石板水電站大壩安全運(yùn)行管理綜述

游慶豐

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

【關(guān)鍵詞】石板水電廠；大壩；安全；運(yùn)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(jì)，永久性主要建筑物為3級(jí)，次要和臨時(shí)性建筑物分別為4級(jí)和5級(jí)。主要建筑物按6級(jí)地震烈度設(shè)防。設(shè)計(jì)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(zhǎng)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(gè)壩段十四塊。從左至右依次布置：左岸擋水壩段（1～4），長(zhǎng)235米；溢流壩段設(shè)五孔12×13.5米開(kāi)敞式溢流表孔，長(zhǎng)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(zhǎng)12米；右岸擋水壩段（8～9）長(zhǎng)131米。石板水水庫(kù)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(kù)調(diào)度

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

2.1.2 防汛責(zé)任制

為切實(shí)加強(qiáng)對(duì)防汛工作的領(lǐng)導(dǎo)，落實(shí)各級(jí)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(zhǎng)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(jí)防汛會(huì)議；防洪辦公室負(fù)責(zé)日常防汛的具體工作。機(jī)電維護(hù)班負(fù)責(zé)大壩及調(diào)壓井機(jī)電設(shè)備的日常消缺搶修工作。由后勤綜合辦的物資采購(gòu)負(fù)責(zé)全物資儲(chǔ)備、檢查、發(fā)放的管理工作。

2.1.3 水情測(cè)報(bào)

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(guò)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(guò)程歷時(shí)約24小時(shí)，漲洪歷時(shí)約為4—8小時(shí)，相應(yīng)的主雨時(shí)段在6小時(shí)以內(nèi)。經(jīng)常出現(xiàn)的連續(xù)洪水過(guò)程歷時(shí)約3天，由2—3次單峰洪水過(guò)程組成，峰高量大。

2.2 大壩監(jiān)測(cè)

石板水電廠大壩安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)采集系統(tǒng)選用南京水利水文自動(dòng)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(cè)采用STC-50型步進(jìn)式引張線儀，總滲漏量采用量水堰自動(dòng)觀測(cè)，全部接入自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，從而形成大壩安全在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。改變了過(guò)去人工觀測(cè)的局面，把大壩監(jiān)測(cè)管理提高到一個(gè)新的水平。

2.3 大壩補(bǔ)強(qiáng)與維護(hù)

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(shí)際運(yùn)行情況，制定防護(hù)措施，進(jìn)行科學(xué)安排，做好大壩補(bǔ)強(qiáng)和維護(hù)，保證大壩的穩(wěn)定性，能夠正常運(yùn)行。下面就如何做好大壩補(bǔ)強(qiáng)和維護(hù)展開(kāi)論述。

2.3.1 三、四壩段滲水灌漿處理

大壩建成試運(yùn)行后，庫(kù)內(nèi)蓄水高程達(dá)472.5m時(shí)，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(jìn)行鉆孔試驗(yàn)及灌漿處理，97～98年壩體鉆孔取芯、試驗(yàn)及缺陷處理。完成的工程項(xiàng)目：（1）壩體三、四壩段鉆孔補(bǔ)強(qiáng)灌漿；（2）補(bǔ)強(qiáng)灌漿檢查孔鉆孔、灌漿；（3）壓水試驗(yàn)。

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(kù)內(nèi)蓄水高程為472.0m時(shí)，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(diǎn)。灌漿后，當(dāng)庫(kù)內(nèi)蓄水高程為479.6m時(shí)，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(shí)浸濕長(zhǎng)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(kù)內(nèi)水位降至468.0m高程時(shí)，浸水現(xiàn)象全沒(méi)有了，說(shuō)明灌漿達(dá)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(dá)到Lu=3的設(shè)計(jì)要求的情況，指揮部決定增加36個(gè)灌漿孔，以進(jìn)一步加強(qiáng)灌漿效果。根據(jù)涪石電監(jiān)（98）08號(hào)文的要求，加強(qiáng)灌漿結(jié)束后未進(jìn)行檢查孔的實(shí)施，但可以肯定的說(shuō)，其灌漿效果是非常明顯的，因?yàn)槿⑺膲味蜗掠蚊嬉褵o(wú)滲水現(xiàn)象。

