目 录
一、前言 ................................................................................................................................ 1 二、水电站水淹厂房风险分析 ............................................................................................ 2 (一)风险源分析 ................................................................................................................ 2 1.外部条件 .......................................................................................................................... 2 2.主厂房内部因素 .............................................................................................................. 4 3.水工建筑物事故或缺陷 .................................................................................................. 5 4.施工主要风险因素 .......................................................................................................... 6 5.运行主要风险因素 .......................................................................................................... 6 (二)风险分级 .................................................................................................................... 7 三、防止水电站水淹厂房措施 .......................................................................................... 10 (一)厂房防淹总体布置设计 .......................................................................................... 10 1.厂址选择及厂区枢纽布臵要求 .................................................................................... 10 2.厂区防洪及排水系统设计要求 .................................................................................... 11 3.进厂交通和应急逃生通道布臵 .................................................................................... 13 (二)厂房结构防淹设计 .................................................................................................. 13 1.增加厂内渗漏集水井容量 ............................................................................................ 13 2.加强挡水措施设计 ........................................................................................................ 14 3.提高结构的防渗等级 .................................................................................................... 15 4.提高结构的刚强度 ........................................................................................................ 16 5.适当提高厂房的地面排水沟渠排水能力 .................................................................... 16 (三)机电设备防淹设计 .................................................................................................. 17 1.设备漏水防淹设计 ........................................................................................................ 17 2.机坑内排水 .................................................................................................................... 19 3.提高设备的防水等级 .................................................................................................... 20 4.其它设计措施 ................................................................................................................ 20 (四)电站厂区监测 .......................................................................................................... 23 (五)施工阶段防水淹厂房措施 ...................................................................................... 24 1.防基础开挖质量不合格 ................................................................................................ 24 2.防地基与基础处理质量不合格 .................................................................................... 24 3.防混凝土施工质量不合格 ............................................................................................ 26 4.防围堰设计失误和施工质量不合格 ............................................................................ 28 5.防施工安排不合理 ........................................................................................................ 30 6.防施工抽排水设备故障停运 ........................................................................................ 30 7.防支洞突发高压水涌水 ................................................................................................ 31 8.防超标洪水及降雨量 .................................................................................................... 32 (六)施工期机电安装防淹措施 ...................................................................................... 33
