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摘要：通过测压管位势过程线，预报水库在特征洪水位时的测压管水位，以便在管理中掌握，为提高水库运用指标，发挥更大效益，提高科学依据。同时可通过各管位势过程线随时间的变化，反映渗流条件改善情况。
关键词：水库特征水位；位势过程线；测压管水位
中图分类号：TV62文献标识码： A
一、工程简介
黄前水库位于黄河流域大汶河支流石汶河上游，是一座以防洪为主，兼城市供水、农业灌溉、水产养殖等综合利用的重点中型水库。坝址以上控制流域面积292km2，总库容8248×104m3。水库枢纽工程包括大坝，溢洪道（闸），放水洞三部分。
水库大坝全长1530 m，坝顶宽6.5 m，由河槽心墙坝段和阶地均质坝段两部分组成。其中桩号0+000—1+214河槽坝段为粘土心墙砂壳坝，坝顶高程213.30 m，心墙顶高程212.30 m，最大坝高33.3 m；桩号1+214—1+530阶地坝段为均质坝，最大坝高7.8 m。
水库防洪标准为：正常运用（设计）洪水标准为百年一遇，洪水位211.33 m；非常运用（校核）洪水标准为两千年一遇，洪水位212.17 m；兴利水位209.00 m。
二、水库大坝坝体浸润线测压管安设情况
水库除险加固工程于2003年4月1日开工，现已完建。其中观测设施分部工程于2005年3月10日开工， 2007年1月26日完工，并通过分部工程验收，工程质量等级评定为优良。2007年3月开始实测。根据大坝实际情况，共设7个观测断面，27支测压管。其中0+110断面2支，0+350、0+550、0+750、0+950断面各5支，1+100断面2支，1+300断面3支【1】。手动观测采用电测水位器。
三、估算水库特征水位时测压管水位
1、估算方法
测压管的水位，根据渗流理论，流动场各点在边界条件一定时，各点的位势是一个常数。对于土坝库水位的变化，表示了边界条件的变化，对位势的改变影响很小，仍认为是一个常数【2】。据此理论和测压管实测资料，估算特征库水位时可能达到的测压管水位高程。
2、测压管位势的定义及计算公式
测压管位势是指某测压管水头在渗流场中占总渗流水头的百分数。具体计算式采用【3】：
Фi=【（hi－H２）/（H１－H２）】×100%
式中： hi—为第i根测压管的水位
H１—相应的上游水位
H２—相应的下游水位
3、测压管位势过程线的绘制
根据文献《土坝裂缝及其观测分析》（李均纯等，1979.132-133）中库水位及测压管水位选用方法，选取不受降雨影响（或影响很小）、前期稳定的较高的库水位时测压管的实测资料，点绘各测压管位势过程线。资料选取及计算见表一，测压管位势过程线见图一。
时间 07年3月12日 07年12月10日 08年1月30日 08年3月3日 08年12月31日 09年3月2日
库水位（m） 205.15 206.55 205.72 205.12 206.86 205.64
Ⅱ-1水位 200.88 201.07 200.78 200.78 201.88 201.28
Ⅱ-2水位 190.69 190.58 190.61 190.50 190.56 190.56
Ⅱ-4水位 179.87 179.95 179.82 179.85 179.84 179.82
Ⅱ-5水位 178.68 179.00 179.75 180.05 179.87 179.86
ФⅡ-1 97.9 97.3 97.6 97.9 97.6 97.9
ФⅡ-2 93.0 92.3 92.7 92.9 92.1 92.7
ФⅡ-4 87.7 87.1 87.4 87.7 86.9 87.4
ФⅡ-5 87.1 86.7 87.4 87.8 87.0 87.5
表一 资料选取及计算表（0+350断面）
注：0+350断面共安设5支测压管，2008年12月31日实测时发现Ⅱ-3管淤堵，故此次分析弃用。
4、估算兴利水位、设计洪水位、校核洪水位下的测压管水位
最高库水位下测压管水位高程按下式计算：