2.4.2 大壩維護(hù)：

大壩維護(hù)是維系大壩安全不可缺少的組成部分，電廠建成以來(lái)，電廠重視對(duì)大壩的現(xiàn)場(chǎng)檢查維護(hù)工作。

2001年3月對(duì)大壩溢流面進(jìn)行二次環(huán)氧砂漿修補(bǔ)對(duì)大壩兩岸壩腳無(wú)系統(tǒng)排水溝，各種水源來(lái)歷不明。2009年對(duì)大壩下游右岸導(dǎo)流墻、左岸邊坡被沖毀的部分進(jìn)行了修補(bǔ)。對(duì)壩頂表孔啟閉機(jī)室屋頂及墻體做了防水處理。2005年對(duì)表孔工作閘門液壓?jiǎn)㈤]機(jī)的控制系統(tǒng)進(jìn)行了全面綜合自動(dòng)化改造，設(shè)備實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)方計(jì)算機(jī)監(jiān)視和控制，且運(yùn)行正常，動(dòng)作快速、可靠。2006年3月組織專業(yè)技術(shù)人員對(duì)大壩工作閘門開(kāi)裂的焊縫重新進(jìn)行了焊接。每周、每月及汛前、汛后都對(duì)閘門進(jìn)行了定期或不定期的巡視檢查、維護(hù)，發(fā)現(xiàn)缺陷及時(shí)進(jìn)行了消缺處理。于2010年7月對(duì)大壩門機(jī)進(jìn)行了全面維護(hù)，包括：主機(jī)室和控制室外殼更換；控制室操作平臺(tái)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(jī)的運(yùn)行得到了正常的保障。2010年在左壩肩至庫(kù)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(kù)庫(kù)面有一定飄浮物時(shí)對(duì)其進(jìn)行清飄打撈。

2.4.3 安全定期檢查

依據(jù)《水電站大壩運(yùn)行安全管理規(guī)定》、《水電站大壩安全定期檢查辦法》和國(guó)家電力監(jiān)管委員會(huì)關(guān)于第四輪大壩安全定期檢查的有關(guān)文件、國(guó)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(kāi)展對(duì)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(bào)告6個(gè)：《大壩運(yùn)行總結(jié)報(bào)告》、《大壩現(xiàn)場(chǎng)檢查報(bào)告》、《大壩設(shè)計(jì)復(fù)核補(bǔ)充報(bào)告》、《大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)評(píng)價(jià)及監(jiān)測(cè)資料分析報(bào)告》、《壩體壩基析出物及水質(zhì)分析報(bào)告》、《壩體缺陷處理效果檢查報(bào)告》，對(duì)照設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行復(fù)查和現(xiàn)場(chǎng)檢查結(jié)果，石板水大壩評(píng)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)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(shí)際，保證大壩能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3、大壩安全運(yùn)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(wèn)題，影響大壩的安全運(yùn)行。

3.1 大壩安全性態(tài)評(píng)價(jià)

到目前為止，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢查，大壩兩岸壩肩穩(wěn)定，兩岸下游邊坡穩(wěn)定，近壩庫(kù)岸穩(wěn)定。監(jiān)測(cè)資料分析表明，通過(guò)對(duì)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(yáng)壓力監(jiān)測(cè)，目前的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)均沒(méi)有超過(guò)設(shè)計(jì)值。大壩垂線和引張線運(yùn)行良好，水平位移變形正常。其它各個(gè)觀測(cè)點(diǎn)變化規(guī)律正常。綜上所述，石板水大壩處于正常運(yùn)行狀態(tài)。

3.2 依然存在的問(wèn)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(shí)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的蓄水運(yùn)行，存在的滲水通路可能帶走混凝土的組成材料，造成各個(gè)壩段混凝土質(zhì)量不密實(shí)，影響大壩的自重，造成大壩的安全隱患。在觀測(cè)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(yáng)壓力超過(guò)設(shè)計(jì)采用值。第三，壩體壩基析出物需定期量測(cè)；樁號(hào)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(cè)信息化的要求，做好遠(yuǎn)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(lái)，還要不斷總結(jié)大壩運(yùn)行管理的經(jīng)驗(yàn)，做好大壩安全定檢、大壩維護(hù)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(yùn)行，不斷創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益。

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