测点变幅为3.04～15.70mm。
（2）高程975.00m观测廊道引张线
引张线布置在高程975.00m观测廊道桩号下0+013.45m处，共21个测点。引张线两端也以1#、22#坝段正、倒垂线组测值为基准，因垂线的原因，本次也只重点分析引张线各测点的相对位移。
引张线始测日期为1998年10月12日，引张线过程线见图2-4，不同日期测值相对于1#、22#坝段的位移分布曲线见图2-13～2-15。通过大坝外部变形控制网5次测量结果换算出的引张线各测点绝对位移分布图见图2-16，各测点相对位移特征值统计见表2-2。
通过7#、14#坝段高程975.00m廊道引张线测值与水位年相关图（见图2-25、图2-26），可以看到，相关线也不是单值曲线，可见影响测点水平位移的也不仅仅是水位荷载。
同视准线一样，分别作出各坝段同水位同气温位移分布图（图2-13）、同水位不同气温位移分布图（图2-14）、不同水位同气温位移分布图（图2-15），以进一步分析气温和时效是否对高程975.00m处的水平位移产生影响。
引张线同水位、同气温位移分布图（图2-13）中，两次测时相差一年，但各坝段引张线实测位移基本相等，说明时效对高程975.00m处水平位移影响很小或基本没有影响。
引张线同水位、不同气温位移分布图（图2-14）中，两测次测时月份不同，分别为3月和10月，从测时前期平均气温（测时前1～2月）来看，10月份前期平均气温较3月高，1999年3月31日各坝段坝顶水平位移测值比2000年10月7日的大很多，说明气温与测点处水平位移呈负相关。气温越高，测点处向下游的水平位移越小。
引张线不同水位、同气温位移分布图（图2-15）中，两测次测时在4、5月份，气温对坝顶水平位移的影响应基本相同，但水位973.43m时各坝段坝顶的水平位移较水位970.13m时要大，说明随着库水位的升高，坝顶水平位移增大。
为进一步分析高程975.00m观测廊道处水平位移与库水位的关系，取1999年2、3月份短时间内（气温对水平位移影响很小）库水位大幅度变化时，7#、14#坝段的几次测值作出库水位与测点水平位移相关图（见图2-27、图2-28）。从相关图可以看到，位移与水位相关关系明显，且水位下降过程与水位升高过程的相关线几乎完全重合，说明坝体处于弹性变形。分别将这几次测值与有限元计算结果进行比较（见表2-9、表2-10），绝大部分实测位移值比有限元计算结果稍小（此处位移测值为相对1#、22#坝段的位移，这会对实测位移结果有一定的影响），但两者的变化规律基本相同。
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各坝段水平位移分布呈边坡坝段小、河床坝段大，符合坝体水平位移分布规律。【图2-16为由外部变形控制网测量结果初步分析的1#、22#坝段测点水平位移值，结合高程975.00m廊道引张线测量结果换算出的高程975.00m廊道引张线各测点水平位移绝对值的分布】
同时从测值过程线可以看到，各坝段测值过程线变化趋势基本相同，且随水位和气温综合影响变化趋势明显，当库水位升高时，各测点水平位移向下游增大反之减小；当气温升高时，各测点水平位移向上游增大。引张线过程线同视准线测值一样，所有水平位移测值在2000年4月下旬有一明显增大的过程，而在2000年7月下旬坝顶水平位移有一明显减小的过程，这与视准线反映的规律一致，是水位、气温两者综合影响的结果。2001年4月份水位升到最高，而引张线绝大部分测点水平位移最大值也出现在此时，也说明水位变化对坝顶水平位移影响明显。对比视准线和引张线各测点测值过程线可以看到，引张线测值过程线较视准线平滑，说明引张线测量精密较坝顶视准线高，这从两个项目各测点测值统计模型回归标准差也能看出。
各测点实测水平相对位移的统计（见表2-2）表明：向下游最大位移出现在2001年4月16日的14#坝段，最大位移为13.01mm；最小位移出现在1998年10月20日的9#坝段，最小位移为-1.60mm；最大变幅为14#坝段的13.01mm；各测点变幅为2.05～13.01mm。从统计结果看，引张线所反映的位移变化规律和视准线基本一致。
2.2.3垂直位移监测资料的整理分析 （1）坝顶垂直位移
