淺談某發電廠防汛抗洪方案的制定與實施

劉兆俊，劉翔，劉聯超，楊宇帆

（1.中國石化勝利石油田勝利發電廠，山東 東營 257087；2.國電蓬萊發電有限分公司，山東 煙臺 265601；3.青島大學，山東 青島 266071）

1 某發電廠概述

1.1 電廠簡介

某發電廠現有四臺燃煤發電機組，總裝機容量為1040MW，其中一期2×220MW 機組分別于1992 和1993 年建成投產，二期2×300MW 機組分別于2003 和2004 年建成投產；該發電廠主要為勝利油田所屬動力設備及東營區域部分電力設備供電，同時還擔負著勝利油田職工生活區域和東營中心城區冬季居民的供熱采暖，為勝利油田油氣生產、開發建設和區域經濟的發展及居民生活作出了巨大貢獻，2001 年6 月9 日，經國家考核驗收，被命名為全國一流火力發電廠。

1.2 廠區防汛抗洪現狀及存在的問題

（1）當地水文資料概況。東營市東營區屬溫帶大陸性季風氣候區，盛行偏北風，東營區地形東西寬，南北窄，地勢西南高東北低，海拔高度一般在3 ～4m 之間，最高點海拔7.6m，東營區屬于典型的黃河三角洲地貌，降水主要集中在夏季，平均年降雨量為612.8mm，最大日降雨量137.6mm。

（2）廠區地勢分析及雨水排放存在的問題。某發電廠位于位于東營市南二路南側，五干排西側，該電廠地勢以廠區1 號門為東西中軸線，分別向南、北兩側坡，雨水經兩側坡收集至廠外南、北兩側護廠河，北護廠河的雨水經東護廠河，又流入南護廠河，再重力流至廠區東側的五干排，如圖1 所示為廠區衛星圖(圖中箭頭方向為水流方向)。南二路中心海拔高度約為6.19 ～6.38m，廠區最高處為中軸線，海拔高度約為5.59 ～5.79m，整個廠區海拔高度低于周邊，廠區內存在明顯的低洼地帶有2 處，分別是靠近南護廠河的二期灰庫區域和廠區東南角區域，包括一期的水泵房區域，最低點海拔高度約為4.32 ～5.03m，2018 年8 月19 日，受臺風“溫比亞”影響，山東省普降暴雨，平均日降水量為106.3mm，勝利油田基地區域日降水量為323.5mm，為東營市有氣象記錄以來最強降雨，根據水文部門相關資料，日降雨量＞250mm 為特大暴雨，受此次降雨影響，某發電廠廠區積水嚴重，積水最深處達1.4m，在特大暴雨期間，五干排水位迅速上漲，河水沿該發電廠護廠河倒灌入廠區，導致廠區災情進一步加重，廠區多處低洼區域的配電室、機房、泵房等建構筑物內進水，控制柜、水泵等設備被水淹，致使3 臺機組停運，嚴重影響了電廠和油田的生產經營及日常生活。

圖1 廠區衛星圖

2 某發電廠防汛抗洪方案的制定與實施

為保障油田生產和城區居民生活，確保關鍵時刻油田電力供應，為油田持續、健康發展提供保障，該廠著手研究制定、實施防汛抗洪方案。

2.1 防汛抗洪方案原則確定

為解決發電廠雨水排放問題，確保暴雨期間電廠不內澇，不造成發電機組停運，經過認真調研和實地考察，確定防汛抗洪方案實施原則：

（1）堅持規劃先行，防汛抗洪方案與市政規劃建設相統一。發電廠雨水排放系統改造與城市改造、河道工程等改造相統一，并嚴格執行國家新《環境保護法》。

（2）因地制宜制定改造方案。廠區雨水排放系統改造，要解決以下問題：一是解決暴雨時五干排河水倒灌問題；二是解決雨水出口問題；三是解決廠區低洼區域雨水排放問題。

2.2 防汛抗洪方案的制定與實施

根據發電廠廠區所處的地理位置特點，實地查看廠區雨水排放系統及沿程構筑物情況，制定方案：一是在廠區海拔高度最低處建設雨水泵站，通過雨水泵站把雨水直接打入廠區東側的五干排；二是對廠區低洼區域的設備設施采取綜合治理方案，遵循以上原則，實施具體改造方案。

2.2.1 統籌規劃，增建防汛抗洪泵站

在廠區南側護廠河上分別增設了1、2 號泵站，廠區最東南角的最低處建設1 號泵站（總泵站），1 號泵站的雨水直接排入廠區東鄰的五干排；在廠區南護廠河的西端，即二期灰庫區域增建2 號泵站，該泵站的雨水打入南護廠河，重力流入1 號泵站。

