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一、流域水情及水库调度概况
截至2006年11月28日,古田溪流域平均降雨量2019.7mm,比常年多20.6%。径流总量17.86亿m3,比常年偏多30.1%,弃水量2.611亿m3,属于丰水年份。年度发生较大洪水四场,最大一场洪水洪峰流量超五年一遇,四天洪量超50年一遇(各月降雨及径流情况见附表1)。
一级水库年初水位362.43m,比多年平均同期水位低6.1m。第一季度流域平均降雨量和径流量与常年值相当;第二季度降雨量比常年同期多44.5%,径流量多48.7%,其中6月份的径流量为常年的2倍略多;第三季度降雨量略低于常年,但径流量比常年同期值多20.8%。10~11月降雨量比常年多36.7%,径流量比常年同期值多29.4%。今年一级库水位最高水位蓄至381.78m。
二、主要做法
1、建章立制加强领导从组织与宣传上保证防汛工作落到实处
-----加强领导落实行政首长负责制今年年初古田溪溪水电厂成立了以厂长为组长的防汛领导小组以及防汛办公室,组建了抗洪抢险指挥中心和6个抗洪抢险分队,以保证遇有大洪水时的抗洪抢险工作能顺利进行。确实做到了防洪有组织,预防有措施,抢险有能力,责任层层落实,确保抗洪、抢险各项工作的有序开展。最好的原创免费公文站
-----强化宣传,树立“防汛工作、人人参与”的防汛意识2006年1月6日,召开了2006年厂安委会扩大会议,对安全生产和防汛工作提出了要求。要求厂属各部门克服麻痹侥幸思想,认真落实防汛岗位责任制。同时利用厂刊、厂报、广播、厂MIS网等媒介进行防汛知识和防汛工作宣传,及时报道厂属各单位防汛开展落实情况。
根据防洪法和古田溪流域历年的防汛特点,汛前以古田县防汛办的名义印发了防汛知识宣传手册,并通过古田县防汛工作会议发放至全县各乡镇。以帮助职工和周边村民树立“防汛工作、人人参与”的防汛意识。
根据古田溪流域的特点和水工建筑物的实际情况,结合往年防汛工作经验,年初印发了《关于下达2006年防汛工作安排的通知》,元月份完成了2004年大坝观测资料的整编和定性分析,提出了《古田溪水电厂水工建筑物评级成果》、《2006年梯级大坝拦洪简要分析》,在此基础上根据有关的设计文件、技术规范编制了《古田溪梯级水库2006年防洪调度方案》报省经贸委审批。
2、做好防汛检查及缺陷整改,确保防汛工作长态运作
-----制定计划加强检查落实整改年初制订了2006年汛前检查实施细则,并由生产副厂长带队对各梯级电站、芹山电站、周宁电站、双口渡电站的水库、大坝厂房等建筑物和防汛设施,各单位防汛工作落实情况等进行全面的检查;对大坝溢洪闸门及其启闭系统、备用电源、各级电站的防洪门等进行了试验。此次自查共发现31条缺陷,在汛前全部整改完毕。今年3月2日至3日,由华电福建发电有限公司、省电网公司等组成的联合检查组对我厂防汛及二十五项反措进行检查。提出了11条整改意见,已全部整改完毕。为更有效地保障各级电站的通讯畅通,汛前还添置了4部卫星电话。
-----加强下游行洪通道和上游库区调查古田溪流域面积为1325平方千米,库边面积数十平方千米流域内经常有非法围垦等现象。为加强对水库的管理,维护本厂的利益,我厂坚持每季度对流域进行一次巡查,今年3月份会同古田县防汛办对一级库区流域进行了一次全面巡查,发现并制止了两处库内围垦行为。汛期每场降雨及台风前期及其期间,厂领导都组织相关人员进行气象趋势分析,落实防汛各项工作。洪水和降雨期间,各级电站均加派人员驻守现场。
