紧水滩水电厂水工建筑物安全管理工作

紧水滩水电厂水工建筑物安全管理紧水滩水电厂水工建筑物安全管理 工作工作 1 工程概况 紧水滩水电厂位于浙江云和瓯江上游大溪支流龙泉溪上 下辖紧水滩和石塘两座水电站 紧水滩水电站装机 6 台共 300 mw 1981 年动工兴建 1986 年 6 月下闸蓄水 1988 年 6 台机 组全部并网发电 枢纽由拦河坝 引水系统 发电厂房 泄洪 建筑物 过坝设施 开关站等组成 拦河坝采用混凝土三心双 曲变厚拱坝 最大坝高 102 m 坝顶宽度 5 m 坝顶弧长 350 6m 坝顶高程 194 m 共分 20 个坝段 坝址岩性为花岗斑 岩 两岸坡度为 40 60 水库正常蓄水位 184 m 184 m 以 下库容 10 4 10 8 m3 属不完全年调节 石塘水电站距上游的 紧水滩水电站 25 km 装机 3 台共 78 mw 1985 年 7 月正式开 工 1988 年底导流底孔下闸蓄水 1990 年 5 月 3 台机组全部并 网发电 为河床式布置 枢纽由拦河坝 溢流坝 厂房 过坝 建筑物及开关站等组成 拦河坝为混凝土实体重力坝 坝顶全 长 252 5 m 坝顶高程 104 9 m 最大坝高 38 9 m 共分 13 个 坝段 坝址岩性为凝灰岩 水库正常蓄水位 102 5 m 102 5 m 以下库容 0 74 10 8 m3 属径流式 日调节水库 2 首轮大坝安全定检情况 1995 年 2 月 1996 年 11 月 紧水滩水电厂下属的紧水滩 石塘两座大坝同时进行了首次安全定期检查 定检工作按照 水电站大坝安全管理暂行办法 和 水电站大坝安全检查施 行细则 的有关规定进行浙江省电力局主持了此项工作 聘请 的专家组对本次定检结果负责 紧水滩水电厂及大坝安全监察 中心参加了定检的全过程工作 共召开了 3 次专家组会议 分 别确定和审查了紧水滩大坝 13 项 石塘大坝 12 项专题报告 内容包括设计 施工 运行复查和评价 最后通过了两座水电 站大坝安全首次定期检查报告 2 1 紧水滩大坝 电站自 1986 年蓄水发电以来 大坝经历了 186 66 m 最高 水位及 20 年一遇泄洪流量的考验 经本次安全定检复核认为 工程等级和大坝设计洪水标准符合现行规范 目前近坝库岸稳 定 大坝变形规律符合拱坝自身结构和坝基工程地质条件 运 行性态正常 坝肩稳定安全系数满足规范要求 泄洪建筑物流 态正常 消能效果良好 冲刷坑较浅且远离坝址 坝体应力在 部分工况下局部超标 主要是放空水位工况时超标较多 坝体 裂缝按实测封拱温度计算 除放空水位工况外 其它各种工况 都是稳定的 考虑到混凝土实际强度较设计要求高 在坝体底 部做了混凝土回填及混凝土贴角的有利因素 以及放空水位工 况出现机会极少 上述超标应力和坝体裂缝情况不会危及大坝 安全 综上所述 依照 水电站大坝安全检查施行细则 第 42 条评价条件 本次定检专家组成员一致同意将紧水滩电站大坝 定为正常坝 2 2 石塘大坝 电站自 1988 年蓄水 1989 年发电以来 大坝经历了高洪 水位 102 72 m 和接近 20 年一遇泄洪流量的考验 本次大坝安 全定检复核认为 工程等级和大坝设计洪水标准符合现行规范 近坝库岸未发现滑坡和危及大坝安全的地质问题 库岸稳定 坝体稳定及应力复核满足规范要求 大坝变形规律符合大坝本 身结构性态 坝基工程地质条件良好 运行性态正常 溢洪道 水流平稳 经消力池消能后 出流流态良好 下游河床未见有 明显冲刷 鉴于大坝目前状况 依照 水电站大坝安全检查施 行细则 第 42 条评价条件 本次定检专家组成员一致同意将石 塘电站大坝定为正常坝 3 大坝安全监测工作 3 1 大坝监测项目 紧水滩水电站大坝安全监测项目包括 变形监测有坝区高 程控制网和平面控制网 坝顶 194m 