水電站大壩安全運行研究

浙江省武義縣宣平溪水電工程管理處 321003

摘要：水電站大壩建設(shè)效果如何在根本上決定了工程在后期運行過程中的安全性，尤其是現(xiàn)在更多大型水庫、大壩以及水電站的建設(shè)，對電站大壩的運行安全提出了更為嚴格的要求。針對水電站大壩安全運行管理，需要明確存在的問題，并從工程特點進行分析，選擇合適的措施進行管理，爭取不斷提高大壩工程運行的安全性。本文分析了水電站大壩運行中存在的問題，并提出了相應(yīng)的處理措施。

關(guān)鍵詞：水電站；大壩；安全性

水電站的建設(shè)運行，在很大程度上緩解了能源與社會發(fā)展之間的矛盾，一直以來都是國家重點關(guān)注的項目。同時因為水電站大壩建設(shè)特點，其在運行過程中受外界因素影響更大，存在不同的安全問題，尤其是大壩工程作為水電站運行安全的重要保障，如果其在運行過程中出現(xiàn)問題，將會造成十分嚴重的影響。因此，發(fā)電單位必須要從水電站運行特點進行分析，以解決所存安全問題為目的，選擇有效的措施進行管理。

一、水電站大壩運行所存安全風(fēng)險

1.大壩結(jié)構(gòu)開裂

水電站大壩施工材料基本上都是選擇的混凝土，因其運行環(huán)境相對特殊，在后期運行過程中經(jīng)常會出現(xiàn)裂縫，嚴重的甚至?xí)沟脡误w開裂。一般的裂縫并不能對大壩結(jié)構(gòu)強度與穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，但是隨著裂縫情況的加深形成貫穿裂縫，就會對大壩結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，出現(xiàn)滲漏情況，使得混凝土中存有的鈣離子流失，降低結(jié)構(gòu)強度，增加了壩體運行的安全威脅[1]。結(jié)合實際經(jīng)驗來看，大壩結(jié)構(gòu)裂縫多發(fā)生在施工階段，但是在后期運行過程中也會因為各項因素而出現(xiàn)，兩者相比較來說，在運行階段產(chǎn)生的裂縫對運行安全的威脅更大，在處理上也具有更大的難度。其中，在運行期間出現(xiàn)裂縫的概率比較大，誘發(fā)的因素眾多，想要對其進行有效的管理，就需要結(jié)合工程運行環(huán)境來對影響因素進行綜合分析，確定出最為合適的措施進行處理，避免問題的進一步加重。

2.大壩邊坡失穩(wěn)

大壩結(jié)構(gòu)邊坡失穩(wěn)是比較常見的問題，主要是因為壩體結(jié)構(gòu)長時間浸泡在水中，在加上水位變化不穩(wěn)定，都會造成壩體結(jié)構(gòu)邊坡穩(wěn)定性降低，嚴重的甚至?xí)绊懙酱髩谓Y(jié)構(gòu)，產(chǎn)生惡劣的影響。我國很多大型水電站都修建在水資源豐富地區(qū)，相應(yīng)的地形地質(zhì)環(huán)境比較特殊，施工時壩體結(jié)構(gòu)大多采用天然與開挖相結(jié)合的形式形成邊坡，并且周圍會分布大體積的堆積體。在工程施工階段為保證后期工程運行安全性，會對壩體的高邊坡與堆積體進行系統(tǒng)處理，但是從整體上來看依然存在部分堆積體深層滑移處理不完全的情況，在長期運行過程中，受流水沖刷很有可能出現(xiàn)邊坡失穩(wěn)的情況，而一旦出現(xiàn)失穩(wěn)問題，將會產(chǎn)生十分嚴重的影響，必須要加強此方面的重視與管理[2]。

3.壩體受地震破壞

水電站大壩在運行過程中，受不可控因素的影響比較大，其中又以地震的影響最為嚴重。一般情況下，壩體遭遇地震影響，主要可以分為構(gòu)造地震與誘發(fā)地震兩種，在地震發(fā)生后對破壞壩體結(jié)構(gòu)，并出現(xiàn)邊坡失穩(wěn)情況，雖然發(fā)生的概率不高，但是一旦發(fā)生必定會產(chǎn)生十分嚴重的后果。從我國水電站建設(shè)現(xiàn)狀來看，以西南地區(qū)地震活動強度與頻率最高，需要將地震防護作為重點進行研究分析，在設(shè)計與施工階段即做好抗震處理，盡最大程度降低地震因素對壩體結(jié)構(gòu)造成的危害，提高其運行安全性。