坝顶垂直位一移采用精密水准测量方法定期观测，每个坝段布置一个沉陷标点（4#
坝段两个测点），共23个测点。坝顶垂直位移从1998年10月12日始测，各测点垂直位移过程线见图2-5，不同时段测值分布曲线见图2-17～图2-20，特征值统计见表2-3。
分别作出各坝段坝顶垂直同水位同气温位移分布图（图2-17）、同水位不同气温位移分布图（图2-18）、不同水位同气温位移分布图（图2-19），以进一步分析库水位、气温和时效对坝顶垂直位移的影响。
同水位、同气温坝顶垂直位移分布图（图2-18中），两测次测时月份不同，分别为1999年2月和2000年6月，测时气温相差较大，从测时前期平均气温（测时前1～2月）看，2000年6月份前期平均气温较1999年2月份前平均气温高，1999年2月9日各坝段坝顶垂直位移测值比2000年6月30日的大很多。说明坝顶垂直位移与气温呈负相关，气温越低，坝顶重直位移越大，且气温对坝顶垂直位移的影响较大。
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不同水位、同气温坝顶垂直位移分布图（图2-19）中，三次测时均在4月份，气温对坝顶垂直位移的影响应基本相同，但不同水位时各坝段坝顶垂直位移基本相同，说明库水位对坝顶垂直位移影响不大。
各坝段坝顶垂直位移分布曲线（图2-17～2-20）反映出，坝顶垂直位移沿坝段分布呈河床坝段大、边坡坝段小的规律，不同时间的分布规律基本相同，从分布图中可以看出，4#坝段垂直位移较相邻坝段偏小，这可能是因为该坝段为表孔坝段，体型和其它坝段有一定区别，太阳照射对坝顶垂直位移的影响较其它坝段相对较小。
从坝顶垂直位移过程线也可以看到，测值随气温变化较水位明显，呈周期性变化。坝顶垂直位移除受坝体刚性变化影响外，受坝体下游面混凝土热胀冷缩影响较大，气温上升，垂直位移减小。主要是因为坝体下游面在日照条件下，气温升高时，下游面升温膨胀，致使坝体向上游倾斜，坝顶下游垂直位移测点处上升，符合混凝土重力坝坝顶垂直位移变化规律。从2000年3月以后，过程线较前期平滑，说明后期坝顶垂直位移测量精度较前期高。
对坝顶各测点实测垂直位移的统计（见表2-3）表明：最大位移出现在2000年2月17日的16#坝段，最大位移为12.02mm；最小位移出现在1999年9月9日的17#坝段，最小位移为-0.67mm；最大变幅发生在16#坝段为12.02mm；各测点变幅为5.31～12.02mm。从统计结果看，各测点垂直位移最大值均出现在2、3月份，主要因为该时段气温较低，从而进一步说明了坝顶垂直位移随气温下降而增大的规律，同时也说明气温是影响坝顶垂直位移变化的主要因素。
（2）坝基垂直位移
坝基垂直位移通过埋设设灌浆廊道内的沉陷标点，采用精密水准测量方法进行观测，每一坝段一个测点，共22个标点。原设计通过14#、22#坝段高程传递孔，采用因瓦钢尺进行高程传递，实际现场测量时，高程由布置在大坝下游河床两侧的近坝区岩体垂直位移控制网点引入廊道。对大坝外部变形观测资料初步分析的结果显示，近坝区岩体垂直位移控制网点没有垂直位移现象。
坝基垂直位移从1998年10月2日始测，各坝段测点测值过程线见图2-6，不同时段测值分布曲线见图2-21、图2-22，特征值统计见表2-4。
作各坝段测点同水位、同气温测值分布图（图2-21），两次测值相隔一年，在库水位和前期气温基本相同的情况下，2000年2月20日各坝段的测值比一年前大，说明坝基垂直位移有明显的时效影响。坝基重直位移主要受自重等的影响，其沿各坝段的分布
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规律也呈河床段大、边坡坝段小的分布规律，与坝高变化基本一致。
从坝基垂直位移过程线图可以看到，测值变化不够平滑，测量精度较差。测值过程线与水位、气温关系不明显，但过程线总体呈上升趋势，说明坝基垂直位移随时间仍有增大趋势，时效位移依然存在。
对坝基各测点实测垂直位移的统计：最大位移出现在1999年7月25日的14#坝段，最大位移为7.32mm；最小位移出现在2000年10月26日的1#坝段，最小位移为-5.49mm；最大变幅发生在1#坝段，为7.44mm；各测点变幅为3.23～7.44mm。