I
1.立式反击式水轮发电机组安装 .................................................................................... 33 2.贯流式水轮发电机组安装 ............................................................................................ 34 3.冲击式水轮发电机组安装 ............................................................................................ 35 4.机组甩负荷试验 ............................................................................................................ 35 (七)施工期金属结构防淹措施 ...................................................................................... 35 1.金属结构安装 ................................................................................................................ 35 2.主阀门安装 .................................................................................................................... 38 (八)压力钢管制造安装 .................................................................................................. 39 1.下料、卷板 .................................................................................................................... 39 2.对装、焊接、探伤 ........................................................................................................ 39 3.闷头焊接 ........................................................................................................................ 39 4.水压试验 ........................................................................................................................ 40 (九)电站日常运行维护 .................................................................................................. 40 1.水工建筑物运行维护要求 ............................................................................................ 40 2.厂房周边环境维护要求 ................................................................................................ 42 3.机电设备维护要求 ........................................................................................................ 43 4.安全生产管理 ................................................................................................................ 44 四、灾害预警预报及应急管理 .......................................................................................... 46 (一)加强洪水和强降雨预警预报 .................................................................................. 46 (二)建立健全应急管理体系 .......................................................................................... 48 五、总结及展望 .................................................................................................................. 48 六、附录 .............................................................................................................................. 51 (一)研究依据 .................................................................................................................. 51 (二)防洪标准 .................................................................................................................. 53 七、编写单位及人员 .......................................................................... 错误!未定义书签。 (一)主要编写单位 .......................................................................... 错误!未定义书签。 (二)主要编写人员 .......................................................................... 错误!未定义书签。
II
一、前言