hmax=Фi（Hmax－H２）+ H２
式中： hmax—当最高库水位时测压管高程（m）
Hmax—最高库水位（m）
此次估算选取2008年3月3日实测值，根据Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-4、Ⅱ-5管的位势推算。推算成果见表二
表二特征库水位下测压管管位推算成果表
测压管序号 位势Фi 特征库水位（m） 测压管管位（m）
Ⅱ-1 ФⅡ-1=97.9% 兴利水位（209.00） 204.61
设计洪水位（211.33） 206.89
校核洪水位（212.17） 207.71
Ⅱ-2 ФⅡ-2=92.9% 兴利水位（209.00） 194.16
设计洪水位（211.33） 196.33
校核洪水位（212.17） 197.11
Ⅱ-4 ФⅡ-4=87.7% 兴利水位（209.00） 183.29
设计洪水位（211.33） 185.34
校核洪水位（212.17） 186.07
Ⅱ-5 ФⅡ-5=87.8% 兴利水位（209.00） 183.50
设计洪水位（211.33） 185.55
校核洪水位（212.17） 186.29
四、结语
黄前水库有泄洪闸控制，闸顶高程209.50 m，高出兴利水位0.5 m，一般情况不存在设计洪水位、校核洪水位长时间蓄水。通过各测压管位势过程线，可以看出各测压管位势随时间变化很小，说明渗流条件有所改善，工程是安全的。但要结合其他项目观测资料综合分析，加以论证。
参考文献
【1】山东省泰安市岱岳区黄前水库除险加固工程施工图设计说明书，2002。
【2】土坝工程观测资料分析参考材料之二，土坝渗流观测资料分析方法，1982。
【3】者建伦、赵建东．水力学．北京：中国水利水电出版社，2007。
【4】李均纯．土坝裂缝及其观测分析［M］．北京：水利电力出版社，1979．
作者简介
高伟（1980—），男，山东泰安人，工程师，本科学历，主要从事水利工程管理工作。
楊翠利（1980—），女，山东泰安人，助理工程师，本科学历，主要从事水利工程管理工作。
宋彪（1979—），男，山东泰安人，助理工程师，本科学历，主要从事水利工程管理工作。
关键词：水库特征水位；位势过程线；测压管水位
中图分类号：TV62文献标识码： A
一、工程简介
黄前水库位于黄河流域大汶河支流石汶河上游，是一座以防洪为主，兼城市供水、农业灌溉、水产养殖等综合利用的重点中型水库。坝址以上控制流域面积292km2，总库容8248×104m3。水库枢纽工程包括大坝，溢洪道（闸），放水洞三部分。
水库大坝全长1530 m，坝顶宽6.5 m，由河槽心墙坝段和阶地均质坝段两部分组成。其中桩号0+000—1+214河槽坝段为粘土心墙砂壳坝，坝顶高程213.30 m，心墙顶高程212.30 m，最大坝高33.3 m；桩号1+214—1+530阶地坝段为均质坝，最大坝高7.8 m。
水库防洪标准为：正常运用（设计）洪水标准为百年一遇，洪水位211.33 m；非常运用（校核）洪水标准为两千年一遇，洪水位212.17 m；兴利水位209.00 m。
二、水库大坝坝体浸润线测压管安设情况
水库除险加固工程于2003年4月1日开工，现已完建。其中观测设施分部工程于2005年3月10日开工， 2007年1月26日完工，并通过分部工程验收，工程质量等级评定为优良。2007年3月开始实测。根据大坝实际情况，共设7个观测断面，27支测压管。其中0+110断面2支，0+350、0+550、0+750、0+950断面各5支，1+100断面2支，1+300断面3支【1】。手动观测采用电测水位器。
三、估算水库特征水位时测压管水位
1、估算方法
测压管的水位，根据渗流理论，流动场各点在边界条件一定时，各点的位势是一个常数。对于土坝库水位的变化，表示了边界条件的变化，对位势的改变影响很小，仍认为是一个常数【2】。据此理论和测压管实测资料，估算特征库水位时可能达到的测压管水位高程。
2、测压管位势的定义及计算公式