二、水電站大壩運行安全性管理優(yōu)化措施

1.建立安全管理機構(gòu)

水電站在運行過程中，需要提高對大壩安全運行管理的重視，結(jié)合結(jié)構(gòu)運行現(xiàn)狀來看，建立專門的安全管理機構(gòu)，并做好職權(quán)分配，形成上下有序的管理體系，能夠真正將管理措施落實到位，保證安全管理工作的有效進行。要結(jié)合以往生產(chǎn)管理經(jīng)驗，對不同的管理工作分配到個人，同時將責(zé)任落實到個人，由專門的人來負責(zé)相應(yīng)的工作，不同管理人員以及部門之間相互聯(lián)系，共同來完成大壩結(jié)構(gòu)的安全管理。例如生產(chǎn)技術(shù)管理部門選出具有一定經(jīng)驗的水工專職工程師與安全專責(zé)一名，專門來負責(zé)大壩運行安全技術(shù)管理與監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)安全問題，必須要及時通知相應(yīng)管理部門，在最短時間內(nèi)采取有效的控制措施，避免安全問題的進一步增重，并執(zhí)行緊急管理預(yù)案來解決問題。

2.加強壩體結(jié)構(gòu)運行監(jiān)測

做好對水電站壩體結(jié)構(gòu)運行的安全監(jiān)測，可以隨時掌握結(jié)構(gòu)運行狀態(tài)，進而能夠及時發(fā)現(xiàn)存在的問題，并采取有效的措施進行處理，縮小安全事故造成的影響范圍。水電站應(yīng)積極利用計算機技術(shù)，結(jié)合工程結(jié)構(gòu)設(shè)置相應(yīng)規(guī)模的儀器監(jiān)測體系，一旦工程投運生產(chǎn)后就開始全方面監(jiān)測，做好大壩結(jié)構(gòu)各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的收集、分析與利用。在對壩體結(jié)構(gòu)運行狀態(tài)進行全面監(jiān)測時，還應(yīng)做好對監(jiān)測系統(tǒng)的維護管理，并積極吸收工程安全檢測領(lǐng)域最新技術(shù)成果，不斷對監(jiān)測系統(tǒng)進行升級更新，提高其所具有的功能性與智能性，以更少的投入來獲取最大的經(jīng)濟效益。另外，在日常生產(chǎn)過程中還需要安排專門的班組進行結(jié)構(gòu)巡查，檢查確定各項構(gòu)筑物是否存在安全隱患與異常，對于發(fā)現(xiàn)的小問題要由專業(yè)技術(shù)人員進行處理，并將其異常數(shù)據(jù)記錄在案，定期對其進行檢查，確定不會進一步惡化，確保整個壩體結(jié)構(gòu)一直處于安全的運行狀態(tài)。

3.加強技術(shù)管理

必須要加強施工階段管理，即在工程投產(chǎn)建設(shè)時，建設(shè)單位與設(shè)計單位應(yīng)提前對相似環(huán)境水電站建設(shè)信息的收集分析，爭取在原有基礎(chǔ)上積極引入新型技術(shù)，對整個壩體結(jié)構(gòu)的建設(shè)情況進行升級，在根本上避免各類安全問題的發(fā)生。例如通過對壩體結(jié)構(gòu)運行規(guī)律的總結(jié)分析，對水庫抬升、消落以及維持期間擋水大壩、泄洪消能設(shè)施、基礎(chǔ)、邊坡以及滲控系統(tǒng)等方面的施工設(shè)計進行優(yōu)化，對工程所處的施工環(huán)境氣候、地形以及地質(zhì)等條件進行綜合分析，以合理的設(shè)計施工方案來降低各因素對壩體結(jié)構(gòu)造成的影響，盡最大可能提高結(jié)構(gòu)的建設(shè)效率，提高其在后期運行中的安全性[3]。

結(jié)束語

想要提高水電站大壩運行的安全性，必須要結(jié)合工程結(jié)構(gòu)運行環(huán)境的特殊性進行分析，明確其在運行管理中存在的不足，結(jié)合以往經(jīng)驗對設(shè)計施工方案進行完善，積極引用各項新型技術(shù)與材料，爭取在最大程度上來降低外界各因素對其產(chǎn)生的不良影響，提高其運行安全性。

參考文獻：

[1]高承眾.劉家峽水電站大壩安全管理研究[D].蘭州大學(xué)，2009.

[2]楊志旭.淺述水電站大壩安全監(jiān)測現(xiàn)狀及其自動化動態(tài)[J].廣東科技，2013，02：58-59.

[3]林森.提升沙灣水電站大壩安全管理水平的探討[J].四川水利，2014，01：84-86.