高程 坝体 153 m 高程廊 道和坝基廊道的沉陷观测 位于 5 7 11 13 17 号坝段的 5 组正倒垂观测 与正倒垂分布坝段相对应的坝顶 5 个前方交会 点观测 两坝肩和坝基的基岩变位观测 杆式多点变位计和测斜 仪 坝基基岩变位观测 测缝计改装 坝体横缝 接缝观测 应力应变及温度监测有混凝土应力 应变及温度观测 钢筋应 力和钢管应变观测 坝基温度观测 库水温度观测 渗流监测 有坝基扬压力 混凝土渗压 排水量 两岸绕坝渗漏和排水及 库 坝区的水质观测等 石塘水电站大坝安全监测项目包括 变形监测有坝区高程 控制网 坝顶沉陷观测 坝顶视准线和激光准直观测 9 号坝 段正倒垂线和两岸坝肩倒垂线观测 应力应变及温度监测有 7 号坝段和 10 号坝段两个断面上的混凝土应力 应变及温度观测 和压力钢管应变观测 渗流监测有两岸绕坝渗漏观测 灌浆廊 道 消力池部位排水廊道 装配场排水廊道内的排水量 扬压 力观测及库 坝区水质观测等 3 2 大坝监测全过程安全管理 为掌握大坝的全面情况 电厂在施工期就配合设计 施工 部门检查工程质量 参与大坝监测设备的埋设 安装调试及观 测工作 取得了大量宝贵观测资料 培养和提高了水工观测人 员的外业操作能力和技术水平 特别是对观测资料的分析和一 些缺陷的分析处理能力的提高 使电厂水工人员能独立全面地 承担大坝安全监测管理工作 施工期电厂先后开展的主要工作 有 1 蓄水前 了解施工过程工程特性 参与基础工程 混凝 土工程的质量检查 参加坝内仪器的率定 埋设 观测和资料 的分析计算 蓄水前的坝区平面和高程控制网的施工和观测 地下水 多点变位计和测斜仪的现场安装 调试 观测等工作 2 蓄水施工期 派专业技术人员和水工观测工全面参与变 形观测 坝内仪器观测和地下水观测 3 个专业的工作 对蓄水 期的观测资料 采用做 副本 或借阅的方式进行初步分析和简 单的整理 每年按上述 3 个专业面编写年度观测报告 且在汛 前召开一次水工会议 讨论 评价水工监测成果 3 蓄水运行期 建立和制订必要的规章制度试行本 全面 深入地参加施工单位的现场观测 参与观测工作的全过程 成 为电站观测工作的主力军 全面系统地掌握检查施工单位的观 测资料 通过对观测资料的分析 评价工程质量 提交施工期 大坝观测资料分析初步成果报告 工程正式移交后 电厂为了开展正常的监测工作 保证观 测成果的连续性 可靠性 主要开展了以下几方面的管理工作 1 进行水工观测资料的整理和整编工作 开发简易数据管 理软件 将施工期的观测资料和原始参数全部输入微机 组织 人工点绘过程线 于 1993 年底完成了自施工期起的所有观测资 料的整理和整编 此后 逐月将观测资料输入微机进行统计计 算与整理工作 且在每年的 1 月份完成上一年度的水工观测资 料整编工作 2 管理工作规范化 制度化 标准化 根据 混凝土大坝 安全监测技术规范 编制和完善了电厂 水工建筑物观测标准 水工建筑物观测工作手册 等 5 种有关大坝安全监测管理 的规章制度 以水工技术监督为核心 确保大坝安全监测管理 工作的有效进行 成立了以总工程师为首的水工技术监督小组 在生技科和水工室设立水工专职工程师 负责日常工作 建立 了月度报表和年度报告制度 使大坝观测工作有序地进行 每 年汛前召开一次水工监督专门会议 对上一年度的观测成果和 水工建筑物运行情况进行较全面的分析 对大坝的工作性态进 行评价 再对照部颁 水工建筑物评级标准 对水工建筑物 进行评级 3 观测设施的更新改造 工程移交时 很多监测设施由于 管理不善 不能满足安全监测要求 为此 电厂先后对紧水滩 电站的垂线测站 内观仪器测站 扬压力观测孔 平面监测控 制网点测墩底板和石塘电站的绕渗孔 排水孔 扬压力观测孔 进行改造和完善 在拱坝两岸坝肩增设了一组水准工作基点 