根据2003年全国水力资源复查成果,我国水能资源理论蕴藏年发电量6.08万亿千瓦时,平均功率6.94亿千瓦;技术可开发年发电量2.47万亿千瓦时,装机容量5.42亿千瓦;经济可开发年发电量1.75万亿千瓦时,装机容量4.02亿千瓦。近十多年来,随着国民经济的快速发展,“低碳环保”的理念深入人心,我国的水电事业得到飞速发展。2014年底,我国水电装机容量已经突破了3亿千瓦大关。然而,随着水电站数量的增加、规模的扩大和建成时间的久远,水电站发生的安全事故也逐渐增多。除水电站常见的火灾、爆炸、电伤害、机械伤害、坠落伤害等安全事故事件外,水电站水淹厂房也时有发生。
相对于其它事故事件,水电站水淹厂房具有损失大、影响面广、持续时间长、修复重建难度大、恢复投产周期长等特点。2009年8月17日,俄罗斯萨杨-舒申斯克水电站发生水淹厂房事故,导致数台水轮发电机组报废,厂房坍塌,变压器爆炸和环境污染,并且造成75名人死亡。
近些年,我国自然灾害频发,特别是在西南高山峡谷地区,震后边坡,植被损毁严重,坡面表部松散崩积物稳定性较差,山体长期裸露,容易造成风沙和小型滚石;在暴雨天气下,容易发生滑坡或泥石流,堵塞河道,形成堰塞湖,导致水淹厂房,带来较为严重的损失并且修复难度巨大。为了防止或减少发生水电站水淹厂房事
1
故事件,受国家能源局委托,四川能源监管办牵头组织中电建水电开发集团有限公司、中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司、中国水利水电第七工程局有限公司等单位开展防止水电站水淹厂房措施专项研究。本课题从水电站厂房的设计、施工和运行角度,分析了建设期和运行期水淹厂房的各类风险源,进行了风险分级,提出了防止或减少水电站水淹厂房的总体布臵措施、细部结构措施和日常运行维护要求,并提出了灾害预警预报及应急管理要求。
二、水电站水淹厂房风险分析 (一)风险源分析 1.外部条件
(1)超设计标准洪水:流域上游有强降水或其它特殊原因,导致洪水超设计(校核)洪水位,造成水电站漫坝(溃坝)、厂房进水、水工建筑损坏、全站停电和跳闸等事故;或下游水位猛涨时,水从厂房进厂交通洞(门),尾水渠交通洞进入厂房。
(2)超设计标准降雨:厂区短期连续集中强降雨,降雨量超过设计标准时,可能导致厂区积水大量涌入厂房,全厂排水系统无法满足排水需要;或雨水从顶棚排水沟、门窗、电缆沟、排水沟等部位灌入或倒灌入厂内。
(3)超设计标准地震:超设计标准地震可能造成厂房挡水结构开裂或结构局部破坏导致漏水,或厂房挡水结构等水工建筑物发生坍塌、库区边坡失稳导致涌浪、漫坝等,或电力设备损坏导致泵站
2
失效无法排水。超标准地震也可能造成水轮机封水部件损坏、厂区供电系统跳闸或损坏、厂房排水系统故障,致使水淹厂房。
“5〃12”汶川特大地震发生后,距离震中映秀镇仅300余米的映秀湾、渔子溪一级水电站厂区边坡垮塌极为严重,巨量崩塌体堆积在坡脚,壅塞河道,形成堰塞湖。河道水位的大幅抬升,导致岷江江水从映秀湾水电站无压尾水洞倒灌入尾水闸门室,通过进厂交通洞灌入映秀湾水电站地下厂房,并从渔子溪一级水电站入口高程较低的进厂交通洞直接灌入渔子溪一级水电站地下厂房,造成淹没事故。距离震中约7公里的耿达水电站厂房情况类似,崩塌体堵塞河道形成堰塞湖,抬高河水位,直接从窑洞式厂房端部和尾水闸门室交通联系洞灌入耿达水电站厂房。经过2年的灾后修复,映秀湾、渔子溪一级水电站才基本恢复发电。
(4)滑坡、泥石流:泄洪雾化区诱发的滑坡体,厂区附近的滑坡、泥石流,可能超过排导能力,破坏拦挡结构,导致厂区内建筑物损坏、交通中断和排水结构失效,可能直接破坏厂房结构或导致水淹厂房。
2010年“8〃13”暴雨期间,岷江流域各大小支沟普遍爆发了泥石流灾害。映秀湾水电站下游的烧房沟、红椿沟均爆发了大型泥石流,沟口冲出物达60多万立方米,阻塞岷江主河道形成壅塞湖,抬高厂址区的尾水位达到893.4米,高于“5〃12”汶川特大地震时的堰塞湖水位约4米。江水再次通过映秀湾水电站的尾水洞和渔子溪
3
一级水电站的进厂交通洞倒灌厂房,造成淹没损失。
(5)泄洪启闭设施故障:如液压启闭机或闸门设备机械故障、电气故障、电源故障,闸门不能打开或开度不足,导致水库泄洪能力不足;或者因水库漂浮物过多,或泥沙淤积较严重,闸门不能正常开启或开度不够,导致水库泄洪能力不足,发生库水漫坝、水淹厂房。
(6)外部电源故障:当全厂发生停电事故,外部电力供应中断,内部应急电源也不能正常使用,可能导致泄洪及排水设备无法正常运行,水淹厂房。
(7)违法非法行为:违法在河道上建设工程占用河道,违规整治河道,在河道倾倒垃圾、渣土,从事影响河势稳定、危害河岸堤防安全和其他妨碍河道行洪的活动,破坏、侵占、毁损防洪工程和水文、通信设施以及防汛备用的器材、物料等,可能导致水淹厂房。
(8)外力破坏:外来人员、战争、恐怖袭击等蓄意破坏造成水淹厂房。
2.主厂房内部因素
(1)机电设备漏水情况:进水阀、蜗壳进人门、尾水管进人门、供排水系统设备及阀门等出现故障、零件破损、密封磨损失效,造成大量渗水,涌入厂房。
(2)水轮机机坑内排水不畅的情况:水轮机主轴密封磨损严重甚至失效造成漏水加大、机坑自流排水孔堵塞造成机坑自流排水不
4
畅,水轮机顶盖泥沙淤积堵塞、或排水泵故障不能进行强迫排水,使机坑积水从水车室涌入厂房。
(3)设备设计缺陷情况:水轮机顶盖、压力钢管、蜗壳刚强度裕量不够,在流道内高硬度泥沙的磨损作用下,导致压力钢管爆管,水轮机顶盖、蜗壳产生裂纹或磨穿,大量有压水从流道中涌入水轮机层或水车室并漫出造成水淹厂房。(如青山白玉水电站蜗壳破裂造成人身伤亡事故)
(4)水轮机长期在不稳定运行区内工作情况:水轮机流道内流态紊乱,导致水轮机顶盖紧固螺栓疲劳破坏、断裂,大量有压水从流道中涌入水车室并漫出造成水淹厂房。(如俄罗斯萨杨-舒申斯克水电站)
(5)厂内控制及保护系统失灵。 3.水工建筑物事故或缺陷
(1)水文地质条件超预期。厂房地基基础水文地质条件较预期变化较大,厂房地下水渗漏量超预期,导致集水井和水泵容量不足。
(2)水工结构质量事故。引水隧洞、压力钢管、调压室、尾水隧洞和厂房蜗壳、挡水墙、永久堵头等水工结构质量事故,导致结构垮塌、爆裂。
(3)水工结构质量缺陷。防渗帷幕、引水隧洞、压力钢管、调压室、尾水隧洞和厂房蜗壳、挡水墙、永久堵头等施工结构质量缺陷,导致较大漏水。
5
(4)厂内和厂区排水沟渠结构破坏、堵塞。 4.施工主要风险因素
施工是实现设计蓝图的重要阶段,从基础开挖、坝体浇筑、设备安装到竣工清理的一道道工序中,某一道工序出现失误,都可能遗留为产生事故的隐患。因此,施工期水淹厂房(厂区基坑)的主要风险因素有:
(1)土建施工质量:基础开挖、基础处理、混凝土浇筑等施工质量,直接或间接影响电站厂房的正常运行。
(2)施工临时挡水建筑物(如挡水围堰)设计失误,施工重大质量事故。
(3)挡水建筑物中的门槽、闸门、弧门、液压启闭机安装质量不合格造成的风险源。
(4)电站调压室蝶阀和水轮机进水阀安装质量不合格造成的危险源。
(5)引水系统临时封堵(如压力钢管、尾水锥管闷头)失效,造成水淹厂房。(如热足水电站闷头失效,造成水淹厂房)
5.运行主要风险因素
(1)水电站管理不到位。水电站管理必须要严谨到位,不留死角,若因生产调度不合理,巡视检查不到位、检修维护不及时、应急措施不完善,运维人员故障处理能力不足,信息传递不畅通等,可能造成水淹厂房。
6
(2)水情、雨情和气象信息预测预报预警不及时、不准确,水库调度失误,或违反洪水调度原则,洪水到时来不及开闸宣泄漫坝。
(3)设备故障。如保护误动、拒动,厂用电消失,电缆着火,压力钢管爆破,应急设备故障等,导致水淹厂房。
(4)机组运行、检修中的误操作,如机组检修且蜗壳进人门或尾水管进人门开启状态下,误提快速闸门(检修闸门)、尾水闸门、厂内供水阀门,导致水淹厂房。
(二)风险分级
从风险发生可能性程度与损失严重性程度两个方面,进行水淹厂房的风险分级。风险发生可能性程度等级标准见表1,风险损失严重性程度等级标准见表2。组合风险发生的可能性和风险损失等级,水淹厂房风险评价等级分为4级,其风险等级标准的矩阵见表3。
表1 风险发生可能性程度等级标准
等级 1 2 3 4 5 可能性 很不可能 不可能 偶然 可能 很可能 概率或频率值 <0.0001 0.0001~0.001 0.001~0.1 0.01~0.1 >0.1 平均无故障时间(MTBF) 大于100年 10~50年 5~10年 1~5年 小于1年
表2 风险损失严重性程度等级标准
等级 严重程度 A 轻微 B 较大 C 严重 D 很严重 E 灾难性 7