古田溪一级大坝已有五年未泄洪过。为确保今年的洪水调度万无一失,今年洪水期间,洪水频率虽未达到要求厂领导进行洪水调度会商的量级,但在每次洪水期间,厂长都带头驻守水情调度中心值班,组织洪水调度会商,指挥洪水调度和全厂抗洪抢险工作。4月1日至10月7日,水情班实行24小时防汛值班,对重要气象信息在MIS网的气象信息网站上。在洪水期间,依靠水情自动测报系统,结合上游水文站人工测流和雨量站人工报讯等手段,根据洪水调度原则精心调度,在上级防汛部门的指导下合理拦蓄洪尾,并实现了洪水和弃水期间全厂机组的稳发满发。
-----认真执行报讯制度,始终把人民群众利益放在第一位6月19日流域来水迅猛,水位上升较快,18:00告知古田县防汛办一级水库水位可能迅速上升,要求做好乡镇安全告知工作,并组织人员到一级大坝下游巡视检查,将有关安全注意事项告知附近村民。6月20日20:00左右针对一级大坝下游有村民不顾劝阻冒险捕鱼的情况,通知公安局驻厂派出所、库区派出所和泮洋乡派出所派人,制止了村民的冒险行为。
------加强水工建筑物及其辅助设施的检查和消缺自6月20日一级大坝首次开闸泄洪以来,我厂多次组织人员对全厂各级水工建筑物进行泄洪期间的现场检查,并对各级大坝进行全面加测,对观测资料认真分析,保证了各级水工建筑物安全渡汛。今年完成了二级大坝补强加固工程竣工验收和第二次定检工作、三级大坝升压站护坡加固、四级大坝坝顶整治、三个水文站测流改造等工程项目。
-----认真组织防汛演习提高抗洪抢险应急能力为进一步提高全厂职工防汛意识和抗洪抢险的应急能力、检验我厂防汛预案的可操作性和实用性,以及早发现问题,解决问题,提高全厂整体防汛应急能力。2006年5月9日,举行了一次全厂防汛演习。演习内容包含了抢险队伍、车辆以及防汛物资调度、水库洪水调度、通讯故障应急处理、防汛设施故障应变处理、防水淹厂房措施预演等,现场演习结束后进行总结分析,达到预期效果。最好的原创免费公文站
三、所取得成效
1、积极开展经济调度节水增发电量
今年,我厂大力开展水库经济优化调度,年初制订了节水增发电年度计划。日常调度中加强与省调的沟通联系与协调,采取一系列行之有效的措施来提高水能利用率。如:抬高三、四级水库发电运行水头;洪水期间梯级电站利用发电预腾库拦蓄梯级区间洪水,增发电量1480多万kwh;合理拦畜洪尾以增加一级水库蓄水量;根据来水和气象趋势一级高水位时小流量泄水补偿下游发电流量,多发电量1210万kWh;正常条件下,按满足梯级电站电力平衡和水量平衡条件下的全梯级日负荷最优分配,减少机组空载水量损失;合理安排检修项目,统一安排同一单元系统机、变、配项目,同一线路的检修和预试项目,避免重复停电检修等。使我厂今年的节水增发电量取得了明显的成果,截至11月29日,完成发电量5.64亿kW.h,提前完成全年发电任务,1~10月,全厂节水增发电量9030.76万kWh,节水增发电率达20.58%。并创下日负荷历史最高记录。
2、加强联系、积极争取得地方支持,创造良好的防汛工作氛围。
今年我厂继续加强与地方政府、交通、气象防汛部门的联系,多渠道地开展防汛工作。及时将我厂的防汛组织机构、防汛措施等抄送地方政府,与地方防汛办就防汛工作方面互相交流,听取地方政府部门对我厂防汛工作的要求,对我厂防汛工作中遇到的问题争取得到地方政府部门的理解和支持。在地方政府、防汛部门的协助下,解决了高头岭土坝排水凌体长期被附近居民破坏、一级库内新建围垦等问题。同时古田、屏南两县气象局签订气象服务合同,为水库防洪、经济调度提供气象服务。
