1、江苏省水利工程观测规程 水利工程观测规程Specification for Observation of water projects目 次前 言为了规范水利工程观测工作，准确掌握工程状态和运用情况，及时发现工程隐患，充分发挥工程效益，根据国家有关标准，结合我省水利工程观测工作实际，制定本规程。本规程按GB/T1.1-2000标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写规则和GB/T1.2-2000标准化工作导则 第2部分：标准中规范性技术要素内容的确定方法的规定编写。本规程的附录A、附录B、附录C、附录D、附录E均为规范性附录。本规程由江苏省水利厅提出。本规程起草单位：江苏省水利厅工程管理处、
2、江苏省河道管理局。本规程主要起草人：高杏根、王震球、陈斌、王儒波、陈江河、吴金才、汤可方、董毅、黄春华本规程主要审定人：陶长生、郑在洲、杨淮。水利工程观测规程1 范围本规程规定了在江苏省水利工程管理工作中，对水利工程安全运行状况进行监测的基本原则、技术要求和资料整编等内容。本规程适用于江苏省大中型水库、水闸、泵站、省级流域性河道堤防工程及省管湖泊的观测。其它水利工程可参照执行。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规程，然而，鼓励根据本规程达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版
3、本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规程。国家一、二等水准测量规范GB12897国家三、四等水准测量规范GB12898国家基本比例尺地图图式GB 20257土石坝安全监测技术规范SL60水利水电工程测量规范SL197水道观测规范SL2573 术语和定义下列术语和定义适用于本规程。3.1垂直位移 vertical displacement沉降、沉陷、垂直位移的统称，是指建筑物在竖向的整体移动。3.2水平位移 horizontal displacement位移、水平位移的统称，是指建筑物在水平面的整体移动。3.3观测标点 observation points设置在建筑物上，能反映建筑物变
4、形特征，作为变形测量用的固定标志，如垂直位移、水平位移、裂缝、伸缩缝等观测点。3.4基准点 datum point在变形测量中，作为测量工作基点及观测点依据的稳定可靠的点。3.5工作基点 operation control point为直接测定观测点的较稳定的控制点，分垂直位移工作基点和水平位移工作基点。3.6水准基点 basic benchmark垂直位移测量中作为测定测区内各级水准点、观测点高程依据的基准点。3.7观测墩 observation post水平位移观测设置的顶面有中心标志及同心装置，并能安装测量仪器及观测照准目标的设施。3.8觇牌 target水平位移观测时作为测量照准目标用
5、的标志牌。3.9测压管 prezometer埋在水工建筑物中，用于测量渗流压力的设施，一般用钢管制成。3.10扬压力 uplift pressure水工建筑物基础浮托力和渗流压力的总和。3.11浸润线 saturation line堤防和土石坝坝体内渗流水压力的自由表面位置。3.12渗流量 seepage discharge水工建筑物在水头作用下形成的渗透水量。3.13渗流压力 seepage pressure水工建筑物地基或堤、坝体内渗流场的水压力。3.14河道横断面 cross section of river垂直于水流方向的河槽断面。3.15水下地形测量 underwater topgr
6、aphical survey对水下地貌、地物进行的测量。3.16波浪观测 wave observation在河、海、湖等处对波浪要素进行的测量。3.17孔隙水压力 pore water pressure土体中由孔隙水所承担或传递的压力。3.18观测资料整编 interpretation of observation data对观测的原始资料和平时整理分析成果，进行汇集、校核、检查、分析、整理和刊印，使之成为系统化、规格化的成果。4 总则4.1观测工作的基本要求保持观测工作的系统性和连续性，按照规定的项目、测次和时间，在现场进行观测。应做到随观测、随记录、随计算、随校核、无缺测、无漏测、无不符合
