.1 视准线法观测
观测仪器采用1s级以上的精密经纬仪，最好使用T3经纬仪。目前该观测项目采用The° 010经纬仪和活动觇标观测。
观测时间为每半年一次，与垂直变形连续观测。
观测精度测回差不得大于2mm，根据测点的位置不同，分别测2～4个测回。
2.2.2 引张线法观测
观测仪器采用读数显微镜。
观测时间每半年一次，与视准线连续观测。
观测精度：每次应测三个测回，各测点三测回观测值之差限值为0.2mm。
测前检查引张线有无障碍。引张线采用φ0.8mm的不锈钢丝，悬线单位重g=0.005kg/m，锤重W=40kg。使用水箱和浮船将其托起，要求钢丝高出标尺面0.3～0.5mm。
非观测期间重锤垫起，测线松弛。测前重锤放下，张紧测线。
2.2.3 垂线法观测（包括正垂线和倒垂线）。
观测仪器，采用垂线坐标仪进行观测。
观测时间，每半年观测一次，与视准线连续观测。
观测精度，每个测点测两个测回，测回差不大于0.1mm。
进行倒垂线观测时，每次观测应保持浮力一致。
2.3 大坝竖向位移观测规定
观测仪器使用精密水准仪。
观测时间为每半年一次。
观测精度要求闭合差不超过±0.72n1/2（n为测站数），否则应重测。
2.4 大坝的渗透观测
观测项目主要有：基础扬压力、绕坝渗流。
观测时间，每10d进行一次观测。
观测精度，用测绳配合电流表观测测压管水位，连续观测两次，其读数差不得大于1cm，否则重测。
2.5 伸缩缝观测
观测仪器采用游标卡尺进行测量。
观测时间，每月观测一次。
观测精度，每个测点观测两次，两次误差不得超过0.1mm。
2.6 坝体温度观测
观测仪器，用比例电桥测定温度计的电阻，并换算成相应的温度。
观测时间，每季度观测一次。
观测时要保证接线柱的接触良好，保证电桥电池的电量充足。
2.7 大坝测缝计、应变计观测
观测仪器，用比例电桥测定电阻值及电阻比，可计算出相应的变形及应变。
观测时间，每月观测一次。
观测时要保证接线柱的接触良好，保证电桥电池的电量充足。
当库水位骤升、骤降或发生地震等特殊情况时，要增加观测次数。
2.8 资料整理
将观测资料及时填表上报、存档。
资料整理分析与整编工作，按规范及有关规定执行。
2.9 水库大坝安全监测系统存在问题及改进
从水库大坝观测项目上来看，原观测设计基本考虑了所有应设置项目，但由于工程建设于20世纪70年代，当时没有观测设计规范可依，一些观测项目的布设不能满足现阶段工程规范的要求。部分观测设施经过几十年的运行，已出现仪器损坏或测值失真现象，无法达到规定的观测精度，急需进行更新、改建。
水库大坝的视准线观测设有5条，其中有4条视准线超过300m，最长达到536.56m。依据DL/T 5178—2003，重力坝视准线长度不宜超过300m，观测精度相对较低；并且该项观测仪器Theo 010经纬仪老化严重，放大倍数低，观测精度相对较低。
现垂线观测采用CG-805垂线观测仪（江苏清江光学仪器仪厂生产），该仪器已经无法使用，而且该仪器已停产。
坝体温度及测缝计观测：坝体温度观测断面有2个，溢流坝段0+315m横剖面上设有26个测点，在非溢流段0+492m横剖面上，设有17个测点。目前0+492m横剖面上已全部失效，0+315m横剖面上失效16支。
测缝计共设置10支，上5廊道安装4支，用以观测混凝土与浆砌石结合缝、混凝土与混凝土结合缝的变化。三号井安装4支，用以观测Cn72和软弱夹泥层的变化，十号井安装4支。目前上五廊道失效3支，三号井4支全部失效，十号井4支全部失效。
拦河坝安装双向测缝器36个，分别安装在各廊道的固定分缝上。由于廊道内环境较为潮湿，双向标点锈蚀严重，失效较多。
各项观测仪器老化严重，应尽早更换。
3 大坝观测分析结果
自1982年以来，朱庄水库根据多年观测资料，系统对观测资料进行分析，解析结果如下：大坝的位移变化随着年温度变化而变化，呈正弦曲线形式，而且近期变幅逐年减少趋于稳定；水平位移和垂直位移的大小沿着坝轴线的分布较为合理，各测点的测值变化符合一定的规律性。测值变化的规律能得到合理解释；资料分析表明，朱庄水库大坝经过历次高水位蓄水后，逐步趋于稳定状态，大坝运行状态良好。