四、洪水预报和水库调度情况
2006年一级水库洪峰在600m3/s以上的洪水有4场,达到考核要求的洪水(洪峰流量≥800m3/s)有2场,一级大坝闸门操作34次,一级水库总泄洪量2.611亿m3。统计情况见(附表2)。
1、20060614#洪水调度情况:降雨主要是受低空切变线和冷空气天气的共同影响,流域以间歇性的阵雨和雷阵雨为主,过程雨量121mm。强降水主要集中在流域的中南部,一级库实际入库洪峰出现在14日11时,流量达907m3/s,此时一级库水位较低,洪水全部拦蓄,库水位从367.65m升至371.61m。
2、20060619#洪水调度情况:本场洪水主要受西南较强暖湿气流和低层风速切变影响,流域从17日18时开始出现明显的连续降雨,至6月23日16时,流域平均过程降雨量达428mm,最大降雨区主要分布在流域的中北部。最好的原创免费公文站
6月19日18:00古田溪流域发生今年最大洪峰2350m3/s(超五年一遇洪峰流量,四天洪量超50年一遇),6月20日18:10一级水库水位380.67m。开启示警流量。本常洪水级水库最大下泄流量为1326m3/s,错峰1024m3/s。
五、汛期灾害和修复
1、5月14日凌晨,二级大坝距坝址约600m处上坝公路被冲毁,长约15m混凝土路面断裂坍塌。已修复。
2、5月14日凌晨,一级生活区退管办大楼下山坡发生滑坡,造成山坡下浆砌块石挡墙中部被冲跨约110m长。正在进行工程修复设计
3、5月14日晚,一级电站#1大门至三叉岗进厂公路山体发生滑坡,阻断交通。已修复
4、一级电站至四米蝶阀道路塌方,造成坝区II回路一根电杆倾斜、全厂生活用水管路损坏。已修复。
5、6月21日,二级大坝下游右岸约300m2的边坡被冲塌。正在修复。
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六、经验总结
1、地方政府的态度是理顺周边防汛的关键。
水电厂防汛工作的重要性是不言而喻的,而水电厂的防汛涉及到整个流域。工作中不可避免的需要当地政府的支持、协助和理解,2006年我厂在古田防汛办的配合下,成功的制止了两处库内围垦行为,解决了高头岭土坝排水凌体屡着破坏问题。但由于当地政府对一级库内的梅洋电站态度模棱两可,使该事件一直未能得到彻底解决。
2、防汛工作动态跟踪检查方式卓有成效
水电厂防汛是一项长年累月、周而复始、不能怕麻烦的工作,在工作中,我厂按照部门自查—厂部复查——部门整改——厂部动态跟踪检查的一整套行之有效的动态管理机制。汛前在各部门自查汇报后安排全厂性防汛复查,根据检查情况下达整改通知书,汛期厂防汛办和监督部多次联手进行动态跟踪检查,并及时查出部分单位防汛材料不足、措施落实不到位现象,责令马上整改。
六、存在问题及建议
1、一级电站发电流量卡脖子且预埋管道锈蚀严重
古田一级电站现有装机6台,装机容量66兆瓦,最大发电下泄流量为67.2m3/s,正常情况下一级电站满负荷时的发电流量仅够下游电站一半的发电用水,造成了一级电站日常发电用水偏小而洪水期又大量弃水的不正常现象。同时根据检测一级电站地下厂房预埋高压管道锈蚀相当严重,已无安全裕度,是一个较大的安全隐患。建议尽快实施一级电站的扩建工程项目。