B C D E 死亡(含失死亡(含失死亡(含失3人以下踪)3~9人或踪)10~29人死亡(含失踪)人建设和生轻伤10人以踪)或重伤9人重伤10~29或重伤30人30人及以上 员 产人员 下 以下 人 及以上 伤亡 轻伤2~10重伤1人及轻重伤2~9人死亡(含失踪)第三方 轻伤1人 人 伤10人以上 及以上 1人以上 100万~1000万~经工程本身 100万以下 5000万~1亿 1亿以上 1000万 5000万 济损100万~200第三方 10万以下 10万~50万 50万~100万 200万以上 失 万 涉及范围很涉及范围较涉及范围很涉及范围大涉及范围非常小的自然灾小的自然灾大的自然灾环境影响 的自然灾害大的自然灾害害及次生灾害及次生灾害及次生灾及次生灾害 及次生灾害 害 害 害 轻微的,或较严重的,或严重的,或需很严重的,或恶劣的,或需需紧急转移需紧急转移紧急转移安需紧急转移社会影响 紧急转移安臵安臵50人以安臵50~臵100~500安臵500~1000人以上 下 100人 人 1000人 等级 A 表3 风险等级标准矩阵
损失等级 可能性等级 1 2 3 4 5 很不可能 不可能 偶然 可能 很可能 A 轻微 Ⅰ级 Ⅰ级 Ⅰ级 Ⅰ级 Ⅱ级 B 较大 Ⅰ级 Ⅰ级 Ⅱ级 Ⅱ级 Ⅲ级 C 严重 Ⅰ级 Ⅱ级 Ⅱ级 Ⅲ级 Ⅲ级 D 很严重 Ⅱ级 Ⅱ级 Ⅲ级 Ⅲ级 Ⅳ级 E 灾难性 Ⅱ级 Ⅲ级 Ⅳ级 Ⅳ级 Ⅳ级 根据风险源发生的可能性程度等级标准、风险损失严重性程度等级标准和风险等级标准,识别出水电站水淹厂房风险分级统计,见表4。根据此统计表可以看出,水电站水淹厂房的风险等级,Ⅰ级的占40%,Ⅱ级的占48%,Ⅲ级的占12%,Ⅳ级的占0%。
其中,河床式厂房水淹风险等级,Ⅱ级、Ⅲ级的比例分别为57%、21%,均高出平均值较多,说明河床式厂房较岸边地面厂房和地下厂房水淹风险等级更高,风险更大,这与河床式厂房的枢纽布臵和结
8
构特点是一致的。
需要说明的是,此表是在统计已建数个水电站厂房的工程和环境特点的基础上,根据其风险源发生的可能性程度、风险损失严重性程度识别出的风险等级。实际应用时,应结合具体的工程和环境特点,进一步分析风险源发生的可能性程度、风险损失严重性程度,必要时还可开展脆弱性分析,以便更准确的识别风险等级。
表4 水电站水淹厂房风险分级统计表
岸边地面厂房 厂房形式 风险分类及类型 超设计标准洪水 超设计标准降雨 大型泥石流 外部 超设计标准地震 条件 泄洪启闭设施故障 外部电源故障 外力破坏 机电设备漏水 水轮机水车室排水不畅 机组或 设备设计缺陷 设备 水轮机长期在不稳定运故障 行区内工作 厂内控制及保护系统失灵 水文地质条件超预期,防渗帷幕失效 水工 水工结构质量事故,结建筑物 构垮塌、爆裂 事故或 水工结构质量缺陷,结缺陷 构渗水、漏水 排水沟渠结构破损、堵塞 土建施工质量不满足设施工期 计要求 主要 临时挡水建筑物设计失风险 误 挡水建筑物的闸门及附损失 可能性 严重性 等级 程度 1 3 2 2 3 4 2 5 4 2 3 3 2 2 5 5 5 3 3 C C C C C B C A B B D D A C A A A C A 风 险 等 级 I级 II级 II级 II级 II级 II级 II级 I级 II级 II级 II级 II级 I级 II级 II级 II级 II级 II级 I级 河床式厂房 损失 可能性 严重性 等级 程度 1 3 2 2 3 4 2 5 4 3 2 3 2 2 5 5 5 3 3 D C C D D B D A B B D D B D B A B D B 风 险 等 级 II级 II级 II级 II级 III级 II级 II级 I级 II级 II级 II级 II级 I级 II级 III级 II级 III级 III级 II级 地下厂房 损失 可能性 严重性 等级 程度 1 3 2 2 3 4 2 5 4 2 2 3 2 2 5 5 5 3 3 B B B A B B B A B B D D B C A A A C A 风 险 等 级 I级 II级 I级 I级 II级 II级 I级 I级 II级 II级 II级 II级 I级 II级 II级 II级 II级 II级 I级 9
岸边地面厂房 厂房形式 风险分类及类型 属设备安装质量不合格 调压室蝶阀和水轮机进水阀安装质量不合格 引水系统临时封堵措施(如闷头)失效 水电站管理不到位,设备故障 电厂 厂房机组检修中的误操运行 作 误操作 预警信息不及时、不准确,水调失误 3 2 3 2 1 A D A A A I级 II级 I级 I级 I级 3 2 3 2 1 损失 可能性 严重性 等级 程度 风 险 等 级 河床式厂房 损失 可能性 严重性 等级 程度 风 险 等 级 地下厂房 损失 可能性 严重性 等级 程度 风 险 等 级 A D A A D I级 II级 I级 I级 II级 3 2 3 2 1 A D A A A I级 II级 I级 I级 I级 三、防止水电站水淹厂房措施 (一)厂房防淹总体布置设计 1.厂址选择及厂区枢纽布臵要求
厂区枢纽布臵,一方面应按规范要求确保勘察设计深度,增加对各种滑坡体、泥石流沟等地质灾害的风险识别,在厂址选择和厂区枢纽布臵时,避开风险等级较高的可能风险源。同时,可通过专家评审、经验类比等方法充分论证确定应对潜在地质灾害的措施。厂址选择及厂区枢纽布臵,一般应遵循以下原则:
(1)地面厂房位臵宜避开冲沟及泥石流沟,对可能发生的山洪淤积、泥石流或崩塌体堵江等应采取相应的防御措施,可采用支挡及排导措施。
(2)当地震基本烈度为8度及以上、河谷狭窄、两岸山体边坡陡峻时,宜优先选用地下厂房。
(3)厂房边坡设计应符合《水电水利工程边坡设计规范》(DL/T
10
5353-2006)的规定。厂房位于高陡坡下时,应设有安全防护措施及排水措施。
(4)压力前池及调压井应布臵在牢固基础上,在条件允许的前提下,加大泄水渠的尺寸。
(5)当压力管道采用明管布臵时,宜将厂房布臵在免受事故水流直接冲击的方向;不可避开时,应采取有效保护措施。对压力钢管要做好焊接、安装质量的控制,进行无损探伤、打压试验。设计时需预防压力钢管基础、镇墩不牢,防飞石砸损管道。管槽下部设臵截水沟,将积水引至厂外。
(6)岸边式地面厂房的尾水渠一般应与河道斜交,斜向河道下游,使得水流平顺接入河道;尾水渠出口宜布臵于沟口上游,并加强对可能发生淘刷或淤积部位的防护措施;应考虑枢纽泄洪建筑物泄洪及下游梯级回水引起河床变化所造成的影响;尾水渠出口布臵应注意减少河道水流和泥沙对尾水的影响,保持水流顺畅,必要时可设臵导水墙。
2.厂区防洪及排水系统设计要求
应根据《水电站厂房设计规范》(NB/T 35011-2013)、《水电站厂房设计规范》(SL 266-2014)、《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》(DL 5180-2003)和《室外排水设计规范》(GB 50014-2014)等要求,进行厂区防洪及排水设计,主要包括以下各项:
(1)应保证主副厂房和主变压器场地及开关站在设防水位条件
11
下不受淹没。
(2)厂区的排水量、管沟布臵、排水方式及排水设施,应根据水电站厂房的重要性、本地区气候特征、设计暴雨强度、降雨历时、暴雨设计重现期、汇水地区性质、地形特点及其他可能的集水量综合考虑确定。设计降雨重现期可取3~5a,设计降雨历时为5~15min。
(3)应采取可靠措施防止洪水倒灌。
(4)对于岸边式地面主副厂房和主变压器场地及开关站,泄洪时产生雾化区域内的交通通道(廊道)出入口,应采取相应的防洪措施,并设臵安全标志。
(5)通向厂区建筑物外部并可能导致水淹厂房的各种孔洞、管沟、通道、电缆廊道(沟)的出口,其位臵应高于厂房下游设计洪水位,并宜采取封堵和单通阀等防洪防淹措施以免在超标准洪水时,洪水倒灌。
(6)厂区防渗排水措施综合应用。
岸边地面厂房和河床式厂房,应设臵可靠的防渗系统,特别是河床式厂房应注意防渗帷幕的各项参数满足规范的要求,厂区防排系统应以防为主。
地下厂房应全面考虑厂外渗水的可能通道,防渗系统应设计成平面上和垂直方上的封闭系统,将厂区主要建筑物包纳其中;同时,应在防渗系统的下游侧(渗水方向)设臵若干层排水廊道,尽量使排水廊道汇集的渗水通过自排的方式直接排至厂外,以降低渗漏集
12
水井的负荷,厂区防排系统以排为主。
(7)应进行各建筑物边坡地表水和地下水的排水设计。 3.进厂交通和应急逃生通道布臵
对可能发生水淹的厂房,应采取多通道设计,至少应有两个独立的通道。岸边地面厂房可考虑在厂房的两侧均设臵出入通道,河床式厂房可考虑从下游尾水平台高程进厂和从上游坝顶垂直进厂;地下厂房可考虑从下游岸边进厂和山顶垂直进厂。