测压管位势是指某测压管水头在渗流场中占总渗流水头的百分数。具体计算式采用【3】：
Фi=【（hi－H２）/（H１－H２）】×100%
式中： hi—为第i根测压管的水位
H１—相应的上游水位
H２—相应的下游水位
3、测压管位势过程线的绘制
根据文献《土坝裂缝及其观测分析》（李均纯等，1979.132-133）中库水位及测压管水位选用方法，选取不受降雨影响（或影响很小）、前期稳定的较高的库水位时测压管的实测资料，点绘各测压管位势过程线。资料选取及计算见表一，测压管位势过程线见图一。
时间 07年3月12日 07年12月10日 08年1月30日 08年3月3日 08年12月31日 09年3月2日
库水位（m） 205.15 206.55 205.72 205.12 206.86 205.64
Ⅱ-1水位 200.88 201.07 200.78 200.78 201.88 201.28
Ⅱ-2水位 190.69 190.58 190.61 190.50 190.56 190.56
Ⅱ-4水位 179.87 179.95 179.82 179.85 179.84 179.82
Ⅱ-5水位 178.68 179.00 179.75 180.05 179.87 179.86
ФⅡ-1 97.9 97.3 97.6 97.9 97.6 97.9
ФⅡ-2 93.0 92.3 92.7 92.9 92.1 92.7
ФⅡ-4 87.7 87.1 87.4 87.7 86.9 87.4
ФⅡ-5 87.1 86.7 87.4 87.8 87.0 87.5
表一 资料选取及计算表（0+350断面）
注：0+350断面共安设5支测压管，2008年12月31日实测时发现Ⅱ-3管淤堵，故此次分析弃用。
4、估算兴利水位、设计洪水位、校核洪水位下的测压管水位
最高库水位下测压管水位高程按下式计算：
hmax=Фi（Hmax－H２）+ H２
式中： hmax—当最高库水位时测压管高程（m）
Hmax—最高库水位（m）
此次估算选取2008年3月3日实测值，根据Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-4、Ⅱ-5管的位势推算。推算成果见表二
表二特征库水位下测压管管位推算成果表
测压管序号 位势Фi 特征库水位（m） 测压管管位（m）
Ⅱ-1 ФⅡ-1=97.9% 兴利水位（209.00） 204.61
设计洪水位（211.33） 206.89
校核洪水位（212.17） 207.71
Ⅱ-2 ФⅡ-2=92.9% 兴利水位（209.00） 194.16
设计洪水位（211.33） 196.33
校核洪水位（212.17） 197.11
Ⅱ-4 ФⅡ-4=87.7% 兴利水位（209.00） 183.29
设计洪水位（211.33） 185.34
校核洪水位（212.17） 186.07
Ⅱ-5 ФⅡ-5=87.8% 兴利水位（209.00） 183.50
设计洪水位（211.33） 185.55
校核洪水位（212.17） 186.29
四、结语
黄前水库有泄洪闸控制，闸顶高程209.50 m，高出兴利水位0.5 m，一般情况不存在设计洪水位、校核洪水位长时间蓄水。通过各测压管位势过程线，可以看出各测压管位势随时间变化很小，说明渗流条件有所改善，工程是安全的。但要结合其他项目观测资料综合分析，加以论证。
参考文献
【1】山东省泰安市岱岳区黄前水库除险加固工程施工图设计说明书，2002。
【2】土坝工程观测资料分析参考材料之二，土坝渗流观测资料分析方法，1982。
【3】者建伦、赵建东．水力学．北京：中国水利水电出版社，2007。
【4】李均纯．土坝裂缝及其观测分析［M］．北京：水利电力出版社，1979．
作者简介
高伟（1980—），男，山东泰安人，工程师，本科学历，主要从事水利工程管理工作。
楊翠利（1980—），女，山东泰安人，助理工程师，本科学历，主要从事水利工程管理工作。
宋彪（1979—），男，山东泰安人，助理工程师，本科学历，主要从事水利工程管理工作。