南水北調京石段測壓管滲透性檢測分析

崔福占，郝振華

（河北省水利水電勘測設計研究院，天津300250）

南水北調京石段測壓管滲透性檢測分析

崔福占，郝振華

（河北省水利水電勘測設計研究院，天津300250）

為了掌握總干渠滲流情況，為總干渠安全運行提供必要信息，南水北調京石段（河北境內）沿線共布設測壓管315根，經統計，其中260根測壓管常年無水。選擇有代表性的監測斷面進行了數據分析，無法準確判斷無水測壓管是否失效，提出了測壓管滲透性檢測方案，以查明測壓管的有效性。

南水北調；測壓管；檢測

1 工程概況

1.1 京石段工程概況

南水北調京石段應急供水工程（河北境內）起點位于石家莊市新華區田莊村附近的古運河暗渠進口前，終點位于北拒馬河中支南岸，渠道途經石家莊市新華區、正定、新樂，保定市的曲陽、定州、唐縣、順平、滿城、徐水、易縣、淶水、涿州等12個市縣。渠段總長227.375km，其中渠道長200.430km，建筑物長26.945km。渠道沿線布置交叉建筑物共445座，其中控制建筑物37座，河渠交叉建筑物24座，隧洞7座，左岸排水建筑物105座，渠渠交叉建筑物31座，公路橋130座，生產橋110座，鐵路交叉建筑物1座。起止點設計水位與設計流量分別為76.408m、220m3/s和60.300m、50m3/s，總水頭差16.108m。

2003年12月30日京石段工程開工建設，歷經4年4個月，主體工程于2008年4月30日完工，并相繼完成了驗收工作。自2008年9月28日開始至2014年4月5日第4次輸水結束，已累計向北京輸水16.1億m3，入京水質均維持在Ⅱ類水標準以上。中線一期工程通水后，正常供水時期可實現向北京市多年平均供水量12億m3，向天津市多年平均供水量10億m3，向河北省多年平均供水量26億m3。

1.2 測壓管布設

2008年臨時通水期間，為便于觀測兩岸堤防滲流情況，對位于高填方渠段的21座左岸排水涵洞、桑園西溝等6座排水倒虹吸及西釜山西公路隧洞，均在建筑物進出口及堤頂外側等部位、渠道部分斷面新布設了部分測壓管。

經統計，京石段（河北境內）共布設測壓管315根。其中，管中有水的測壓管55根，管中無水的測壓管260根。測壓管采用內徑φ50的鍍鋅鋼管，底部透水花管段長2.0m。

2 分析

以S7標、S19標、S29標、S30標和S48標中的渠道及建筑物測壓管為例進行分析。

2.1 S7標

S7標設置測壓管的渠道監測斷面共計10個，布設測壓管18根，管內均無水。測壓管是否失效無法判斷。

2.2 S19標

S19標段共設置8個測壓管監測斷面，樁號分別為71+247.969、71+377.960、71+597.945、71+897.92、72+297.897、72+697.890、73+297.829和73+597.808，每個斷面設置4根測壓管。其中，樁號71+247.969、71+597.945和71+897.92的監測斷面中各有1根測壓管有水，樁號72+697.890和73+597.808的監測斷面中各有2根測壓管有水，樁號71+377.960和73+297.829的監測斷面中各有3根測壓管有水，樁號72+297.897監測斷面中4根測壓管全部有水。

有水測壓管和無水測壓管同時存在于同一監測斷面中，測壓管失效的可能性較大。

2.3 S29標曲逆南支排水涵洞

涵洞共設置測壓管8根，建筑物進口（渠道左側）4根，建筑物出口（渠道右側）4根。其中，進口4根測壓管內無水；出口3根測壓管內有水，1根無水。無水測壓管失效的可能性較大。

2.4 S30標曲逆中支排水涵洞

涵洞共設置測壓管8根，建筑物進口（渠道左側）4根，建筑物出口（渠道右側）4根，測壓管內均無水，測壓管是否失效無法判斷。

2.5 S48標

S48標渠道共設置了3個測壓管監測斷面，樁號分別為192+525.812、194+275.000和194+475.000，每個監測斷面設置2根測壓管。其中，樁號192+525.812監測斷面的2根測壓管均無水，樁號194+275.000和194+475.000監測斷面的測壓管均有水。S48標魏家墳溝排水倒虹吸 （樁號194+228）共設置了8根測壓管，管內均有水。以上監測斷面均屬半挖半填渠道，且絕大部分測壓管內有水，據此判斷無水測壓管失效的可能性較大。