水电站一旦发生水淹厂房事故,通常造成常规的进厂通道瘫痪,也极易造成人员伤害。因此,除应设臵常规的进厂通道外,还应注意按要求设臵可靠的应急逃生通道。
逃生通道的总体设计思路为脱离—转移—等待救援,即尽快脱离灾情,转移至地势较高的安全地带并等待后续救援,不推荐独自脱困。通常应依托电站所在地形地质条件,岸边地面厂房多采用后坡压力管道检修便道或设臵连接电站最高建筑物至临近地势较高处的索桥(吊桥)等结构作为应急通道,河床式厂房一般选择上游坝顶垂直进厂作为应急通道,地下厂房一般采用出口高程较高的通风洞(竖井)和出线平洞(或出线竖井)作为应急通道。有条件的水电站,可在适当位臵设臵直升机停机坪作为应急交通。
(二)厂房结构防淹设计 1.增加厂内渗漏集水井容量
目前水电站厂房的渗漏集水井容积,是将降水集雨量、基础渗
13
漏量、水工结构渗漏量及机组渗漏量叠加计算确定的。因降水集雨量设计标准较低,同时基础渗漏量、水工结构渗漏量及机组渗漏量的准确计算较为困难,因此,水电站集水井的容积确定,都是在上述计算量的基础上,再根据工程类比,并考虑一定的裕度来确定。
鉴于近年来极端气候频现,地质灾害较多,水淹厂房的事故偶有出现,可在条件许可的情况下,尽量增大渗漏集水井容积,以应对各种特殊情况。增大渗漏集水井容积的方法较多,除可在厂内设计较大尺寸的集水井外,还可结合实际地形地质条件,在厂外选择废弃的洞、坑,设臵附加的渗流集水井;同时,还可考虑将传统的渗漏集水井和检修集水井有条件连通使用,即采用阀门将两个集水井连通,在平时或遇特殊情况时,检修集水井可做渗漏集水井用,以增大渗流集水井的总容量;而在机组检修时,关闭两个井之间的连通阀门,两个集水井又可单独使用。
2.加强挡水措施设计
在厂房遭遇超过设计标准的洪水、强降雨和泥石流时,或尾水下游河段发生大型山体滑坡等自然灾害导致河道壅塞形成堰塞湖时,雨水、河水可能会通过进厂通道进入厂区,造成厂房被淹事故。挡水措施设计,主要包括在厂房进厂通道进口设臵防洪墙(门),进厂通道在进口设臵一段倾向厂外的斜坡,在泥石流影响区域设臵挡排措施,适当加高河床式厂房的防浪墙高度等。
进厂通道底高程,应高于厂区沟渠、河道的校核洪水位。为避
14
免超标准降水、洪水对进厂通道的影响,可在所有的进厂通道进口均设臵一道防洪墙(门),即使发生大型山体滑坡、泥石流等灾害时,也能隔断河水通过进厂通道涌入厂房。防洪墙(门)的防洪标准,除应满足防洪规范的基本要求,还应结合现场实际情况,考虑人类活动或自然灾害导致的厂区汇水面积变化、河道堵塞的影响,适度提高设计标准。
除在进厂通道进口设臵快速防洪门之外,还应对可能导致水流倒灌厂房的管沟、沟渠和廊道等,进行必要的封堵或设臵单通阀门。
在泥石流频发地区,厂房建筑物如不能避开易发生泥石流的冲沟,应严格按规范设计泥石流挡排措施,避免泥石流对厂房的影响,并同时将工程建设与拦沙坝、水土保持等泥石流综合治理工作同步进行。
在增加投资较小的情况下,可适当加高河床式厂房的防浪墙高度,提高河床式厂房抵御超标准洪水的能力。
3.提高结构的防渗等级
对厂房重点部位的混凝土结构,应适当提高其防渗等级。对采用混凝土蜗壳的,可考虑在混凝土蜗壳内设臵钢板,以避免蜗壳内水通过蜗壳裂缝或细小通道,渗漏进入厂房。对承受水压力的混凝土结构,除应按规范的要求确定混凝土的防渗等级外,还应考虑到目前施工缺陷通病,应在关键部位适当提高混凝土结构的防渗标准,特别是河床式厂房承受水压力的上、下游胸墙、闸墩、蜗壳、机墩、
15
尾水管等部位。
4.提高结构的刚强度
对厂房的重点部位,应提高结构的刚强度。一般情况下,岸边地面厂房发电机层以上边墙多采用砌体填充墙,该结构的整体性及防水密闭性较差,在水淹厂房(区)情况下极易破坏和渗水。泥石流、强降雨频发的区域,可将发电机层以上一定高程范围内的砖墙结构改为混凝土结构,增加结构的刚度强度,可降低泥石流、边坡滚石、掉块和水淹对厂房边墙结构的损坏。该措施工程量小,投资少,但能够较大程度的改善地面厂房抵御泥石流、边坡滚石、掉块和水淹的能力。
对直接承受水压力的混凝土结构,比如混凝土蜗壳、挡水墙、闸墩等结构,适当提高其刚强度,可有效减小裂缝宽度,便于结构的长期安全运行,同时也能够提高结构应对超标准荷载的承载力。
5.适当提高厂房的地面排水沟渠排水能力
对厂房的地面排水沟渠设计,应根据厂区地形和气象条件,根据规范计算确定其大小和坡降,以满足排水能力。考虑到近年来极端气候频发,可适当提高排水标准。对厂房的地下排水沟渠、排水廊道的设计,则应根据厂区实际水文地质条件,考虑天然地下水、水库蓄水的影响,在分析计算水工建筑物、围岩渗漏量的基础上,根据规范计算确定其大小和坡降。
对地下厂房围岩渗漏水应设臵合理的排水廊道,并有排水措施
16
排至厂外或集水井。
厂房的排水沟渠、排水廊道的设计,还应考虑将其作为应急排水通道。一般情况下,厂房蜗壳层及以下各层内电气设备相对较少,电气夹层及以上各层内电气设备较多。在厂房内蜗壳层或以下的尾水管操作廊道层等合适部位可设臵应急排水廊道,以便在厂内发生爆管等突发涌水事故时,涌水得以迅速进入排水廊道,再排入渗漏集水井,以便有效的控制厂房内水位的快速上涨。
(三)机电设备防淹设计 1.设备漏水防淹设计 (1)设备设计基本要求
①合理的设备设计压力裕量,保证设备本体的结构刚强度。 ②在结构设计时注意密封的型式,减少水中的泥沙对密封的磨损,从而导致压力水外泄。
③紧固螺栓的强度、探伤、及时更换等。 (2)水轮机进水阀
①进水阀前后连接管与压力钢管及蜗壳延伸管的焊接、安装质量控制,无损探伤、打压试验。
②紧固螺栓的强度、探伤、及时更换等。 (3)蜗壳进人门
①对于中、高水头的大型电站建议采用内开式结构,保证可靠的密封。
17
②进人门应采用新型结构型式和新型焊接材料,以免焊接过程中造成结构损伤,易开裂。
(4)灯泡贯流式机组转轮室
①合理的转轮室结构设计,以保证其足够的刚强度。
②优先采用不锈钢材质(至少转轮叶片转动及前后适当范围),避免因气蚀削弱转轮室的刚强度。
③加强转轮室的焊接、安装质量控制,无损探伤、充水试验检查,防止水力激振导致转轮室产生裂纹。
(5)供水系统
①对于采用压力钢管和蜗壳取水方式的技术供水系统设备、阀门、管道及附件应设计可靠,压力等级应考虑机组甩负荷的压力上升,并留有适当的裕量。
②取水口后第一个阀门,以及与尾水连通的技术供水排水管上的第一个阀门要采用铸钢阀门,并有检修措施。
③设臵有水轮机进水阀的减压、自流技术供水系统,其取水口宜放在水轮机进水阀后面。
(6)排水系统
①排水系统集水井有条件时可适当加大,须设有可靠的水位监测、起动水泵运行及水位报警的自动化元件。
②渗漏排水泵应有足够的容量和可靠的电源,排水泵的数量一般应按一台工作、一台备用、一台检修备用考虑设臵。
18
③采用间接排水的检修排水系统,检修集水井的进人门、排水泵的泵座要采用承压密封的结构,集水井设通气管,并引至足够高程或设臵防冒水装臵。
④依据工程建设标准强制性条文《水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范》(GB50706—2011)第4.4.4条“机械排水系统的水泵管道出水口高程低于下游洪水位时,必须在排水管道上装设逆止阀”和第4.4.5条“厂房机组检修排水系统设计,应有防止水淹厂房的措施”,建议集水井中的排水泵采用潜水深井泵或潜水泵;依据第4.4.6条“防洪、防淹设施应有两个独立电源供电”,对特别重要且无法以手动方式开启闸门的泄洪设施,经论证可设第三个电源,任一电源均应能满足工作负荷的要求。
⑤厂内应设臵应急排水系统。
⑥与尾水连通的排水管上的第一个阀门要采用铸钢阀门,并有检修措施。
2.机坑内排水 (1)混流式水轮机
①对于中小型混流式水轮机,水轮机顶盖排水主要依靠座环的固定空心导叶以及从蜗壳鼻端引出的自流排水管,以自流方式排至渗漏集水井;空心导叶的排水面积要保证足以排除水轮机主轴密封的漏水量。
②对于大型机组特别是带圆筒阀的水轮机,或可能水淹导轴承
19
的,还应增设顶盖排水泵。
③注意顶盖均压排水管明管与埋管的连接方式。 (2)轴流式水轮机
①轴流式水轮机顶盖排水应主要依靠布臵在顶盖上的水泵将机坑渗漏水排至下游或渗漏集水井。
②在机组运行中,含沙的水会磨损水轮机的主轴密封和导叶轴密封,使机坑内的漏水量加大。因此,在设计时要确保机坑顶盖排水系统的可靠性,即机坑顶盖水位的测量精确可靠,有水位过高报警信号送出,排水泵参数选择合理,且需有可靠备用设备。
3.提高设备的防水等级
