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    淜頭水電站攔河閘壩質(zhì)量評價

    2021-01-16 21:56:20高永亮張建庭
    水電站機電技術(shù) 2021年7期
    關(guān)鍵詞:攔河閘防汛壩體

    高永亮,張建庭,裴 劍

    (山西省水利建筑工程局有限公司,山西 太原 030000)

    0 引言

    濁漳河地處山西省長治市平順縣,是山西省長治市最大的一條河流,其流域主要以低山丘陵地貌為主,面積可達到9 991 km2,長度約為83 km。在濁漳河中下游已經(jīng)修建有9座專門用于攔河的閘壩,其中8座橡膠壩工程,1座翻板閘工程。長治市城市水源工程管理局作為管理機構(gòu),在攔河閘壩工程管理方面積累了豐富的知識和經(jīng)驗?,F(xiàn)階段,我國境內(nèi)所擁有的大中小型水庫數(shù)量已突破88萬座,水庫的建設(shè)不僅為水力發(fā)電、農(nóng)業(yè)和灌溉、城鄉(xiāng)用水提供了便利,還保障了一方區(qū)域的經(jīng)濟發(fā)展。但是,據(jù)2020年全國大壩安全普查報告顯示,我國88萬座水庫約有一半存在病險,存在病險的水庫大多數(shù)建設(shè)年代為20世紀60、70年代,由于當(dāng)時建設(shè)水平、技術(shù)材料及建設(shè)水庫的相關(guān)資料都很匱乏,因此導(dǎo)致大壩出現(xiàn)一系列的問題,例如,防洪標準較低、壩基滲漏等。存在的這些問題已經(jīng)嚴重影響到大壩的正常運行,且對于沿岸居民的生命財產(chǎn)安全產(chǎn)生了一定的威脅?;诖耍_展對我國大壩壩體質(zhì)量的評價除險工作刻不容緩,要從根本上解決大壩的病險問題,保證大壩的安全運行。綜上所述,本文以長治市淜頭水電站為案例進行研究分析,從大壩的工程質(zhì)量安全評價、大壩的管理及安全性評價方面入手展開深入分析,希望可以通過此文為大壩的病險除險工作提供一定的參考意見。

    1 水電站攔河閘壩壩體質(zhì)量監(jiān)測現(xiàn)狀

    我國的水電站攔河閘壩壩體質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)工作與其他發(fā)達國家相比起步較晚,缺少一定的科學(xué)技術(shù)支持。但隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,科學(xué)技術(shù)有了質(zhì)的飛躍,為水電站攔河閘壩壩體質(zhì)量的安全監(jiān)測系統(tǒng)提供了強有力的技術(shù)支持,促使水電站壩體的安全檢測系統(tǒng)取得了重大突破,逐漸系統(tǒng)化的完善了壩體安全監(jiān)測。無論是壩體安全信息傳遞及時性、有效性、監(jiān)測數(shù)據(jù)的穩(wěn)固性,還是在壩體數(shù)據(jù)傳遞的牢靠性等方面都有所提升。我國的壩體監(jiān)測自動化技術(shù)水平已經(jīng)有了明顯的提升,但對安全監(jiān)測技術(shù)成果給予肯定的同時也要看到目前水電站壩體監(jiān)測中存在的問題。

    2 淜頭水電站大壩的工程質(zhì)量評價

    2.1 非溢流壩段質(zhì)量評價

    淜頭水電站在非溢流段的壩長為156.7 m,壩體進行建設(shè)過程中,使用的主要材料是Mu60M7.5(5)的漿砌石,壩體的砂漿分界線以137 m的高程為界點,界點以上的漿砌石標號為Mu60M5,界點之下漿砌石標號為Mu60M7.5。為了更好地防止壩基滲漏,壩段的河流上游部分建設(shè)時采取C20鋼筋混凝土防滲面板,防滲面板平均厚度達到1.1 m,其頂厚0.7 m,壩段下游部分采用平均厚度為1.24 m的防滲面板,其頂厚為0.75 m,此外面板配置Φ10@200 mm的溫度鋼筋。大壩竣工使用后,上游段的鋼筋混凝土防滲面板開始逐漸顯現(xiàn)出問題,如防滲面板表面出現(xiàn)蜂窩、麻面的現(xiàn)象,因為防滲面板的厚度參差不一,有些面板局部厚,底部較薄,導(dǎo)致其被流水侵蝕,鋼筋生銹腐蝕,面板鋼筋的損失率達到30%左右。根據(jù)綜上所述的現(xiàn)象,評判淜頭水電站非溢流段的工程質(zhì)量不合格。