提高了沉陷观测的可靠性 采取一系列技术措施进行了垂线和 内观仪器测站的防潮工作 并获得成功 将所有坝内仪器电缆 线装入集线箱 用数字比例电桥取代水工比例电桥进行集中观 测 实现坝内仪器监测 半自动化 用 na3003 电子水准仪代替 存在缺陷 已老化的 ni004 水准仪 从而提高了观测速度与精 度 另外 大坝监测自动化的规划开始起步 根据有关政策规 定和省电力局指示 已进行方案征集工作 4 水工维护工作 电厂水工建筑物的维护工作包括日常水工维护和水工缺陷 处理两方面的内容 日常水工维护结合日常巡查进行 对于常 规维护不能解决的较大水工缺陷 由水工室和厂属有关部门组 织技术人员到现场查清缺陷产生的原因 提出处理方案和施工 计划 报厂部批准后组织施工 施工期间派专人负责施工安全 监护和施工质量检查 施工结束后严格按国家有关技术标准验 收 建厂至今已完成以下几方面的水工建筑物维护工作 4 1 紧水滩水电站水工维护工作 1 尾水门槽二期混凝土缺陷处理 尾水门槽因施工原因 致使其二期混凝土局部疏松 蜂窝孔洞较多 每次机组检修时 均要进行潜水堵漏 有时因漏水量较大 尾水管内的水抽不掉 还影响机组检修计划 电厂在综合考虑确保安全施工 减少投 资 缩短工期 保证质量等因素后 最终确定在尾水下游修筑 围堰的全停处理方案 修复工程于 1994 年 11 月 4 日至 23 日进 行 比计划工期缩短了 10 d 实际处理的混凝土总长度为 68 m 占二期混凝土总长度的 28 4 处理效果良好 2 左岸桥头滑坡体处理 该滑坡体位于紧水滩水电站坝后 600 m 进厂公路内侧 为一突出的风化基岩山嘴 坡顶多处开 裂 下坐 排水沟拉断错开 坡底进厂公路挡墙倒塌 严重影 响进厂公路的交通安全 电厂于 1995 年 6 月至 1996 年 7 月对 滑坡体进行削坡处理 共开挖方量 55 350 m3 处理后滑坡体再 未发现有滑动迹象 工程处理取得较好的效果 3 14 号坝段基础廊道上游侧排水沟集中漏水处理 1988 年 7 月 随着基础廊道的逐步清理 发现在 14 号坝段基础廊道 上游侧排水沟内有两个集中漏水点 漏水流量达 1 000 ml s 为 同期整个坝基排水量的 2 倍 经分析 集中漏水是从上游坝面 经坝体混凝土 再在基础廊道上游排水沟出水 其通道为一较 大的混凝土 空隙 1989 年 10 月用纯水泥进行封灌 耗用水泥 3 600 kg 运行至今 情况良好 4 2 石塘水电站水工维护工作 石塘水电站从事的水工维护工作主要是大坝横缝止水处理 大坝 3 8 号横缝存在不同程度的漏水 尤其以主厂房坝段 4 6 号横缝漏水影响为甚 直接威胁着机电设备的安全运行和 文明生产 电厂对此先后进行了如下处理 基础廊道横缝的 化学灌浆封堵处理 主厂房上游墙出露横缝的引排水处理 扩大排水空腔 通畅排水通道 挖槽回填柔性止水材料 白 铁皮内藏式盖缝 沥青井通电融化止水 在止水铜片和沥 青井之间骑横缝处打直径为 110mm 的钻孔 自 104 9 67 0 m 高程范围内分 3 段进行化学灌浆 各段灌浆压力不小于相应位 置的库水压力 运行几年后的情况表明 对上述漏水的处理达 到了预期效果 5 防洪渡汛工作 1 泄洪闸门管理 5 1 1 泄洪闸门概况 紧水滩水电站泄洪系统在拱坝两侧各设 1 个中孔和 1 个浅 孔 泄洪道的工作闸门均为双支臂圆柱铰弧形钢闸门 启闭设 备布置在泄洪道的上方 各设 2 1 000 kn 双摇摆式液压启闭机 和单独启闭机房 实现闸门的动水启闭 各泄洪道在工作闸门 前方设平板滑动检修闸门 浅孔检修闸门由 2 1 250 kn 卷扬式 启闭机操作 中孔检修闸门由 2 2 500 kn 卷扬式启闭机操作 操作机房设在坝顶 石塘水电站泄洪系统共设 5 孔表孔泄洪道 每孔设 1 扇弧 