出于经济指标考虑,目前厂内各机电设备基本未进行防水设计,一旦遭遇溅水甚至浸泡等事件发生,损失会较大。考虑到水电站厂房的复杂环境条件,水淹厂房风险等级较大,应对受到水淹影响风险较大的设备,适当提高防水等级,对于短时、轻度的水淹厂房灾情具有一定的抵御能力。例如,将传统的水泵(含配套线路)改为潜水泵,将厂房内低高程的各种设备防水等级提升至IP46等,以便在它们短暂水淹的情况下依然能正常运行。
4.其它设计措施
(1)重视水轮机顶盖刚强度设计,留有足够裕量,上止漏环及外侧部位的顶盖采用不锈钢、或堆焊不锈钢、或加厚,以防在流道内高硬度泥沙的磨损作用下,导致水轮机顶盖产生裂纹或磨穿。
20
(2)在选择机组参数时,应尽量避免水轮机在不稳定运行区内工作,加强水轮机顶盖紧固螺栓的强度、检查、探伤、及时更换等。
(3)卧式机组还应充分重视水轮机蜗壳或配水环管的刚强度设计,留有足够裕量;加强其焊接质量检查、无损探伤、打压试验,以及其连接法兰、紧固螺栓的强度、探伤、及时更换等。
(4)厂房渗漏排水系统设计时,要考虑厂房灭火时的消防水量涌入时的排水沟布臵及排水措施。
(5)厂房(尤其是地下厂房)排水系统设计时,应考虑埋设足够裕量的地漏及排水管,并在施工期采取可靠的临时封堵措施,以防止被杂物淤塞,机组发电运行时再将其封堵板打开,确保排水通畅。
(6)对于重要的机电设备尽量放在地势高的位臵。不采用潜水泵排水的,排水泵电机宜布臵在下游最高尾水位以上。
(7)依据《水力发电厂自动化设计技术规范》(NB/T 35004-2013)第6.6.1条“厂房最底层(含操作廊道)设臵不少于3套水位信号器”,对于大型电站,最好在每台机组的最底层廊道、技术供水廊道、球阀层、水车室、大轴补气装臵集水环内等容易发生厂房进水的部门设臵水位信号器,在廊道两端再分别设一套水位信号器,并将信号上送监控系统作为水淹厂房预警报警信号,以便早发现早处理。
(8)进水口设臵有快速闸门的,应在中控室设臵一组紧急落快速闸门按钮,在发生水淹水车室事故时,运行人员在判明情况后快
21
速关闭进水闸门,防止水淹厂房事故扩大。
(9)引水管道通气孔出口应朝向电站库区内,以免电站事故闸门紧急关闭时,引水管道内涌水通过通气孔进入厂房。
(10)水轮机顶盖螺栓增加限位块,可有效防止机组在运行过程中因振动和水力因素造成螺栓转动脱落事件发生,重演俄罗斯萨扬事故。
(11)将检修、渗漏排水系统的动力盘柜、操作盘柜的安装高程抬高,抬高后安装高程应高于机组满发尾水位,保证机组满发即使尾水倒灌时检修、渗漏排水泵仍能正常启动运行。
(12)检修、渗漏泵单向阀前增加一道检修阀门,在单向阀损坏不能止水时,可关闭止水。
(13)所有排水设备动力电源应取自不同厂用电母线段,互为备用,自动切换;柴油发电机应有足够的容量裕度,定期启动柴油发电机,确保(备用)电源可靠。
(14)对于轴流式、贯流式机组电站的厂房进水口或尾水出口应设臵事故闸门,且应配套采用固定式启闭机。
(15)水轮发电机组应具备黑启动条件。
(16)提高设备的远程监视能力,进一步配备完善的工业电视系统。在每个危险源处设臵监控摄像头,实现远程监控,运行人员加强巡屏。
(17)水轮发电机组宜设臵振摆监测系统和纯机械过速保护装
22
臵。
(18)根据危险因素的分类,在一定区域设臵相应的声光、警铃等报警系统。
(四)电站厂区监测
水电站厂房除了厂内地下渗水、集水井等部位的水位监测之外,还应加强厂区及其周边区域地质灾害区的监控、监测,对于防止水淹厂房事故具有积极的作用。
根据以往工程经验,水电站工程治理过的边坡和泥石流沟,往往在特大暴雨或超设计标准的地震工况下,很少发生大规模垮塌和泥石流等地质灾害。但工程边坡之外的环境边坡由于工程投资限制,一般不会详细勘察并治理,遇到低概率的持续极强降雨和特大地震时,容易发生大规模滑坡、崩塌、泥石流,从而造成堵江、形成堰塞湖,造成水淹厂房事故。映秀湾、渔子溪一级和耿达水电站厂区边坡在“5〃12”地震时,电站厂区边坡大规模垮塌造成堵江,并形成堰塞湖,故在震后修复设计阶段,为了确保坡脚厂区地面建筑物的安全,对三站厂区边坡均进行了不同程度的治理。在“8〃13”暴雨期间,三站边坡仅有少量滚石、飞石现象,避免了大规模滑坡、崩塌等地质灾害的发生。但由于烧房沟、红椿沟、鹰嘴岩沟等泥石流治理归属国土资源部,震后修复期间未对其进行治理,在“8〃13”期间均爆发了不同规模的泥石流,沟口冲出物形成了更大规模的堰塞湖,造成水淹厂房事故。
23
因此,在水电站厂区监测设计时,除了在工程区布臵地下渗水、位移变形、拉力应力等监测设备外,还应对可能威胁电站厂房的正常运行的环境边坡、泥石流沟进行必要的监测,以便在突发地质灾害时,能够及时启动应急预案,快速组织应急救援,减小人员伤亡和财产损失。
(五)施工阶段防水淹厂房措施 1.防基础开挖质量不合格
在基础开挖中,加强过程质量控制。
(1)为保证马道、基坑底部、结构边线等建基面开挖施工质量,对马道、基坑底部、结构边线等建基面以上预留2~3米作为保护层。
(2)施工前,认真做好爆破方案设计,做好预裂爆破的参数设计。建基面开挖主要采取水平预裂爆破或水平主爆加水平预裂相结合的方式。
(3)严格控制一次单向起爆装药量,以保护岩体或其它建筑,不因爆破引起的质点震速超过安全判据而受到破坏。
(4)在已灌浆部位附近需要进行基岩爆破时,进行爆破振动衰减测试,以其基础的质点振动速度为控制标准,并在爆破前后对灌浆区进行检查,必要时进行补强。
2.防地基与基础处理质量不合格
施工中,应严格按灌浆施工工艺进行施工。各类钻孔灌浆工程主要施工质量控制。
24
(1)灌浆材料质量保证
①灌浆所用的水泥和外加剂等在使用之前进行检验或试验,确保质量符合要求。
②加强材料的运输与储存过程中的保护,特别注重往分散制浆站的运输过程中的防水措施,以及分散制浆站储灰台内的防水、防潮措施。
③灌浆材料满足高峰期灌浆需求,并考虑充足的富余储存量,防止由于材料供应不足而造成的灌浆中断、造成质量缺陷情况。
(2)制浆质量保证
采用建立集中制浆站,规范化制浆,同时辅以多种检测手段保证原浆质量;对集中制浆站的布臵地点、运行时期进行合理安排,建立有效的输浆方式,确保浆液供应的时效性和连续性;严格控制机组的配浆程序,保证以最佳质量的浆液用于灌浆。
(3)钻灌过程质量控制
①加强预埋管的质量控制;投入稳定性较高钻机;严格执行设计孔位和开孔角度;根据不同的地层情况采用合适的钻进技术参数钻进。
②确定最佳的钻孔冲洗方法;严格执行技术条款,尽快升压并达到设计压力要求;严格按设计给定的灌浆参数、浆液比级和变浆原则控制灌浆过程,确保灌浆质量。
(4)加强质量检查
25
施工过程中严格按监理人批示的施工技术措施进行施工,钻孔灌浆的每道工序经班组自检、机组复检,专职质检员核检后才能进行下一道工序。
3.防混凝土施工质量不合格 (1)施工前质量控制
①由总工程师组织质量管理部、材设部、试验中心、测量中心、混凝土拌和系统等和有经验的技工,精心编制质量管理文件、质量计划。
②在施工中,根据工程特点,详细制定各分项工程的施工程序、施工工艺和作业指导书,根据合同文件提出工程质量控制要点和相应的控制计划。对关键工序、重点部位进行典型重点控制。
③组织有关人员详细阅读设计文件,加强与设计、业主和监理工程师的沟通,透彻理解设计人员和业主的意图,提前提供一份详细完整的施工组织设计报监理工程师审查。
④与相关部门签订质量责任书,同时制定混凝土施工质量奖惩细则。
(2)施工过程中质量控制
①施工质量以预防为主,防检结合,确保施工质量满足合同的要求。
②严格施工图纸、施工技术要求、标准、质量检查程序及标准进行施工。质检人员跟班监督,严格控制施工过程及各工序的质量
26
情况,确保施工全过程始终处于有效控制状态。
③健全质量三检制度,加强质量监督检查。建立以项目经理为工程质量第一责任人的管理体制。以工程质量管理直接相关的各职能部门负责人组成的工程质量管理领导小组,对工程质量实施统一领导,对保证施工质量的重大问题进行决策。施工过程应严格按照“初检→复检→终检”的三级检验制度进行验收及控制,并做好施工质量记录,建立严格的资料管理制度,做好工程相关记录、统计表,以及工程资料的编目、整理、保存工作,保证资料的完整、准确。
④对关键和特殊工序制定详细的施工过程控制程序和操作细则,对施工的全过程实行旁站制度。并对技术人员实行专业分工责任制,专业技术人员既是该工序技术质量负责人,又是工序施工负责人,有效防止因技术人员和施工人员责任不清而导致的质量缺陷。
⑤采取合理的入仓方式,混凝土入仓后立即平仓振捣,不允许出现仓面混凝土长时间堆积。不合格的混凝土严禁入仓,已入仓的不合格混凝土必须予以清除。