7、精度、无违时，测次和时间应固定，人员和设备宜固定。4.2记录制度a）外业观测值和记事项目均应在现场直接记录于手簿中，需现场计算检验的项目，必须在现场计算填写。记录表的格式应符合附录C的要求；b）外业原始记录内容必须真实、准确，字迹应力求清晰端正，不得潦草模糊；c）手簿中任何原始记录严禁擦去或涂改；d）原始记录手簿每册页码应予连续编号，记录中间不得留下空页，严禁缺页、插页。如某一观测项目观测数据无法记于同一手簿中，在内业资料整理时可以整理在同一手簿中，但必须注明原始记录手簿编号。4.3每次观测结束后，应及时对记录资料进行计算和整理，并对观测成果进行初步分析，如发现观测精度不符合要求，应重测。如发
8、现异常情况，应即复测，查明原因并报上级主管部门，同时加强观测，必要时采取应急工程措施。4.4在对观测资料进行初步整理、核实无误后，应将观测报表于规定时间报送上级主管部门。4.5管理人员应加强对观测设施的维护，防止人为损坏。工程施工期间，应采取妥善防护措施，如确需拆除或覆盖现有观测设施，应在原观测设施附近重新埋设新观测设施，并加以考证。4.6水文、气象等观测项目参照各有关规定进行。5 观测项目5.1 一般规定5.1.1观测项目分一般性观测项目和专门性观测项目。5.1.2一般性观测项目是指常规观测项目，是工程运用过程中应观测的项目。5.1.3专门性观测项目是指某一时间段或者为某一特殊目的而专门进行
9、的观测项目，是工程运用过程中有选择的观测项目。5.1.4 各类水利工程均应按照该工程原设计要求观测项目进行观测。原设计未作规定的，应按照本规程要求设置相应观测设施并进行一般性观测项目观测，必要时开展专门性观测项目观测。5.1.5 管理单位应结合各工程类别和等级、结构布局、地基土质、已有的观测设施、观测手段和控制运用中存在的主要问题等，确定具体的观测项目，按照观测任务书的要求进行观测。5.2水库工程5.2.1 水库工程大坝观测项目详见表1。表1 水库工程大坝观测项目工程类别垂直位移水平位移坝体渗流压力坝基渗流压力坝 基渗流量侧岸绕渗浸润线裂缝伸缩缝孔 隙水压力土压力大型水库大坝中型水库大坝注：表
10、中打“”的为一般性观测项目，其它均为专门性观测项目。5.2.2 水库大坝出现可能影响工程安全的裂缝后，应进行裂缝观测。5.2.3 松软坝基的水库大坝，应进行伸缩缝观测。5.2.4 均质土坝、松软坝基、土质防渗体土石坝等类型水库大坝宜进行土体孔隙水压力和土压力观测。5.2.5 高水头水库大坝观测项目参照土石坝安全监测技术规范SL60。5.2.6 水库库区观测项目主要有库区地形（包括岸上地形和水下地形）和风浪，均为专门性观测项目：a）当需要了解水库库区地形和地貌变化时，应进行水库库区地形观测；b）大型水库宜进行风浪观测。5.2.7 水库溢洪闸、输水涵洞等附属水工建筑物观测项目按照水闸工程观测项目执
11、行。5.3 水闸工程5.3.1 水闸工程观测项目详见表2。表2 水闸工程观测项目工程类别垂直位移水平位移闸基扬压力侧岸绕渗裂缝伸缩缝水流形态土压力大型水闸中型水闸注：表中打“”的为一般性观测项目，其它均为专门性观测项目。5.3.2 当水闸工程地基条件差或水闸建筑物受力不均匀时，应进行水平位移和伸缩缝观测。5.3.3 水闸工程建筑物发生可能影响结构安全的裂缝后，应进行裂缝观测。5.3.4 水闸工程在控制运用时，根据工程运用方式、水位流量组合情况可不定期进行水流形态观测，发生超标准运用时，应加强观测。5.3.5 水闸工程可进行土压力观测。5.4泵站工程5.4.1 泵站工程观测项目见表3。表3 泵站
