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测压管灵敏度检验规范的改进
关键词：病险水库；除险加固；大坝安全；渗压监测；测压管灵
敏度检验；注水试验；渗透系数
摘 要：对病险水库在除险加固工程中，大坝安全监测部分的渗
压监测测压管灵敏度检验原规范的要求作了一定的改进，从而在
基本不增加工程投资的情况下，使大坝渗流监测工程增加了可供
研究的数据，并
通过对试验数据的定量分析掌握土石坝体的
填筑质量以及今后运行过程中坝体的稳定性，
从而对大坝安全
监测的分析拓展了渠道。
0 引言
我国累计兴建了87000多座水库，这些水库绝大多数建
于上世纪50年代末到70年代初，限于当时的技术经济条件，
有相当一部分水库存在不同程度的病险问题，不仅效益难以
充分发挥，而且成为重大安全隐患。
水库的大坝安全监测设施经多年的运行后，或报废或带
病运行都需要进行改造更新，而土石坝的渗流安全问题在大
坝整体安全中占有重要地位［5］，对于土石坝渗流压力监测渗
中的压力观测仪器不论是选用测压管或孔隙水压力计观测，
在病险水库除险加固中一般都需重新钻孔埋设，而在《
土石
坝安全监测技术规范》中，
仅仅依据经验对测压管的灵敏度进
行宏观评价，未对试验方法与数据作具体要求，也没有对试
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验数据进行量化分析，这样使大量的试验数据失去其就应有
的作用，不能发挥出全部的作用。
鉴于此，本文在基本不需增加工程投资与工程量的情况
下，改进过去土石坝坝体测压管灵敏度检查试验的方法，通
过对试验数据的分析了解土石坝体的填筑质量，通过渗透系
数时效性变化对坝体渗透稳定进行分析的一种方法。
1 规范中测压管灵敏度检验方法
2 测压管灵敏度试验的改进
2．1 采用方法
测压管按设计要求安装，如果安装的是渗压计，则应先
下套管（套管下端进行栓塞保证止水可靠）至设计高程然后
开始试验。注水水位应为测压管透水段（以滤料顶面为准）
以上5~10m， 水位观测开始间隔为5min观测5次，然后间
隔为10min观测3次、 30min观测2次，最后根据水头的下
降速度逐渐扩大时间间隔，直至水头恢复或接近初始水头时
结束。应在现场绘制水头下降比与时间（ln(Ht/H0)~t）的关
系曲线，呈直线时说明试验正确，否则分析原因后重新试验。
公式：k=πr2/A* ln(h1/h2)/( t2-t1)
式中，
h1-----------时间t1(min)时的试验水头cm
h2-----------时间t2时的试验水头cm
r -------------
测压管半径cm
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A------------形状系数cm,在均质土层及地下水面以下时
A=2πl/ln(ml/R)，m各项同性时取值为1,
R------------滤料段半径cm
l------------试验段(滤料段)长度cm
k------------渗透系数cm/min
原公式中r与R为同一值，但是由于测压管与钻孔注水
试验稍有区别，故本文稍做修改。
但是在具体试验过程中必须注意以下几点：
第一、透水段的长度l，必须以测压管外实际所填滤料
的长度为准；
第二、注意区分测压管半径r与滤料半径R的不同，在
计算时对公式应做适当调整；
第三、注意采用公式的具体情况，如地下水位在测压管
透水段以上与以下的区别（请查阅《规程》）。
3 数据分析
由于《土石坝安全监测技术规范》中要求，土石坝坝体
渗流压力观测每个横断面上应布置设3~4条观测铅直线，每
条铅直线上的测点数一般不少于2~3个；坝基渗流压力观测
每个横断面上测点数不少于3个；绕坝渗流压力观测基本同
坝体渗流压力观测。因此将产生较多的试验数据，对这些试
验数据首先按《规程》要求计算出每根管处坝体的渗透系数，
再对所有渗透系数分别按断面、按高程进行汇总。分析时可
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采用以下几种方法：
第一、对渗透系数的空间分布情况进行分析，可以评价
坝体的填筑质量或是坝体内部存在的隐患或是薄弱环节；
第二、定期进行注水试验，每年至少进行1次测压管灵
敏度检验（原要求5年1次［7］），对K值过程线的分析得
知坝体或坝基的运行情况；
第三、如果是直埋式孔隙水压力计的，只能在首次埋设
时进行试验，以后可通过各断面几个孔隙水压力计压力过程
线由达西定理求出［6］;
可以运用比较法、作图法、特征值统计法和数学模型法
对数据进行分析［4］，实际请查阅相关资料本文不作详细介
绍。
4 结语
过去在水库大坝的渗流监测中测压管灵敏度试验方法
较为粗放，故笔者提出以下几条建议：
第一、在今后的测压管灵敏度检验上，应采用《规程》
中的钻孔注水试验标准进行；
第二、每年至少进行一次测压管灵敏度检验（原要求5
年1次［7］）；
第三、对试验数据进行及时的整理与分析。
由于我国病险水库除险加固工程项目近三年内要进行
集中整治，数量较大，而本文在几乎不增加工程投资的情况
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下，对大坝渗流监测中灵敏度试验方法进行改进，使大坝渗
流稳定分析多了一条途径，是一种行之有效的方法。
参考文献
［1］国务院全国病险水库除险加固工作电视电话会议 ，回良玉作重
要讲话，2008.1.15
［2］土石坝安全监测技术规范，SL60-94,水利部，电力工业部，1994.
［3］水利水电工程注水试验规程,SL 345-2007, 水利部,中国水利水电
出版社,2008.02.01
［4］土坝渗流分析，南京水利科学研究所，1980.
［5］土石坝安全监测技术培训班讲义，山西省水利厅，2002.11.
［6］水库工程观测资料分析处理，水利部工程管理培训中心，1982.2.
［7］潘锦江，水电自动化与大坝监测，第26卷第1期，P57，2002
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