    2.2 溢流壩段質(zhì)量評價

    對于溢流壩段進行相關(guān)的質(zhì)量評價,主要從以下幾個部分來進行,即:壩體材料使用方面,其使用的是Mu60M7.5(5)漿砌石,溢流壩段的壩面則是C20鋼筋混凝土,混凝土的厚度均達到了1.2 m,堰體采用的是寬頂堰的形式,在頂部還設(shè)置了橡膠壩,另外,淜頭水電站的溢流段壩長為37 m,直線段邊坡的比例為1∶0.65,挑流消能,鼻坎高程高出下游校核洪水位1.89 m,鼻坎高程為193 m?,F(xiàn)階段發(fā)現(xiàn)的問題主要為溢流段壩開始出現(xiàn)裂縫、還存在面板凸起、使用的混凝土強度達不到設(shè)計要求,這些問題都對大壩日后正常運行埋下了隱患。因而,淜頭水電站溢流段工程質(zhì)量被評為不合格。

    2.3 廊道質(zhì)量評價

    在淜頭水電站大壩內(nèi)底部設(shè)置有縱向灌漿排水廊道,它能夠起到一定的防滲漏作用。在進行縱向灌漿排水廊道設(shè)置時,需要將其與防滲面板保持平行,這樣可以更好促進大壩內(nèi)部的排水使用,水廊在頂部使用C20鋼筋混凝土,兩側(cè)分別使用C15混凝土。上游壁距離大壩表面長度約為4.2 m,廊道最低點處的標高為195 m,這一標高已經(jīng)高出校核水位相應(yīng)的標高,在前墻方面,其距離壩體的迎水面約為5 m。因灌漿式排水廊道現(xiàn)有混凝土強度的推定值不能夠達到本設(shè)計需要的強度標準。因而,將該廊道項目的工程質(zhì)量認定為不合格。

    2.4 交通橋質(zhì)量評價

    交通橋橋面板受損極為嚴重,其面板存在大面積的龜裂、破損脫落,混凝土導(dǎo)水墻還存在裂縫現(xiàn)象,造成裂縫的主要原因是混凝土沒有做好完善工作;另外,在交通橋右側(cè)C20混凝土的導(dǎo)水墻距橋臺部分的銜接處也存在一定的裂縫現(xiàn)象;交通橋右側(cè)C30混凝土從外觀上看基本完好無損,混凝土緊實,并未出現(xiàn)龜裂、破損脫落的現(xiàn)象。

    3 淜頭水電站大壩運行管理及安全性評價

    3.1 保證合理完善的運行管理

    合理完善的管理機制以及充足的管理人員,是進行水電站大壩運行管理的基礎(chǔ)。因此,需要建立健全的管理機制,這對于水電站大壩的運行管理也極為重要。淜頭水電站自2013年正式完工以來,管理局就對此進行了由上而下的水管體制改革,水電站成為政府全額撥款且財務(wù)獨立運行的事業(yè)單位,將運行管理人員責(zé)任落實到位,不斷完善管理體制,形成了有效的競爭體制。2014年開始,水電站大壩內(nèi)部管理機制得到了進一步完善,創(chuàng)立了相應(yīng)的獎勵機制,這一機制的建立激發(fā)了員工的工作積極性。淜頭水電站自2013年完工驗收之后,水電站的運行管理模式向全市進行了廣泛的推廣,全市水電站運行管理水平逐漸提高。此外,水電站的運行管理人員還根據(jù)水電站的實際情況,結(jié)合行業(yè)發(fā)展的有關(guān)規(guī)定,針對工程的運行,制定了一套管理制度,并成立了相關(guān)管理小組,對大壩管理制度的落實起到積極地推進作用。河流非汛期時的檢查次數(shù)為1周1次,汛期時檢查次數(shù)增加為3 d 1次,由此可見,淜頭水電站的運行管理檢查次數(shù)較為頻繁,可以及時發(fā)現(xiàn)工程設(shè)備存在的缺陷和隱患,極大地降低了水電站運行中出現(xiàn)安全隱患的機率。淜頭水電站大壩的運行檢測工作主要細分為觀測壩體一測的沖刷、過閘流量以及水流形態(tài)的觀測等,還要根據(jù)工程建設(shè)時的設(shè)計圖紙進行詳細的檢測,努力將信息化管理融入大壩的運行管理中,提高管理的現(xiàn)代化水平。淜頭水電站還建立了視頻監(jiān)控系統(tǒng),以便能夠進行實時監(jiān)控,全方位、無死角地進行預(yù)覽,及時了解工程大壩的運行狀況。運行管理中不斷融入現(xiàn)代化管理手段,大大提高了運行管理的效率和水平。

