石板水電站大壩安全運行管理綜述

游慶豐

【摘要】大壩安全對水電站的重要性不言而喻。本文對重慶涪陵石板水電站大壩安全運行管理情況做了比較全面的綜述，積極推動石板水電廠大壩安全運行管理。在實際管理過程中，要遵守國家有關(guān)法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，建立健全大壩運行安全組織體系和應(yīng)急工作機制，加強大壩運行全過程安全管理，確保大壩運行安全。

【關(guān)鍵詞】石板水電廠；大壩；安全；運行管理

1、工程概況

石板水大壩屬于碾壓砼重力壩。本工程按三等工程設(shè)計，永久性主要建筑物為3級，次要和臨時性建筑物分別為4級和5級。主要建筑物按6級地震烈度設(shè)防。設(shè)計洪水按50年一遇（2%），流量4830 m3/s；校核洪水按500年一遇（0.2%），流量6630m3/s。大壩壩頂長461米，壩頂高程482.6米，最大壩高84.6米，壩頂寬12米。大壩共分九個壩段十四塊。從左至右依次布置：左岸擋水壩段（1～4），長235米；溢流壩段設(shè)五孔12×13.5米開敞式溢流表孔，長83米，溢流堰頂高程467米；中孔壩段在420米高程設(shè)3.5×6.0米的中孔排沙孔，長12米；右岸擋水壩段（8～9）長131米。石板水水庫具有季調(diào)節(jié)性能的水電站。

2、大壩安全管理情況

2.1 防汛管理

2.1.1 水庫調(diào)度

石板水電站位于龍河的中下游，其開發(fā)功能以發(fā)電為主，水庫總庫容1.0547億米3，調(diào)節(jié)庫容0.7693億米3。水庫的調(diào)度是由重慶涪陵地區(qū)地方電網(wǎng)進行統(tǒng)一調(diào)度。

2.1.2 防汛責(zé)任制

為切實加強對防汛工作的領(lǐng)導(dǎo)，落實各級防汛責(zé)任制，廠里面成立了“防汛渡汛領(lǐng)導(dǎo)小組”，下設(shè)防汛辦公室（設(shè)在水文班）具體責(zé)任明確如下：

廠長為電廠防汛第一責(zé)任人，負(fù)責(zé)汛期每半月一次的廠級防汛會議；防洪辦公室負(fù)責(zé)日常防汛的具體工作。機電維護班負(fù)責(zé)大壩及調(diào)壓井機電設(shè)備的日常消缺搶修工作。由后勤綜合辦的物資采購負(fù)責(zé)全物資儲備、檢查、發(fā)放的管理工作。

2.1.3 水情測報

石板水電站豐水期（4-9月）占全年徑流量的78.7%。豐、枯水年平均流量分別為多年平均流量的1.9倍和0.66倍。洪水由暴雨形成.流域內(nèi)河谷深切，坡陡流急，匯流速疾，河水暴漲暴落，一般洪水過程尖瘦，多為單峰。流域內(nèi)高山植被較好，河谷附近較差。一次單峰洪水過程歷時約24小時，漲洪歷時約為4—8小時，相應(yīng)的主雨時段在6小時以內(nèi)。經(jīng)常出現(xiàn)的連續(xù)洪水過程歷時約3天，由2—3次單峰洪水過程組成，峰高量大。

2.2 大壩監(jiān)測

石板水電廠大壩安全監(jiān)測自動采集系統(tǒng)選用南京水利水文自動化研究所的DG型數(shù)據(jù)分布采集系統(tǒng)，內(nèi)觀采用振弦式儀器，壩頂引張線、垂線觀測采用STC-50型步進式引張線儀，總滲漏量采用量水堰自動觀測，全部接入自動化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，從而形成大壩安全在線監(jiān)測系統(tǒng)。改變了過去人工觀測的局面，把大壩監(jiān)測管理提高到一個新的水平。

2.3 大壩補強與維護

大壩在石板水電站中占有重要地位，水電站管理人員要結(jié)合大壩實際運行情況，制定防護措施，進行科學(xué)安排，做好大壩補強和維護，保證大壩的穩(wěn)定性，能夠正常運行。下面就如何做好大壩補強和維護展開論述。

2.3.1 三、四壩段滲水灌漿處理

大壩建成試運行后，庫內(nèi)蓄水高程達472.5m時，三、四壩段下游壩坡在高程450m以下部分有10余處明顯深層漏水，且較為嚴(yán)重，其余部分在高程472.5m以下呈遍狀或間斷狀浸水，均從壩面垂直縫或水平接觸層面縫中溢出。

為保證大壩的安全，預(yù)防大壩壩體滲水造成大壩的安全隱患，進行鉆孔試驗及灌漿處理，97～98年壩體鉆孔取芯、試驗及缺陷處理。完成的工程項目：（1）壩體三、四壩段鉆孔補強灌漿；（2）補強灌漿檢查孔鉆孔、灌漿；（3）壓水試驗。

從上表可以看出，灌漿后的透水率與灌漿前的透水率相比，呂容值小于3的情況是：三壩段提高了21.8倍，四壩段提高了47.6倍。灌漿前，庫內(nèi)蓄水高程為472.0m時，三、四壩段下游面在高程450.0m以下有10余處明顯較嚴(yán)重漏水點。灌漿后，當(dāng)庫內(nèi)蓄水高程為479.6m時，三壩段下游壩面都是干的，僅有四壩段在高程445.0m附近有兩處浸水，8小時浸濕長度沿壩面僅有1—2m，白天經(jīng)日照全干了，證明浸水量是極小的。據(jù)觀察，當(dāng)庫內(nèi)水位降至468.0m高程時，浸水現(xiàn)象全沒有了，說明灌漿達到了預(yù)期的效果。