12、工程观测项目工程类别垂直位移水平位移闸基扬压力侧岸绕渗裂缝伸缩缝水流形态土压力大型泵站中型泵站 注：表中打“”的为一般性观测项目，其它均为专门性观测项目。5.4.2当泵站地基条件差或泵站建筑物受力不均匀时，应进行水平位移和伸缩缝观测。5.4.3泵站建筑物发生可能影响结构安全的裂缝后，应进行裂缝观测。5.4.4 泵站工程可进行土压力观测。5.5河道工程5.5.1 河道工程观测项目见表4。表4 河道工程观测项目工程类别固定断面河道地形河 势一般河道建筑物引河 注：表中打“”的为一般性观测项目，其它均为专门性观测项目。5.5.2河型变化较剧烈的河段应对水流的流态变化、主流走向、横向摆幅及岸滩冲淤变化
13、情况进行常年观测或汛期跟踪观测，分析河势变化及其发展趋势。5.5.3汛期受水流冲刷岸崩现象较剧烈的河段，应对崩岸段的崩塌体形态、规模、发展趋势及渗水点出逸位置等进行跟踪监测。5.6堤防工程5.6.1堤防工程观测项目见表5。表5 堤防工程观测项目工程类别垂直位移堤身断面堤身浸润线堤基渗流压力堤基渗流量裂缝波浪土压力1级堤防2、3级堤防 注：表中打“”的为一般性观测项目，其它均为专门性观测项目。5.6.2当堤身出现可能影响工程安全的裂缝时，应进行裂缝观测。5.6.3受波浪影响较剧烈的堤防工程，宜选择适当地点进行波浪观测。5.6.4 堤防工程可进行土压力观测。5.7湖泊5.7.1 湖泊的观测项目主要
14、有地形观测和风浪观测，均为专门性观测项目：a）当需要了解湖泊的地形和地貌变化时，应进行湖泊地形观测；b）大型湖泊宜进行风流观测。6 垂直位移观测6.1 一般规定6.1.1每一工程或测区应采用同一水准基面，如“废黄河,85黄海”等。6.1.2垂直位移推荐采用几何水准测量方式进行观测，有条件的也可采用GPS法拟合高程和静力水准方法观测，其测量方法应符合工程测量规范GB50026-2007和建筑物变形观测规程JGJ/T8-97要求，当GPS法拟合高程和静力水准方法不能满足本规程本规程规定的观测级别时，应采用几何水准方法观测。6.1.1 在进行垂直位移观测时应同时记录上下游水位、工程运行情况及气温要素
15、等。6.1.2 垂直位移量以向下为正、向上为负。6.1.3 观测的时间测次：工程完工后5年内，应每季度观测一次；以后每年汛前、汛后各观测一次。经资料分析工程垂直位移趋于稳定的可改为每年观测一次，但高水头水库大坝和大型水闸、泵站工程应每年汛前、汛后各观测一次。6.1.4 发生超过设计标准运用或其它影响建筑物安全的情况时,应随时增加测次。6.2 观测设施的布置6.2.1 垂直位移观测设施主要包括工作基点和垂直位移标点。6.2.2 工作基点的设置6.2.2.1 每个工程或测区应单独设置工作基点，数量不应少于3个，工程附近有国家二等以上水准点的可直接引用，但其高程应与工作基点进行联测后确定。6.2.2
16、.2 工作基点应埋设在便于引测、地基坚实的区域，不应在旧河槽、浅土层、回填土、集水区、堤身和车辆来往频繁的区域以及利用工程自身埋设工作基点。6.2.2.3 水闸、泵站和水库大坝工程宜在工程两侧埋设工作基点，堤防工程可根据需要在堤防背水侧分段埋设。6.2.2.4 工作基点的埋设与选用应符合国家水准测量规范的要求，其埋深应在最大冰冻线以下至少50cm。工作基点一旦埋设，如无异常变动不再重设，标点应采用不锈钢材料制作，其结构见图1、图2、图3。6.2.2.5 大、中型水闸、泵站、水库大坝工程的工作基点应从国家二等以上水准点引测，个别交通闭塞远离国家二等水准点的中型工程，经上级主管部门批准后，可从国家
17、三等水准点引测。6.2.2.6 堤防工程工作基点可从国家三、四等水准点引测。单位：mm 单位：mm图1 混凝土式工作基点结构示意图 图2 钢管式工作基点结构示意图（单位：mm） 1保护盖； 4外管； 7钻孔（内填料）；2标点； 5外管悬空卡子； 8基点底靴；3保护井； 6内管； 9钻孔底。图3 深管式工作基点结构示意图6.2.3 垂直位移标点的设置6.2.3.1 水闸的垂直位移标点应埋设在每块闸底板四角的闸墩头部、空箱岸（翼）墙四角、重力式或扶壁式岸（翼）墙、挡土墙的两端。反拱底板应埋设在每个闸墩的上下游端。如图4所示。图4 水闸垂直位移标点平面布置示意图6.2.3.2 泵站的垂直位移标点应根