2、一级水库库区非法围垦严重,影响了水库的正常洪水调度。特别是一级水库内的梅洋电站仍未得到彻底解决,希望省公司先政府有关部门呼吁,制止在水库中的各类围垦、修建等违法行为,责令拆除已建建筑物,并按有关法律规定进行处罚。最好的原创免费公文站
关键词:水库;溢洪道;加固;水闸;问题
中图分类号:P343文献标识码: A 文章编号:
前言
溢洪道是为宣泄超过水库调蓄能力的洪水或降低库水位,保证水库工程安全而设置的泄水建筑物。根据多年的工作经验可知,加强对溢洪道地基渗透水流的控制,是保证溢洪道安全运行的重要因素之一。因此,做好溢洪道防渗排水系统的设计十分重要。
1建闸问题
我国的一些中型水库,为便于管理,溢洪道大多是开敞式的。其中一些水库,因距河道不远,当汛期河水上涨时,排洪道常受河水顶托,以致即使遇上一般洪水,水库下游灌溉范围内就常遭受大面积的涝灾。如某县的联合水库,虽已加固多年,但因溢洪道开敞式的,排洪道常受河水水位顶托,致使水库下游耕地常遭淹浸。为减轻涝灾,水库只能采取控制运行,不能充分发挥水库应有的效益。类似情况,还有某市的另一水库。因此,笔者认为,对距河道不远,排洪时易受河水顶托的水库,溢洪道应增建泄洪闸,这样才能充分发挥水库应有的效益。
2闸室问题
(1)过去某地所建的闸室,大多是在闸室底板下游端建有一道横向排水暗沟,地板下的渗线就假定成三角形状,即排水渗入处的渗水压力水头为零。这显然是不符合实际情况的,因渗入处既然有渗水渗入,该处必然存在压力水头,其值大小,与排水体的尺寸大小,特别是与顺水流方向的长度有关。如排水体尺寸较大,顺水流长度较长,此时压力水头就较小,为便于计算,可假定压力水头值为零。但若闸室底版下的排水暗沟,尺寸不大,顺水流方向长度较短,压力水头值就较大,此时仍假定压力水头值为零,则计得闸室整体稳定安全系数就会偏大,因而该压力水头值应考虑,其值大小,可参照(渗流计标分析与控制)一书的有关公式进行计算。
(2)当闸前的混凝土防渗铺盖止水缝失效时,若按原设计要求修复是有一定困难的。对这种情况,我们曾在某水闸采用防水胶泥于混凝土铺盖上防渗已失效的止水缝处填塞处理,经多年观察,在闸前6.5m稳定水头作用下,防渗效果比较理想,可参考采用。
(3)根据水闸设计规范,交通桥及工作桥均宜采用预制吊装构件。但该“规范”主要是从平原水闸的设计经验总结出来的,而从我市一些水库水闸的设计情况来看,因水闸附近施工场地较窄小,不便于施工,不得不将原设计的交通桥工作桥的预制吊装构件,改为现场浇筑构件。故水闸的交通桥及工作桥是否采用预制吊装构件,需视是否有足够的施工场地而定
(4)当水闸采用弧形闸门开启时,为保证闸门范围运行可靠,常在闸门轨道范围内做成实体。但我市有些水闸是考虑了当弧形闸门作最大开度时,闸门上部悬空部分约占闸门弧形的60~65%左右,从多年的运行记录看,运行是可靠的。经过这样的改设,闸墩下游部分的高度降低了,节省了工程量,降低了工程造价。
(5)为防止绕闸渗流,我们曾采用以下工程措施;
①在闸侧设长刺墙。如某闸,在闸侧设了10m长的混凝土刺墙防渗
②在闸侧土坝墙坡建一段混凝土护坡防渗(混凝土块间用止水胶泥填塞),并在闸室两侧各建两道短刺墙(约2m长)防止接触渗透。
上述两种防渗措施究竟采用了哪种好,则需根据现场实际情况而定。
(6)某水闸基础为岩基,施工开挖时发现,右侧风化程度较强,闸身与基础间的摩擦系数比原设计的偏小,为增大右侧闸身与基础闸的摩擦系数,我们在这段基础加设了插筋,插筋直径约32mm,长度约2m,间距2.5~3.0m,梅花型排列,将闸身与基础连接在一起。