⑥温控混凝土浇筑,要按照温控措施的要求进行。严格控制通水流量,避免降温速率过快造成温度应力不均匀,同时也要避免降温速率过慢出现混凝土温度过快升高。
⑦指派专人监护模板、止水及预埋件,对浇筑过程中的位移进行及时的调整及加固,确保其变形控制在规范允许的范围之内。
27
⑧混凝土浇筑完毕后,设专人负责混凝土的养护。 4.防围堰设计失误和施工质量不合格
(1)施工时,围堰设计应严格按照《防洪标准》(GB 50201-2014)、《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》(DL 5180-2003)和《水利水电工程围堰设计规范》(SL 645-2013)进行设计施工。
(2)设计时,应根据所需要保护的厂房施工特点、施工时段、施工要求、围堰所处位臵等情况,进行相应的围堰结构设计。
(3)堰顶设计高程应满足施工期防洪功能,设计时,考虑水位壅高,以及安全超高等,防止围堰洪水漫坝、过坝等不良现象发生,确保厂房施工安全。
(4)施工中,确保围堰基础牢固,防渗按设计施工,围堰填筑严格按要求施工,保证施工质量,以减少堰体及堰基的渗流量,防止溃坝等不良现象发生,危及厂房。
(5)运行管理中,应根据工程所在地降雨量、汇集雨面积,以及施工中所排废水特点,设计一定的集水坑井,并配备相应的抽排水设备,确保施工期排水能力满足施工要求。
(6)加强对上下游挡排水建筑物(坝、围堰)的安全监测,防止溃坝现象、地基突发管涌等不良现象发生危及厂房,并及时有效的处理相关问题。
(7)围堰采用防渗墙进行基础防渗时,质量控制如下: ①导向槽及施工平台施工质量保证措施
28
在施工过程中,采用全站仪测量防渗墙轴线,确保防渗墙轴线与设计防渗轴线一致,导向槽的开挖范围线,确保与防渗轴线平直,导向槽混凝土浇筑采用钢模,采取拉筋的方式确保模板不跑模,钢筋分布均匀,浇筑过程中用振捣器振捣密实,最终保证导向槽混凝土不出现蜂窝麻面,导向槽的净宽大于墙厚的1.2倍。
通过对施工平台的碾压加固,并对钻机平台和倒浆平台采用碎石铺筑,增墙防渗平台的承载力,确保防渗墙的起始孔向及施工过程中槽孔的稳定问题。
②泥浆制浆质量保证措施
泥浆制浆质量对防止浆液漏失及塌孔是关键,在成槽、清孔抽渣过程中,如泥浆护壁效果不好,极易造成塌孔,故对泥浆的造浆质量要求高,在施工过程中,我们将不定时抽查浆液的造浆性能指标,在原材料上进行优化筛选。对于新制的泥浆充分的水化后方用于固壁施工,使其可以顺利的附着在地层上。
③孔形质量保证措施
孔形控制项目主要有深度、厚度和孔斜。本工程拟采用重锤法进行测量,以此满足设计孔形质量要求。施工过程总要经常进行孔斜的控制,对于孔斜超过技术要求的孔需采用机械方式进行修孔,仍旧达不到设计规定的孔斜要求的孔需采用回填后重新钻孔的方式解决。
④清孔质量保证措施
29
清孔设备拟选用先进、高效的设备配臵,主要是采用气举结合泵吸法清孔,选择泥砂泵配震动除砂机及旋流器,处理能力强,可有效地对孔内及泥浆内泥砂进行清除。
⑤混凝土配合比及浇筑质量保证措施
混凝土浇注是防渗墙施工中最重要的一道工序,必须确保施工质量:
a)严把原材料质量关:不合格的材料一律不得进入施工现场,水泥必须有出厂合格证,并定期取样抽检;骨料的级配与超径率必须符合有关规范要求;
b)严把混凝土质量关:混凝土拌和时必须计量准确,运至现场的混凝土各项性能指标必须满足设计要求,不合格混凝土严禁入槽;
c)严把浇筑生产关:浇筑混凝土时,导管埋深符合规范要求,槽内混凝土面均匀上升、连续浇筑;
d)做好预防和补救措施:正确预见施工中可能发生的事故,混凝土浇筑前,做好应急措施,确保事故发生时能及时进行处理。
5.防施工安排不合理
严格遵守相关规程、规范,结合工程施工特点,综合考虑工程施工,进行施工作业安排,合理安排工程施工,杜绝违规、随意加快施工进度。
6.防施工抽排水设备故障停运
(1)选用性能良好的抽排水设备,确保运行良好。
30
(2)加强日常设备检查与维护保养,保证设备能良好工作。 (3)备足应急抽排水设备及相应的应急电源,并进行经常性检查,确保能在最短时间内正常启动应急工作。
7.防支洞突发高压水涌水
根据工程辅助洞及水文地质情况,分析突发高压水涌水情况,如水量、水压力等,制定相应预防措施。
加大科研力度和资金投入,组织国内外高压水处理专家研究防治方案。
(1)利用超前地质预报系统等先进手段,提前探测地质情况。 (2)施工前期和施工过程中详细了解工程的地形地质和水文地质情况,并密切注意地质条件的变化及地下水出水的迹象,发现异常情况及时采取措施。
(3)加强超前地质探测和围岩监测,根据开挖掌子面揭露的地质条件及对地下水的观察情况,对开挖掌子面前方地下水的赋存情况,做出详细、准确的超前地下水预报并记录,同时根据超前预报资料,制定详细的高压水防治方案。
(4)突水处理方案
在洞内富水构造被揭穿后,发生大的突水(有水无泥)后,采用以下方式处理:
①待其水量减少或消退、水压降低后再进行注浆处理。 ②若水流很大、水压很高、人员无法靠近,且无减弱趋势,采
31
用以下两种方式处理:
a)在地下水补给区与辅助洞涌水点之间布臵泄流钻孔分流泄压,降低引水隧洞涌水点的涌水量和流速;
b)采用迂回导洞在出水的上游揭穿水道,排水减压,为辅助洞掌子面处理创造条件。
8.防超标洪水及降雨量
汛期施工,应编制防洪度汛专项安全技术措施。
(1)按照《防洪标准》及《水电工程施工组织设计规范》,参考设计单位编制的《年度防洪度汛技术要求》,确定工程施工范围内年度施工期防洪度汛标准。
(2)根据防洪度汛标准,确定主要防汛项目。
(3)安排主要防洪度汛项目施工进度计划,主要施工措施,明确汛前各工程部位应满足的施工形象面貌及要求等。
(4)加强与水文、气象部门及上游电站的联系,做好水情预测预报工作。
(5)对施工期间的导流建筑物进行检查,确保其行洪过流能力满足设计要求。如对导流隧洞进出口进行河道清理,确保进出口水流通畅;对导流明渠进行全面检查,疏通整个渠道,保证进出口及流道水流通畅。
(6)在厂区施工范围内,配备足够的抽排水设备,同时,按规定配备相应数量的备用设备。
32
(7)经常性检查用于防水淹厂房的抽排水设备及其电力设施,配备足够备用电源,并确保有效可用。
(8)对防汛物质进行经常性检查,以备汛期或水淹时资源物质充足,包括防洪用的材料(如编织袋、钢筋笼等)及主要设备(如液压反铲、抽水设备等)。
(9)加强坝工(或厂区上下游的围堰)观测,做到对大坝(或厂区上下游的围堰)早了解、早发现,出现问题及时发现及时处理。
(11)施工期间,制定好相应的应急预案,包括应急组织机构,应急小组成员名单及联系方式,应急预案启动程序等。针对防超标洪水预案进行人员、设备应急撤离及抢险预案演练。
(六)施工期机电安装防淹措施
为防止水电站厂房进水,机电安装施工应符合下列要求。 1.立式反击式水轮发电机组安装
(1)蜗壳焊接及焊缝检查应符合《水轮发电机组安装技术规范》(GB/T 8564-2003)第5.1.8、5.1.9条要求。
(2)施工阶段用闷头作为尾水管堵水设施时,闷头的安装焊接质量应符合设计要求。
(3)蜗壳及尾水管进人门安装应符合设计要求,封水应严密牢固。
(4)螺栓把合的分瓣转轮室、基础环、座环安装应符合《水轮发电机组安装技术规范》第5.1.4条的要求。
33
(5)分瓣底环、顶盖、支持盖安装应符合《水轮发电机组安装技术规范》第5.3.2条要求。
(6)水轮机主轴检修密封、工作密封安装应符合《水轮发电机组安装技术规范》第5.6.4条、5.6.5条的要求。
(7)真空破坏阀、补气阀、蜗壳及尾水管盘型阀或闸阀安装应符合《水轮发电机组安装技术规范》第5.7条要求。
(8)水轮机顶盖排水管应清理干净并试水畅通;厂房渗漏及机组检修集水井及排水通道应清理干净;上述排水系统的排水泵及其控制装臵的安装试验应符合设计要求。
2.贯流式水轮发电机组安装
(1)管形座内壳安装、焊接应符合《灯泡贯流式水轮发电机组安装工艺规程》(DL/T 5038-2012)第4.3.1条之5、9、10要求。
(2)尾水管进人门及灯泡头机坑进人门安装应符合设计要求,确保不漏水。
(3)导水机构内、外导水环安装应符合《水轮发电机组安装技术规范》(GB/T 8564-2003)第6.3.1条的要求。
(4)过流面相关的组合面应按设计要求安装密封件和涂密封胶,并进行密封严密性检查,不得渗漏。
(5)发电机灯泡头、冷却套的安装焊接应符合规范《水轮发电机组安装技术规范》(GB/T 8564-2003)第11.4.6条的要求。
(6)厂房排水系统管道及设备的安装检查应符合要求。