18、据底板的大小，分别在上、下游侧埋设两个以上的标点，底板较大的泵站应在底板中部适当增设标点。泵站翼墙、挡土墙的标点布设与水闸相同。6.2.3.3 水闸、泵站工程应按建筑物的底部结构（底板等）的分缝布设标点。6.2.3.4 水库大坝可按50m100m设置1组观测断面，每座大坝观测断面不应少于3组，每组断面不宜少于4个垂直位移标点。断面选择和测点布置应符合以下要求：a）大坝最高和原河床处合龙段、地形突变处、地质条件复杂处，工程有异常或可能存在隐患的部位；b）位于“V”形河谷中的高坝和两坝端以及坝基地形变化陡峻坝段，坝顶测点应适当加密，在大坝深弘和合龙位置至少应设置1组观测断面；c）观测断面应垂直于大
19、坝坝轴线。6.2.3.5 堤防可按100m500m设置1组观测断面，断面间距应根据堤防级别确定，其中1级堤防每100m200m应设置1组观测断面，2级及以下堤防可按200m500m设置1组观测断面，在穿堤建筑物附近，堤防观测断面间距应缩短。断面选择和测点布置应符合以下要求：a）观测断面设置以能反映堤防总体轮廓线为准，对地质条件复杂、位移量不均匀、渗流异常、有潜在滑移、崩塌和河势变化剧烈的险工段应设置观测断面；b）垂直位移标点沿观测断面依次从迎水面向背水面埋设，一般在平台前端、平台与堤坡的结合部和堤顶等堤身断面转折部位设置标点；c）观测断面应垂直于堤防轴线。6.2.3.6 垂直位移标点应坚固可靠
20、，并与建筑物牢固结合，水闸、泵站、水库大坝垂直位移标点应采用铜质或钢质不锈钢材料制作；堤防的垂直位移标点应预制成混凝土块，将铜或不锈钢标点浇筑其中，具体结构如图5所示。单位：mm 单位：mm a）堤防垂直位移标点 b）混凝土建筑物垂直位移标点 单位：mm 单位：mm c）盒式垂直位移标点 d）表面覆盖土层的混凝土建筑物垂直位移标点图5 垂直位移标点结构示意图6.3 观测线路设计6.3.1 垂直位移观测应按设计好的线路图进行观测。水闸垂直位移观测线路设计如图6，其它工程观测线路设计可参照执行。6.3.2 垂直位移线路图中应标明工作基点、垂直位移标点、测站和转点位置以及观测视线和前进的方向，观测视
21、线对转点和中视点应有明显区分。6.3.3 线路的设计原则a）测站和路线的选择应尽可能使测程短、测站少；b）转点各站的前后视距应尽量相等，对于三等以上水水准观测，前后视与仪器站点位置连线宜接近一条直线；c）中视距与后视距的距离差不宜大于5m；d）遇高低起伏的地形时应注意最高、最低视线高符合测量规范的要求；e）线路图在确定后，在地物、地形未改变的情况下，不应改变测量路线、测站和转点。图6 垂直位位观测标点及观测线路示意图6.4 观测设施的考证与保护6.4.1 工作基点埋设后，应经过至少一个雨季才能启用；垂直位移标点埋设15天后才能启用。6.4.2 在工作基点埋设使用后5年内，应每年与国家水准点校测
22、两次，第6年至10年应每年与国家水准点校测一次，以后在工作基点较稳定且保护条件良好的情况下，可减为每5年一次。6.4.4 垂直位移标点变动时，应在原标点附近埋设新点，对新标点进行考证，计算新旧标点高程差值，填写考证表。当需要增设新标点时，可在施工结束埋设标点进行考证，并以同一块底板附近标点的垂直位移量作为新标点垂直位移量，以此推算出该点的始测高程。6.4.5 出现地震、地面升降或受重车碾压等可能使观测设施产生位移的情况时，应随时对其进行考证。6.4.6 工作基点应按照GB12897中国家二等水准点的要求进行保护，堤防垂直位移标点参照GB12898中国家四等水准点要求进行保护。6.4.7 在观测
23、设施附近宜设立标志牌等方法进行宣传保护，日常管理工作中应确保不受交通车辆、机械碾压和人为活动等破坏。6.5 观测设施编号6.5.1 工作基点以BMn表示，n为同一工程工作基点序号。6.5.2 水闸、泵站垂直位移标点应自上游至下游、从左到右顺时针方向编号，底板部位以-表示，其中前一个表示底板号，后一个表示标点号；左右岸墙以表示，注明左岸或右岸，表示标点编号；翼墙的垂直位移标点以-表示，注明上（下）左（右）翼，前一个是上（下）游翼墙的底板号，后一个表示标点号。6.5.3 水库大坝的垂直位移标点以-表示，表示大坝名，表示断面号，表示垂直位移标点在同一断面从迎水侧至背水侧的序号。6.5.4 堤防垂直位