形工作闸门 闸门为斜支臂圆锥铰结构 由后拉式双缸液压启 闭机操作 启闭机的容量为 2 1 300 kn 安装在弧形闸门支铰 上方的闸墩上 泄洪检修闸门采用浮动舱检修门 5 孔泄水孔 共用 1 扇浮动闸门 5 1 2 泄洪闸门运行管理 自两个电站发电以来 1987 1991 年间防汛工作由施工单 位负责协调指挥 实施小流量泄洪 1992 年开始 正式由电厂 负责指挥协调防汛工作 两站的全部泄洪设施都投入了防汛泄 洪运行 其中紧水滩中孔泄洪设施在 1995 年首次投入运行 浅 孔泄洪道单孔最大泄量达 1 010m3 s 中孔泄洪道单孔最大泄量 达 650 m3 s 石塘表孔泄洪道单孔最大泄量为 800 m3 s 电厂 每年汛前根据实际情况 修订健全了 紧水滩 石塘电站泄洪 闸门启闭制度 明确除防汛领导小组正 副组长外 其他人 员无权发布泄洪闸门启闭命令 公布了闸门操作人员和监护人 员名单 规定汛期操作人员 监护人员的职责 且对闸门的运 行方式和开启程序提出了具体要求 另外 在汛前还对泄洪设 施进行维护检查和试验操作工作 两站泄洪设施都增设了厂外 备用电源 且建立了石塘电站弧形闸门高度智能化的监护系统 几年来 防汛泄洪设备运行基本正常 操作灵活 防汛值班人 员接到防汛指挥部命令后能迅速操作闸门开启泄洪 保证了防 汛工作的安全进行 泄洪运行中未发现闸门有振动现象 初期 因液压启闭机聚氨酯密封圈材料老化失效 1992 年石塘泄洪时 发生 1 号弧门提不起 2 号弧门在泄洪时自行下落的不安全现 象 当年即由施工单位负责整治 更换为耐油橡胶材料的蕾式 密封圈 1993 年后未再发生闸门提不起和自动下落现象 但仍 偶尔发生油路不畅造成闸门关闭时受阻现象和因阀组漏油使弧 形闸门产生下滑现象 紧水滩电站 1 号浅孔活塞杆在交接验收 前就已有严重弯曲现象 泄洪运行时又因阀组单向阀有渗漏现 象造成下缸保压时间短 需经常启动油泵打压维持开度不变 紧水滩电站 4 扇泄洪闸门漏水部位主要是上部角水封处有喷射 现象 石塘电站的 5 扇弧形闸门水封虽然安装不良 使水封根 部和固定部分磨擦接触 基本不漏水 两电站泄洪设施的检修 闸门运行次数很少 紧水滩电站检修闸门的启闭机运行正常 石塘电站浮动闸门在液压启闭机检修时运行也正常 5 2 防洪渡汛管理 5 2 1 防洪渡汛调度 紧水滩水电厂管辖的紧水滩 石塘两电站水库实行联合调 度 在确保紧水滩 石塘梯级电站水工建筑物及水库上下游人 民生命财产的安全前提下 充分发挥紧水滩水库的有效库容进 行调洪 争取少弃水或不弃水 多发电 多过木 竹 由于该流 域洪水属典型山地洪水 汇流迅速 历时短 传播快 猛涨猛 落 雨峰与洪峰出现间隔仅 3 9 h 因而两库的防汛任务十分 艰巨 为了确保安全渡汛 电厂根据流域汛期水情情况 认真 贯彻部颁 水电厂防汛管理办法 建立健全了防汛组织 成 立了以电厂厂长为组长 副厂长及总工程师为副组长的厂防汛 领导小组 统一听从地区防汛指挥部及省电力局领导部门的指 挥调度 小组下设防汛办公室 设在水工室 负责防洪渡汛的日 常事务 各职能部门成立相应的防汛组织和抢险组织 上述机 构当紧水滩水库水位高于 183 m 且有泄洪趋势以及石塘电站准 备泄洪时 由组长或副组长安排专人实行 24 h 值班制 在主汛 期 由防汛领导小组组长或副组长每月组织召开不少于 1 次的 防汛工作会议 贯彻上级防汛工作精神 解决防汛工作中出现 的问题 布置下一阶段工作重点 协调各部门的关系 紧水滩 水库的防洪限制水位为 184 m 库水位低于 184 m 时 洪水调 度权属电厂 库水位高于 184 m 时 由丽水地区防汛指挥部调 度指挥 石塘水库水位控制在 101 1 102 5 m 之间 紧水滩 石塘区间发生洪水 在紧水滩水工建筑物安全和电力系统负荷 允许