3水闸挡土墙问题
⑴对于水闸挡土墙,除墙身较低的一般采用重力式浆砌石挡土墙外,其余墙身较高的,只要地基条件符合设计要求,一般都尽可能采用衡重式浆砌石挡土墙,并在墙前浇一层18~20cm厚的混凝土防冲层(如挡土墙位于闸前,则作防渗层用)。实践证明,这种形式的挡土墙是较经济的。
⑵水闸泄洪时,靠近水闸上游的水位线将有明显的降落,这对靠近水闸上游的导水墙段的稳定性是有很大影响的。如某闸,根据水工模型试验,当校核洪水位时,洪水位由29.3m开始,至闸前处则降至28.53m,降低0.77m。而墙后水位仍是29.3m,故靠近上游的导水墙段所承受的最大水压力差为0.77m.这对该段导水墙的稳定性最为不利。这方面的分析,也应引起重视,做好接墙的排水设施。
⑶水闸前的导水墙,大多是浆砌石结构,而浆砌石本身是渗水的,虽墙前浇了一道混凝土防渗层,但若墙后未批水泥砂浆防渗层,墙后水仍有可能沿着浆砌石墙身往下渗,故为防止这种情况的出现,在墙后加批了一层水泥砂浆防渗层。
4泄槽段问题
当消力池跃前断面流速大于16~18m/s时,由此而带来的冲击振动空蚀等问题都极为严峻。因此,此时不宜在池中设置消力墩。某水库溢洪道消力池,按50年一遇设计标准复核时,入池流速已大于19m/s,如要在池中设置消力墩,就要控制入池流速小于16~18m/s。为此,我们在池槽段上消耗部分能量,从而使入池流速小于允许值。具体做法是在池槽斜坡面上设置一定数量的台阶,利用台阶上形成的旋涡及分散掺气,达到消能目的,并消弱池槽上的冲击波。经模型试验,台阶共26个,台阶高度为25cm,间距为3.8cm当50年一遇设计标准时,台阶消能为30%,使入池流速由19m每秒,减至16m/s,因而符合设计要求。
5消能问题
⑴对消能池设计,一般要求布置在直线上。但某市某水库溢洪道消力池,应地形所限,为节省工程量,将部分消力池布置在转弯111°的弯段内,工程完成后。虽遇一般洪水,但泄洪流态颇为不稳而造成下游河岸坍塌。经分析,当遭遇设计洪水时,计算的水跃长度为51.3m,而布置在直段上的消力池长度只有11m,消力池直线段长度只占计算水跃长度的21%,这样,因此水流大部分的能量未能在直段内消除,致使形成急流流态转弯而造成下流河床流态紊乱。
为解决上述问题,我们在原工程布置基础上,尽量将消力池直段加长由原来的11m加长置29m,而使直段长度与计算水跃长度的比率,由原来的21%增至56%。经过水上模型试验,在设计洪水的情况下,弯段内的横向水位差,原工程为5.1m,而加固工程为0.75m,相比之下,加固工程弯段内的横向水位差已降低4.35m;同时。加固工程的水流经销力坎溢出的坎上水深及速流于原工程比较,都均匀得多。这说明,水流在直段内已消耗了足够的能量。以多年的运行观察,未出现水库下游河岸坍塌情况。
从上述加固工程中我们认识到,消力池应尽量布置在直段上,若有困难,可将部分消力池布在弯段内,但直段应占有足够的长度,使水流在直段内消耗足够的能量后才进入弯段内,以保证河流进入河床后,不致引起紊乱的流态。
⑵下游水位流量关系计算是否按近实际情况,对消力池消能效果有较大影响。为此,根据我市过去建设中的经验,我个人认为:①下游起推水面线水位的断面,离消力池的距离,不应少于1.5~2.0km,至于计算断面的多少,应视河床比降大小而定。②下游河床的设计比降,应采用枯水期的水面线比降,而不是河床比降。