在1#、7#、14#、22#坝段布置正、倒垂线组，对坝体挠度进行观测，共计布置测点15个。
坝体挠度从1998年9月30日开始观测，各垂线测点坝体位移过程线见图2-7、图2-8，各测点位移特征值统计见表2-5、表2-6。
从测值过程线可以看到，坝体垂线值规律性较差。经现场检查，7#坝段倒垂垂线贴壁，造成测值失真，其它坝段是否也有此种情况，有待进一步查实。而1#坝段由于各种原因造成测值较少，新增的倒垂又刚投入运行，测值不连续，从而无法进行深入分析。因此，坝体垂线位移特征值（见表-5、表2-6）有待考证。
1#、22#坝段垂线组作为坝顶视准线、高程975.00m观测廊道引张线的基准点，其测值的好坏直接关系到视准线和引张线测值转换成绝对位移时的准确性。因垂线测值的不可靠，使得本次分析无法将水平位移转换成绝对位移进行分析，仅将外部变形控制网测量结果进行初步分析后，作出了以上两个观测项目4次观测的绝对位移分布图。外部变形控制网坝顶各控制点的Y向绝对位移值见表2-7，由控制网测量结果初步分析的1#、22#坝段位移，通过视准线（上、下游方向）、引张线换算出坝顶各测点Y向绝对水平位移分布见图2-12和图2-16。 2.3坝体变形三维有限元计算
为配合本次观测资料的分析，对7#、14#坝段分别进行了三维有线元计算，主要目的是通过三维有限元模型对大坝的水平、垂直位移进行计算，求出坝体变形和水位的关系，再结合实测变形资料进行回归计算，得到坝体变形混合模型。采用ALGOR FEAS软件，对全坝段建立三维线性有限元模型，模拟实际情况进行计算分析。
计算基本假定：
2.3.1混凝土及基岩为各向同性弹性体； 2.3.2基岩自重变形已经完成；
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2.3.3坝体与基础岩体固结完好，不存在坝体与基岩之间的滑动； 2.3.4坝基上、下游岩石为透水体，不承担水荷载。
有限元计算模型包括大坝坝体，上、下游长度各取2～3倍坝高，基岩浓度取1.5～2倍坝高。实际选取的7#坝段有限元计算模型上游起于桩号0-300.00mm，下游止于桩号0+350.00m，基底高程为749.00m，沿坝轴线方向取一个坝段，长19m，模型如图2-29所示；14#坝段有限元计算模型上游起于桩号0-200.00m，下游止于桩号0+320.00m，基底高程为726.00m，沿坝轴线方向取一个坝段，长24m，模型如图2-30所示。
模型边界条件：基岩底部、上下游而面约束；坝体混凝土及基岩两侧约束X方向（沿坝轴线方向）位移。
计算工况及荷载组合：本次计算共分6种工况，分别采用980.00m、970.00m、9660.00m、960.00m、952.00m、948.00m六种水位进行计算。计算荷载组合各工况均为坝体自重、水压力、泥沙压力及扬压力荷载。水压力及泥沙压力大小随深度线性变化，渗透压力加在坝体底部，在计算扬压力时考虑到上游防渗帷幕和主排水的作用，对扬压力进行折减，折减系数0.25，折减位置在桩号下0+004.00m。
计算得坝体各部位变形值见表2-8。 2.4统计模型分析
对变形测值序列进行回归分析的主要目的是：了解变形可恢复部分的主要影响因素，认识坝体及基础在其影响下的变形性态，在一定条件下与计算进行比较相互验证；确定有无时效变化，如果有的话，对其发展情况，如速率、变化幅度等作出估计，对其产生的原因进行解释，并结合有关测点及其它变形量的情况对是否存在异常情况作出判断；对观测精度作出大致估计，以确定数据的实际应用价值。
任意一变形监测量的的回归方程组成如下： δ=δ(H)+δ(T)+δ(t)
即变形量由水位、温度、时效三个分量组成，本次回归分析对各分量采用如下因子：
水位分量δ(H)：在水压作用下，大坝任一测点产生水平位移δ(H)由三部分组成（静水压力作用在坝体上产生的内力使坝体变形而引起的位移；在地基面上产生的内力使地基变形而引起的位移；库水重作用使地基面转动所引起的位移），理论分析可知，水压引起的位移分量可用水位的1～4次方表示，本次采用h的1～4次方作为回归因子（其
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某水利枢纽工程大坝安全监测资料分析报告