（1)泵站的設計方案。按照《室外排水設計規范》GB50014-2006(2016 年版)雨水量計算公式Qs=qΨF 進行計算泵站雨水排水量，q 則根據東營市暴雨強度公式求得：

式中，q 為設計暴雨強度，L/s·ha；t 為降雨歷時，min；P 為設計重現期，年；Ψ 為徑流系數；F 為匯水面積，ha。

在理論計算的基礎上，綜合考慮經濟效益等因素，結合電廠管道出水量及護廠河雨水排放流量，核定建設泵站的排水流量。一是該廠區北護廠河的北臨有小型化工廠、飯店、商鋪等，其生產和生活污水就近流入了電廠北護廠河，為杜絕此類現象的再次發生，該廠在原北護廠河直埋入了管徑D1000 鋼筋混凝土管道，過水量約，廠區北側區域設置的3 處雨水出口接入了該混凝土管道，并經電廠東護廠河后流至南護廠河，同時整個北護廠河全部填平，確保沒有外來污水流入，測算廠區北側區域3 處管徑為D500 雨水管道合計出水量約；二是暴雨期間廠區南側護廠河水量估算為（參照了2018 暴雨期間使用臨時水泵的累計流量），合計電廠廠區暴雨期間的總排水量為，根據《室外排水設計規范》第5.2.2“雨水泵站的設計流量應按泵站進水總管的設計流量計算確定”，泵站設計流量按1.15 倍的安全系數取值，計算得出新建泵站雨水排放量為4320m3/h。如圖2 所示為新建1 號泵站區域設計平面布置圖。

圖2 1 號泵站區域平面布置圖

為了防止灰庫區域廠房被淹，在灰庫區域的南側增設了2 號泵站，經測算2 號泵站所需排放能力為。

（2）泵站的建設。該廠2018 年底確定方案后，開始了前期準備工作，于2019 年2 月份實施項目施工和設備安裝，同年的5 月中旬1 號泵站施工完成，該泵站一層樓設有三臺立式軸流泵，二樓為電源控制柜和值班室，并配套建設72m3集水池，水池進口處設置成品不銹鋼格柵一座；為防止廠區外排雨水含有油污，在格柵前設置鋼筋混凝土四格隔油池1座；在1 號泵站的出口，即護廠河匯流段設置橡膠壩，因該河流段（通往五干排）經多次開挖，其溝壁、溝底損壞嚴重，為適應壓力排水需要，該段全部采用鋼筋混凝土澆筑而成，如圖3 所示為新建1 號泵站及出口設備設施。1 號泵站出口的橡膠壩平時關閉，雨水通過重力自流排至五干排，暴雨時，橡膠壩充水升起，啟動水泵強排；1 號泵站安裝了三臺雨水泵，流量為2160m3/h，2 用1 備，泵站設計排水能力4320m3/h，泵站主要設備參數見表1。

圖3 1 號泵站及出口管道

表1 1、2 號泵站主要設備相關參數

在二期灰庫區域的南護廠河邊增建2 號泵站，與1 號泵站同時開工建設，2 號泵站安裝了2 臺雨水泵，1 用1 備，配套新建地上50m3緩沖池，緩沖池進口裝設有閘板控制，新增54m3的地下集水池，水池進口處設置成品不銹鋼格柵一座，為防止外排雨水含有油污，在格柵前設置鋼筋混凝土四格隔油池1 座，緩沖池進口閘板平時開啟，小到大雨時，雨水靠重力自流至南側護廠河，暴雨時關閉入口閘板，啟泵強排至南護廠河。2 號泵站主要設備參數見表1。

2.2.2 廠區低洼區域設備設施綜合治理方案

為了確保暴雨來臨期間不淹一臺設備，在增設1、2 號泵站的基礎上，對廠區低洼處設備設施實施綜合治理。

（1）全廠所有廠房內，增加固定式排水泵及移動式潛水泵。參照2018 年8 月19 日，“溫比亞”臺風暴雨給電廠帶來是影響，著重對二期循環水泵房、二期灰庫、一期凝結泵坑等低洼區域增加或完善了固定式排水泵，配備了固定式液下潛水泵。

（2）進一步完善一期水泵房的排水設備。一期水泵房區域地勢低，且承擔了整個電廠辦公區域、一期生產區域以及儲煤場的雨水排放，在完善原有排水泵的基礎上，新增2臺600m3/h 的潛水泵，作為備用泵，暴雨期間，一期泵房的雨水直接排至南護廠河。

（3）對廠區地勢較低的廠房進行防滲漏、防進水的治理。對廠區所屬廠房及墻體全面排查，封堵所有孔洞及滲漏點，尤其是對穿墻管道、電纜等處進行密封，對廠房所有低位通風窗和出入門加裝擋水板，如圖4、5 所示，擋水板的高度可以根據需要進行隨時增加，同時對已采取了防滲漏措施的廠房進行了防滲漏性能實驗，要求廠區海拔最低位置的廠房距地面2 米范圍內不能有滲漏水現象。