經上述分析，無水測壓管失效的可能性較大，但無法給出準確判斷。

3 檢測方案

測壓管設置于渠道兩側及左岸排水建筑物兩側，用于監測渠道滲流（滲漏）情況，測壓管的數據直接反映總干渠的安全運行情況，其數據的準確性至關重要。一旦測壓管的數據不能真實地反映渠道的滲流情況，總干渠的滲流情況將無從掌握。經統計，總干渠沿線分布的測壓管中有260根常年無水，測壓管是否失效無法準確判斷，存在安全隱患。為查明情況，掌握總干渠滲流情況，確?？偢汕\行安全，對260根無水測壓管進行檢測，確定其完好性。根據監測結果，失效的測壓管需重新鉆孔埋設。

3.1 檢測方法

依據SL345—2007《水利水電工程注水試驗規程》，采用注水試驗進行檢測。

3.2 資料準備

（1）統計和收集待檢測測壓管施工資料和觀測資料，包括測壓管鉆孔資料、孔底高程、孔口高程、透水管段開孔率、鉆孔柱狀圖（或地質描述）、實測孔深及臨時通水期間的觀測資料。

（2）根據基礎資料和歷年觀測數據（包括最新觀測數據），初步判斷測壓管工作狀況，整理匯總各測壓管現場試驗材料用量。

（3）準備現場試驗記錄表格。

3.3 注水試驗

（1）打開測壓管管口保護裝置，如遇測壓管管口銹蝕，將銹蝕部分切除，注水試驗后焊接等長的孔口管段；如管內有滲壓計，應加強對滲壓計的保護，防止破壞。

（2）試驗前，首先測定管中水位（無水時測定管底高程）。水位觀測間隔為5min，當連續2次觀測數據變幅小于10cm時，水位觀測即可結束，用最后一次觀測值作為初始試驗水頭。

（3）向管中注入清水，應使管中水位至測壓管頂部后，停止注水，開始記錄管內水位高度隨時間的變化。根據鉆孔施工資料，若測壓管進水段周圍為壤土料，注水量相當于每米測壓管容積的5倍；若為砂礫料，則為10倍。

（4）量測管中水位下降速度，開始水位觀測的間隔時間為5min，連續觀測5次；然后間隔10min，觀測3次；后期觀測間隔時間應根據水位下降速度確定，可按30min間隔進行。

（5）在現場，采用半對數坐標紙繪制水頭下降比與時間（lnHt/H0～t）的關系曲線。當水頭比與時間關系呈直線時，說明測壓管有效。

（6）當試驗水頭下降到初始試驗水頭的0.3倍或連續觀測點達到10個以上時，即可結束試驗。

3.4 結果判定

（1）當水頭比與時間關系呈直線時，說明試驗正確，測壓管有效。

（2）對于壤土，注入水位在5晝夜內降至原水位為靈敏度合格；對于砂壤土，一晝夜降至原水位為靈敏度合格；對于砂礫土，1～2h降至原水位或注水后水位升高不到3～5m為合格。

4 結語

通過資料分析，無法準確判斷無水測壓管是否失效。對該部分測壓管進行滲透性檢測，查明其是否失效，對保證總干渠的安全運行非常必要，工作的實施可積累工程運行管理經驗。

［1］河北省水利水電勘測設計研究院.南水北調中線京石段應急供水工程（石家莊至北拒馬河段）初步設計報告［R］.2004.

［2］SL 345—2007，水利水電工程注水試驗規程［S］.

［3］DL/T 5259—2010，土石壩安全監測技術規范［S］.

［4］NSBD-ZGJ-1-1，南水北調中線一期工程總干渠初步設計安全監測技術規定（試行）［S］.

［5］宗志堅.工程安全監測設計［M］.鄭州：黃河水利出版社，2005.

Design of penetration inspection for piezometric tube on Beijing-Shijiazhuang section of the Mid-route of South-to-North Water Diversion Project

CUI Fu-zhan，HAO Zhen-hua
（Hebei Research Institute of Investigation&Design of Water Conservancy&Hydropower,Tianjin 300250,China）

Up to 315 piezometric tubes were emplaced along with Beijing to Shijiazhuang section of the Mid-route of South-to-North Water Diversion Project to collect the general arterial canal’s seepage conditions and provide necessary information for the general arterial canal’s safe operation.By statistics， of which 260 of the piezometric tubes were under the water level perennially，which may cause potential safety problems and may do harm to the project.Representative monitor sections were selected for data analysis，but the effectiveness of the piezometric tubes could not be defined.In this article，Monitoring Plan of the piezometric tubes was made to determine their effectiveness.

South-to-North Water Diversion Project；piezometric tube；inspection

P64

B

1672-9900（2015）06-0072-03

2015-09-14

崔福占（1978－），男（漢族），河北唐山人，高級工程師，主要從事水利水電工程設計工作，（Tel）13752112724。