    3.2 水庫大壩安全性評價

    水庫大壩的安全性評價在攔河閘壩工程占據(jù)著重要的地位,其評價的最終結(jié)果不僅涉及到工程使用的安全性,還關(guān)系到管理工作人員以及生活在攔河閘壩周圍人們的生命財產(chǎn)安全。因此在進行安全管理評價的過程中,一定要建立完善的管理機制,將管理落實到實處,保證攔河閘壩工程能夠安全運行。水庫大壩管理必須要時刻長鳴安全警鐘,堅決抵制麻痹思想、僥幸心理,成立專門的安全生產(chǎn)小組,并進行定期的安全生產(chǎn)檢查,以此從根本上避免出現(xiàn)安全生產(chǎn)隱患。而對于出現(xiàn)安全事故的責(zé)任部門,將取消其參加全年評選比賽的資格,以此來激發(fā)職工的安全責(zé)任心。通過定時的檢查以及不定時的抽查,避免水庫大壩的各種安全隱患,可以最大程度地保證大壩的安全運行。大壩還要配備齊全的安全用具,例如消防工具、勞保工具,安全用具也要定時進行更新檢查。

    大壩安全工作最重要的保障就是工程安全。由于大壩每天都承受著巨大的工作量,所以其運行的受損程度也較為嚴重。2013年淜頭水電站竣工之后運行大約一年的時間,長治市管理局對淜頭水電站開展了安全鑒定工作,在鑒定中發(fā)現(xiàn)淜頭水電站出現(xiàn)了各種各樣的安全性隱患,因此,被鑒定為二類水閘。對淜頭水電站大壩進行除險加固工作,技術(shù)人員對淜頭水電站的壩袋進行了全部更換。2014年末北耽車村大壩管道設(shè)備改造完成,2015年淜頭水電站的排水管路及泵房設(shè)備改造完成,保障了大壩的安全運行工作,使大壩的安全運行效率得到了極大地提高。

    3.3 防汛能力評價

    大壩的安全運行管理最為重要的一項工作就是防汛工作,濁漳河的汛期為每年的6月1日至9月20日,防汛任務(wù)非常緊迫,為了共同完成水電站的防汛工作,有關(guān)部門還特地成立了專門的防汛小組,由專業(yè)人員作為小組組長,經(jīng)常對組內(nèi)成員進行防汛搶險演練,使其能夠掌握更多的防汛搶險技能和知識。防汛小組成員主要是對工程設(shè)備的日常運行進行監(jiān)管,著重檢查汛期前的設(shè)備運行情況。此外,管理局還專門成立了汛期工程維修小組,工程維修小組主要負責(zé)汛期時的河道搶修以及閘壩工程的維修工作。防汛工作不是某個單位的工作,在遇到有關(guān)險情時需要全社會的共同努力。要根據(jù)汛期的實際情況編制防洪應(yīng)急預(yù)案,所以應(yīng)急預(yù)案成為濁漳河防汛時期的指導(dǎo)性文件。此預(yù)案規(guī)定防汛時每個人的責(zé)任,使防汛崗位的責(zé)任明確,防汛應(yīng)急預(yù)案的實施提升了執(zhí)行力度,擴大應(yīng)急隊伍,動員社會力量加入到防汛搶險工作中。社會的力量是巨大的,社會力量的參與可以為防洪搶險提供豐富物資,一定程度上減少當(dāng)?shù)卣奈镔Y壓力。

    4 結(jié)語

    綜上所述,大多數(shù)水電站壩體質(zhì)量監(jiān)測逐漸全面地實現(xiàn)了監(jiān)測自動化的建設(shè),進一步保障了水電站的安全運行工作,但是也要看到目前水電站壩體質(zhì)量監(jiān)測中存在的問題。同時還應(yīng)當(dāng)提高水電站壩體質(zhì)量檢測操作技術(shù)人員的業(yè)務(wù)水平,有效促進水電站整體安全監(jiān)測水平的提高,從而使水電站壩體的運行得到更大的安全保障。

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