24、移标点可顺堤按里程号命名，以-表示，-表示里程桩号，表示垂直位移标点在同一断面从迎水侧至背水侧的序号，河道堤防左右岸应分别编号，以-，表示，注明左（右）岸堤防。6.6 观测要求与方法6.6.1 观测要求进行垂直位移观测前应对工作基点进行联测，其精度达到工程测量规范GB50026-2007要求。6.6.1.1 垂直位移标点的观测应符合GBT12897-2006和GB12898的要求，当测点较多时可以观测线路上的某测点作为后视，以一定范围的垂直位移标点作为同等的前视点（中间点），测定这组内不同标点的高程，观测时应先测读转点标尺，后测读中间点标尺。6.6.1.2 垂直位移观测线路应采用环线或附合线路
25、测量，不应采用放射状路线测量。6.6.1.3 垂直位移观测应自国家水准点或工作基点引测各垂直位移标点高程，不应从垂直位移标点、中间点再引测其它标点高程。6.6.1.4 垂直位移每一测段的观测宜在上午或下午一次完成，每一工程的观测宜在一天内结束，如工程测点较多，一天内不能完成的，应引测到工作基点上。6.6.1.5 垂直位移观测的相应仪器、精度、标尺、闭合差应符合表6与表7要求。表6 垂直位移观测仪器等级光学仪器最低型号标尺技术要求数字水准仪中误差标尺要求一DS05两排分划线条式因钢条码标尺，最小分划为0.5cm或1cm。0.3mm铟钢条码二DS1两排分划线条式因瓦合金标尺，最小分划为0.5cm或
26、1cm。0.3mm 铟钢条码三、四DS30.7 mm双面区格式木质标尺表7 垂直位移观测等级及限差建筑物类别水准基点-工作基点工作基点-垂直位移点观测等级闭合差限差（mm）观测等级闭合差限差（mm）1km外1km内大型水闸、泵站水库大坝一20.3二0.5中型水闸、泵站二40.5三1.4堤 防三121.4四2.8注：N为测站数，K为单程千米数，不足1km按1km计。6.6.2 观测方法6.6.2.1 水准作业一、二等水准测量应采用光学测微法单路线往返观测；三等水准观测应采用中丝读数往返观测，当使用有光学测微法器的水准仪和线条式铟瓦水准尺观测时，也可进行单程双转点观测；四等水准观测采用中丝读数法进
27、行单程观测。6.6.2.2 一条路线的往返观测，应使用同一类仪器和转点尺承，沿同一道路进行。6.6.2.3 工作基点考证如遇跨河水准，一、二等与三、四等应分别不超过100m和200m，可用一般方法进行观测，但在测站上应变换仪器高度两次，两次高差分别不超过1.5mm和7mm，取两次结果的中数。如视线长度超过上述规定，遇跨河水准的测量方法，测回数及测量限差应根据跨河水准河宽和仪器设备等情况，按照GB12897和GB12898的要求进行。6.6.2.4 观测顺序a） 一、二等观测作业1） 往测奇数站后标尺、前标尺、前标尺（前标尺辅助读数）、后标尺（后标尺辅助读数）2） 往测偶数站前标尺、后标尺、后标
28、尺（后标尺辅助读数）、前标尺（前标尺辅助读数）返测时奇偶数测站照准标尺的顺序与往测偶奇测站相同。a） 三等观测作业.后标尺、前标尺、前标尺（前标尺辅助读数）、后标尺（后标尺辅助读数）b） 四等观测作业后标尺、后标尺（后标尺辅助读数）、前标尺、前标尺（前标尺辅助读数）C)记录顺序水准观测作业的记录顺序见附录c1c2。D)采用电子手簿记录其方法按ZBA-76003测量外业电子记录基本规定和ZBA-76005水准测量电子记录规定执行。6.6.3 视线长度每一测站视线长度、前后视距差及视线高度应符合表8规定。观测中视点时，其前后视距差应控制在5m内，个别特殊死角超过5m时应加以说明。 表8 观测视线长度、前后视距差及视线高度 单位：m等级仪器类型视线长度前后视距差任一测站前后视距差累计视线高度（下丝高度）光学水准数字水准一DS05中误差优于0.3mm/km300.51.50.5二DS05、DS1中误差优于0.3mm/km501.03.00.3三DS3中误差优于0.7mm/km752.05.0三丝能读数DS05、DS1中误差优于0.7mm/ km100四DS31003.010.0三丝能读数DS05、DS11506.6.4 测站观测限差。6.6.4.1 一、二等水准观测限差应符合表9规定。 表9 一、二等观测限差 单位：mm等级光学水准仪数字水准仪上下丝