第一期灌漿檢查孔完成后，根據(jù)檢查孔的透水率未完全達到Lu=3的設(shè)計要求的情況，指揮部決定增加36個灌漿孔，以進一步加強灌漿效果。根據(jù)涪石電監(jiān)（98）08號文的要求，加強灌漿結(jié)束后未進行檢查孔的實施，但可以肯定的說，其灌漿效果是非常明顯的，因為三、四壩段下游面已無滲水現(xiàn)象。

2.4.2 大壩維護：

大壩維護是維系大壩安全不可缺少的組成部分，電廠建成以來，電廠重視對大壩的現(xiàn)場檢查維護工作。

2001年3月對大壩溢流面進行二次環(huán)氧砂漿修補對大壩兩岸壩腳無系統(tǒng)排水溝，各種水源來歷不明。2009年對大壩下游右岸導(dǎo)流墻、左岸邊坡被沖毀的部分進行了修補。對壩頂表孔啟閉機室屋頂及墻體做了防水處理。2005年對表孔工作閘門液壓啟閉機的控制系統(tǒng)進行了全面綜合自動化改造，設(shè)備實現(xiàn)了遠方計算機監(jiān)視和控制，且運行正常，動作快速、可靠。2006年3月組織專業(yè)技術(shù)人員對大壩工作閘門開裂的焊縫重新進行了焊接。每周、每月及汛前、汛后都對閘門進行了定期或不定期的巡視檢查、維護，發(fā)現(xiàn)缺陷及時進行了消缺處理。于2010年7月對大壩門機進行了全面維護，包括：主機室和控制室外殼更換；控制室操作平臺更換；各接線聯(lián)絡(luò)器的打磨；部分線路的更換以及燈具的更換。使門機的運行得到了正常的保障。2010年在左壩肩至庫區(qū)碼頭（沿公路）修建了圍墻，電廠與龍河鎮(zhèn)政府簽有清飄協(xié)議在水庫庫面有一定飄浮物時對其進行清飄打撈。

2.4.3 安全定期檢查

依據(jù)《水電站大壩運行安全管理規(guī)定》、《水電站大壩安全定期檢查辦法》和國家電力監(jiān)管委員會關(guān)于第四輪大壩安全定期檢查的有關(guān)文件、國家和行業(yè)現(xiàn)行的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求，大壩中心成立了專家組開展對石板水大壩的定期檢查工作。明確石板水大壩定期檢查范圍，確定了專題報告6個：《大壩運行總結(jié)報告》、《大壩現(xiàn)場檢查報告》、《大壩設(shè)計復(fù)核補充報告》、《大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)評價及監(jiān)測資料分析報告》、《壩體壩基析出物及水質(zhì)分析報告》、《壩體缺陷處理效果檢查報告》，對照設(shè)計、施工、運行復(fù)查和現(xiàn)場檢查結(jié)果，石板水大壩評定為正常壩。另外，隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，要不斷采用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)以及地理信息系統(tǒng)，有效的搜集大壩安全管理信息，提高大壩安全管理信息標(biāo)準(zhǔn)化水平；還要優(yōu)化管理人員結(jié)構(gòu)，創(chuàng)新管理模式，保證安全管理信息系統(tǒng)真正服務(wù)于大壩安全管理的實際，保證大壩能夠安全穩(wěn)定運行。

3、大壩安全運行現(xiàn)狀

雖然石板水電站采取一系列措施，但是受到各方面因素的影響，依然存在一些問題，影響大壩的安全運行。

3.1 大壩安全性態(tài)評價

到目前為止，通過現(xiàn)場檢查，大壩兩岸壩肩穩(wěn)定，兩岸下游邊坡穩(wěn)定，近壩庫岸穩(wěn)定。監(jiān)測資料分析表明，通過對2#壩段的灌漿和4-7壩體排水孔滲漏封堵，總的滲漏量大大較少，效果明顯。大壩壩基重新鉆孔，設(shè)置壩基揚壓力監(jiān)測，目前的監(jiān)測數(shù)據(jù)均沒有超過設(shè)計值。大壩垂線和引張線運行良好，水平位移變形正常。其它各個觀測點變化規(guī)律正常。綜上所述，石板水大壩處于正常運行狀態(tài)。

3.2 依然存在的問題

第一，由于石板水大壩是碾壓混凝土大壩，施工期間局部碾壓不密實，經(jīng)過長期的蓄水運行，存在的滲水通路可能帶走混凝土的組成材料，造成各個壩段混凝土質(zhì)量不密實，影響大壩的自重，造成大壩的安全隱患。在觀測中，應(yīng)關(guān)注滲水量的變化和析出物變化。第二，4#、9#壩段壩基揚壓力超過設(shè)計采用值。第三，壩體壩基析出物需定期量測；樁號0+150（2#～3#壩段伸縮縫）灌漿廊道處仍存在滲水現(xiàn)象，需關(guān)注。

電廠應(yīng)按照大壩監(jiān)測信息化的要求，做好遠程大壩監(jiān)控技術(shù)，提高職工的專業(yè)化水平，把大壩安全管理納入制度化、規(guī)范化的軌道上來，還要不斷總結(jié)大壩運行管理的經(jīng)驗，做好大壩安全定檢、大壩維護加固、水工設(shè)備檢修改造，保證大壩能夠安全穩(wěn)定，保證水電站能夠正常運行，不斷創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益。

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