水工建筑物温度观测

通过埋设在水工建筑物内部和表面的观测仪器，定期量测建筑物的温度分布及其变化过程。水工建筑物的温度观测主要在混凝土水工建筑物中进行，通常要求从后就开始。在施工期间，通过混凝土温度观测资料，可以求得混凝土的实际浇筑温度、*高温度，以及混凝土浇筑块的温度分布和温度变化过程等重要成果，为采取温度控制和防止混凝土裂缝措施提供科学依据。在运用期间，温度观测是分析水工建筑物变形、应力和渗流量等观测成果的重要资料，运用数理统计方法可以将温度因素和水位等其它因素在水工建筑物的变形、应力和渗流量等方面的影响加以分离，以便于判断水工建筑物的工作状态和安全程度。

发展概况 *早的温度观测是1903年美国在波顿（Boonton）重力坝上进行的。从30年代起，许多混凝土大坝上普遍开展了温度观测。70年代以来，开始利用自动化观测设备进行自动检测和数据处理。中国的水工建筑物温度观测项目自50年代以来逐步开展，60年代大量使用自制温度观测仪器，80年代在葛洲坝等工程上装备了自动化观测设备，实现了自动检测和数据处理。

温度观测设计水工建筑物的温度观测设计要和变形观测、应力观测设计密切配合。其布置方式：①重力坝的温度观测布置，见图1。一般在溢流坝段及非溢流坝段各选一个观测坝段，每一观测坝段选定垂直坝轴线的观测断面1～2个，在观测断面上，沿高程每8～15米在水平方向布置一排测点，每一观测断面至少布置三排，每排测点3～5个。和是三向温度分布，每一观测坝段一般选择3～5个水平截面布置温度计，在支墩的大头部分要适当加密布置。②拱坝的温度观测布置，见图2。一般在拱冠和拱肩等处选择1～2个悬臂梁断面作为观测断面，在观测断面的不同高程上沿水平方向布置3～5排测点，每排至少3个测点。拱座部分的温度观测，一般在不同高程选择拱圈截面，其位置与应力观测截面一致，然后在拱圈截面上的拱冠和拱座部位布置温度测点，每一部位温度测点不少于3个。③基岩温度观测是在坝底部位向基岩钻孔，按不等间距布置一系列温度测点，接近地表的测点间距宜较小。④上下游坝面温度观测，一般在坝表面以内5～10厘米处布置温度测点。在下游表面以内不同深度布置的一系列温度测点，其观测资料可用以计算混凝土实测导温系数。在上游表面的温度测点可用以观测水温，但要防止上游高压水渗入，损坏温度观测仪器。⑤没有埋设温度观测仪器的老工程，为了分析变形和渗流等项目的观测资料，往往需要增设温度测点，通常是用钻孔方法将温度观测仪器补埋到坝体内部。

图1 重力坝温度观测示意图

图2 拱坝温度观测布置示意图

温度观测方法水工建筑物的温度观测通常使用一种专用观测仪器——铜电阻温度计，将这种仪器埋设在温度测点处，并将仪器的电缆引出到观测站，通过电缆测量仪器内的电阻值，根据电阻值计算测点的温度。铜电阻温度计见图3。测温元件是一个绕制在瓷管上的无感线圈，其电阻值和温度成线性关系。

用于混凝土应变、结构缝和渗水压力等项目观测的各种差动电阻式观测仪器都具有测量温度的功能，可以代替铜电阻温度计。在混凝土施工期间进行温度观测时，也可以用热电偶观测温度，没有条件使用铜电阻温度讨或其它温度观测仪器时，也可以采用水银温度计观测，但无法对建筑物深部进行遥测。

图3 铜电阻温度计