圖4 低位窗擋水板

（4）疏通廠區各段護廠河及所有雨水排放系統。對廠區東、南護廠河進行清淤，對廠區內所有雨水管、排水溝、豎井進行整體清淤、疏通，對損壞的雨水管道進行修復，確保雨水排放系統暢通。

2.3 防汛抗洪應急預案的落實

2019 年8 月9 日，“利奇馬”臺風到來之際，全廠上下立即啟動《發電廠防汛應急預案》，全力保障電力生產。

2.3.1 防汛抗洪組織措施

由廠長、書記為組長，副廠長為副組長，其它職能科室長和主要生產單位經理為成員組成防汛抗洪領導小組，同時成立了一只抗洪搶險應急突擊隊。領導小組定期召開協調聯絡會議，明確防汛抗洪各主體單位、職能部門具體職責，督導防汛方案措施的落實，“利奇馬”來臨期間，各職能部門、基層單位黨政主要領導吃住在廠區，嚴陣以待，采用了手機和對講機多種聯絡溝通方式，及時互通汛情，迅速處置各類突發事件。

圖5 廠房門擋水板（一角）

2.3.2 防汛抗洪具體措施落實

（1）配齊各類應急防汛物資。首先個人配齊雨衣、雨褲、雨鞋和手電,車隊準備好3 臺以上高底盤的車輛；各基層單位配備配齊蓄電池照明燈、潛水泵、橡皮艇、以及沙袋、塑料布、鐵鍬等防汛設備，檢查各自所轄區域的廠房及配電柜門是否關閉嚴密，確保雨情來臨時不進水，同時做好防止高空落物的具體措施；廠生產管理中心協調兄弟單位，準備了2 臺流量為2100m3/h 柴油發電式潛水電泵，且備足燃油。

（2）抗洪搶險。暴雨來臨前首先對廠區東、南、北各個大門采用了沙袋建造了擋水壩，對電廠四周圍墻有可能流入廠區雨水的處進行了封堵,如對有可能導致雨水順著該廠灰渣管線的溝渠流入南護廠河的孔洞進行了封堵；各單位檢查試驗固定式排水泵和移動式潛水泵等防汛設備處于良好的備用狀態，“利奇馬”臺風到來初期，電廠區域下著小到中雨，護廠河的雨水通過重力流至廠區東側的五干排，大到暴雨時，五干排水位升高，廠區內雨的水不能及時排出，燃料部迅速啟動防汛抗洪預案：首先通過注水升起1 號泵站出口的橡膠壩，防止五干排的水倒灌入廠內，然后分別啟動了1 號泵站1、2 號雨水泵，通過雨水泵站把電廠區域的水排入五干排；同時2 號泵站也啟動了1 號雨水泵，此刻護廠河水位下降緩慢，1、2 號泵站又分別啟動了備用雨水泵，雨水量繼續增大，接著又啟動了已準備好的柴油發機式潛水電泵，廠區有個別泄漏的廠房的地坑泵也及時啟動，與此同時各個廠房門的擋水板根據水位上漲情況也在逐漸加高，有的廠房門擋水板水位達到1.2m。隨著暴雨減弱，護廠河及廠區的水位逐漸下降，臺風暴雨逐漸離去，確保了電廠各機組的安全平穩運行。

3 結語

該發電廠根據電廠實情，分析研究制定了防汛抗洪方案，經受了2019 年“利奇馬”等臺風暴雨的檢驗。在“利奇馬”暴風雨期間，該廠沒有出現因設備被淹而導致機組停運，保障了發電廠的安全穩定運行，驗證了該方案的可行性，該廠防汛抗洪方案對有可能遭受暴雨進而造成內澇的發電廠具有一定的推廣價值。該廠經歷了“利奇馬”臺風暴雨后，本著不斷總結經驗，持續改進提升的原則，同時提出了以下完善建議：

（1）在暴雨來臨期間，盡可能保持護廠河的低水位，以提升強勁暴雨時間段廠區雨水的儲蓄能力,以便起到較好的緩儲效果。

（2）該廠新建的1、2 號泵站，在雨水泵的入口都設置了隔油池，多臺雨水泵運行時，泵入口的進水量受到一定的限制，有待于改進。

（3）在2019 年“利奇馬”暴風雨期間，該廠提前預備了兩臺柴油發機式潛水電泵，在“利奇馬”暴風雨強勁時刻，為降低廠區水位發揮了重要作用，建議把柴油發機式潛水電泵改造成固定式潛水電泵，作為備用水泵。