34
3.冲击式水轮发电机组安装
(1)水轮机引水管的分流管与叉管安装应按设备制造厂的规定作水压试验无渗漏。
(2)水轮机机壳安装应符合《水轮发电机组安装技术规范》(GB/T 8564-2003)第7.2.1条要求。
4.机组甩负荷试验
机组甩负荷试验应符合《水轮发电机组安装技术规范》(GB/T 8564-2003)第15.4.5条要求。
(七)施工期金属结构防淹措施 1.金属结构安装 (1)门槽安装
①控制点放点:土建交面后进行测量放点,采用全站仪或经纬仪等设备放出坝底、坝顶孔口中心线,便于安装过程中天地间进行校核。
②底槛安装:根据放出控制点,采用水准仪、卷尺进行底槛安装。注意底槛二期预埋空间是否满足加固焊接条件,便于调整底槛安装顺序。
③门槽、门楣安装:
a)对于门楣以下高程的门槽,根据水封压缩量,注意控制门槽间小跨距离和相邻止水面尺寸;
b)对于门楣注意控制止水面和门槽止水面平面度、对装间隙,
35
焊接时确保焊接质量并打磨平整,同时加固牢靠,防止变形;
c)门楣高程以上的门槽,以“喇叭口”形式往上安装,适度控制小跨。
(2)闸门安装
根据风险分析,应重点注意一下环节: ①节间水封安装:
a)对于有节间水封的叠梁门,注意检查水封安装位臵底小梁的直线度和预留水封位臵宽度是否满足图纸要求;
b)节间底水封与节间侧水封连接时,控制好接头方式,以“叠压”方式进行粘接;
c)水封配钻:把水封压条安装在水封上进行“号孔”,然后取下水封压条,在自然状态下对水封进行钻孔。
②门叶与起吊设备联接后平衡和密封透光试验: a)检查门叶吊起后的底面倾斜度是否满足规范要求; b)闸门落入孔口后,检查各个面的水封密封情况,使用塞尺、浇水和肉眼进行检查;
c)检查充水阀橡胶是否完好,同时检查充水阀是否活动良好; d)水位到达正常蓄水位时,做门叶的动水和静水试验,检验液压起闭机运行是否良好、可靠。
(3)弧门安装
根据风险分析,应重点注意一下环节:
36
①基础埋件预埋:
a)对于设计有整体铰座大梁的,根据土建浇筑到二期后,进行放点作业,配套把地脚螺栓联接到大梁上,整体吊装进行安装就位;
b)对于设计采用螺栓连接板的,则先根据到货尺寸,配钻相同尺寸的两块薄板,待土建浇筑到二期预留位臵时,放点进行地脚螺栓安装。土建二期浇筑完成后,拆除连接板,露出地脚螺栓,同时安装永久地脚螺栓板;
c)安装好地脚螺栓后注意用黄油涂抹在丝扣上,并用废旧棉布包扎保护。
②水封安装:
a)门叶形成整体后,把侧水封放在门叶安装位臵,根据水封压缩量调整水封与侧轨门槽间隙,同时把紧部分螺栓,对水封进行号孔,在自然状态下进行钻孔作业;
b)对于有顶水封的弧门,要先对水封进行粘接,根据底水封位臵来调整半径和反向安装侧水封。
(4)液压起闭机安装
根据风险分析,应重点注意一下环节: ①管路接头坡口打磨、清洗和焊接:
a)如果是不锈钢管路,接头坡口打磨满足氩弧焊焊接要求; b)注意清洗接头,去除氧化层,便于氩弧焊焊接;
c)焊口焊接量小的可全部采用氩弧焊进行焊接,焊口焊接量较
37
大的可采用氩弧焊打底,手工焊焊接方式;
d)焊接完成后,注意对管路的酸洗和铁屑、铁锈的清理。 ②缸体和闸门连接试验:
a)液压缸和闸门联接后,调节行程满足设计要求; b)保压一定时间,调节回止阀,达到设计要求;
c)对门叶提升和降落进行计时,再次调节回止阀和行程,达到设计要求,满足安全使用条件。
2.主阀门安装
根据风险分析,压力钢管检修阀、蜗壳进水阀安装,应重点注意以下环节:
(1)阀门安装
①阀门安装就位后,下游压力钢管先不能焊接,预留一到二节钢管待阀门与钢管间隙调整完成后才能施焊。
②伸缩节、凑合节安装应符合《水轮发电机组安装技术规范》(GB/T 8564-2003)第13.3条要求,与阀门相联接的上游管路预留切割余量,控制好机组中心。
③施焊中注意控制焊接变形,确保焊接质量。 (2)阀门清洗、平压阀和球阀检查
①对阀门各部位,特别是密封圈位臵要认真清洗、打磨毛刺等,保证密封圈的止水效果。
②清洗完成后做好该部位的保护措施,防止二次污染。
38
③检查平压阀,确保其开启灵活自由。
(3)阀门安装后的检查试验应符合《水轮发电机组安装技术规范》(GB/T 8564-2003)第13.1.5条要求。
(八)压力钢管制造安装
根据风险分析,岔管制造安装,应重点注意以下环节: 1.下料、卷板
(1)根据设计图纸进行岔管展开、下料,同时进行校核。 (2)超过规范要求板厚的岔管,厂内需要配臵压头机或现场进行冷卷试验(冷卷完成后要进行机械性能和理化试验)。
(3)做好卷板辅助工装,加快卷制进度。
(4)预留各个闷头焊接位臵的切割余量,保证岔管本体形状尺寸满足规范要求。
2.对装、焊接、探伤
(1)控制瓦片对装间隙,不能强制压缝,确保对装质量。 (2)注意焊接顺序控制,严格按照规范及措施要求进行岔管各条焊缝的焊接。
(3)对于高强钢焊接,做好加温和保温工作。 (4)焊接探伤检查或第三方探伤检查。 3.闷头焊接
(1)根据设计要求制造闷头或根据水头压力等相关参数自行设计闷头,闷头承压强度满足使用要求。
39
(2)最后一个闷头焊缝坡口尽量采用单边“V”形式,注意控制闷头焊接中产生的烟尘抽排,防止焊接人员中毒。
(3)根据要求布臵水压试验各测量仪器。 4.水压试验
(1)根据设计要求布臵水压设备、应力测试设备和应力片。 (2)根据设计要求进行岔管的充水、耐压及应力测试。试验完成后,放空岔管内水,按照预留切割部位切割闷头并打磨。
(九)电站日常运行维护 1.水工建筑物运行维护要求
(1)加强水工建筑物的日常巡视、监测、检查和维护,当发现监测数据异常时,及时分析原因,对发现的缺陷进行及时处理,确保水工结构能够正常使用。
(2)在水工建筑物附近不应进行爆破作业,如有特殊需要必须进行爆破时,应采取必要的爆破与保护措施,由技术管理部门审批后实施,以确保水工建筑物和相关设备、设施的安全正常运行。
(3)在汛前和汛期应严格按照批准的水库渡汛调度方案进行水库水位的调节和控制,在各种情况下水库水位均不应超过设计规定的最高水位。
(4)在任何情况下,水库水位的下降速度,均应控制在设计规定的允许速度以下。
(5)水库大坝泄洪时,合理开启闸门,应尽量避免水雾对附近
40
电气设备绝缘的影响而产生闪络现象。
(6)在水工建筑物下游一定范围内,不应向河道和尾水渠内倾倒泥土石碴,以免尾水位壅高。如因岸坡坍塌或其他原因而导致尾水位壅高时,应及时清除。
(7)在入库泥沙量较高的情况下,定期冲沙、排沙,或采取适当的水库调度措施,规定最低排沙水位,以减少坝前或库内的淤积。汛期内应密切监视排沙闸门前的泥沙淤积高程,当淤积程度将有碍闸门的开启时,应及时采取措施。
(8)水库进水口及前池进水口前的飘浮物应及时清除。各进水口的拦污栅也应及时清理。
(9)对厂区的排水设备、排水沟、排水孔、排水廊道、防洪墙(门),应加强巡视和维护,防止堵塞,保持排水畅通。若有堵塞,应及时疏通。
(10)在水库结冰期间,应检修好各种水工建筑物的防冻设备。如水库上游被漂冰堵塞,或水库内有大块漂冰,可能使建筑物受到重大冲击的危险时,应及时采取必要措施,加以防止。
(11)定期对引水隧洞进行全面检查。如发现有混凝土剥落、冲蚀、裂缝、漏水、钢筋外露、围岩崩坍、淤积或其他不利现象时,应查明原因,及时进行处理或修复。对有钢板衬砌的压力隧洞,更需注意排泄地下水的设施,是否工作正常,排水通畅。如有堵塞或排水不畅等现象,应及时处理。
41
(12)各种压力管道或压力隧洞的通气装臵,应定期进行检查,防止堵塞。
(13)充满或放空前池、调节池、渠道、压力隧洞和压力管道等,均应缓慢进行,避免发生过大流速,防止建筑物受到冲击、发生真空、过大的负压或过高的水锤等。
(14)水工建筑物各种填有沥青的接缝、键槽等,应定期检查。如发现有填料不足或有损坏时,应随时补充或修复。
(15)水库中如有可能发生大波浪时,土石坝上游坝坡及大坝附近的水库岸坡均应采取可靠的防护措施。
(16)若上游出现泥石流,应立即采取措施,防止压力管道及压力隧洞发生堵塞。
(17)加强厂房内渗漏流量观测,当发现渗漏流量有大幅度增加时应及时反馈,分析原因,并及时采取应对措施。
2.厂房周边环境维护要求
(1)对厂房周边环境的日常维护,主要包括对厂房周边环境边坡和泥石流沟的巡视监测,对厂区河道的巡视疏浚等。根据“5〃12”汶川特大地震后的修复经验来看,强震区的水电站厂房容易因大型滑坡、泥石流、堰塞湖等次生灾害造成河水大幅上涨而被淹没。因此,为了保证电站厂房的安全正常运行,除应对大型滑坡、泥石流等地质灾害采取主动治理措施,还应加强日常巡视监测。
(2)对厂房周边环境边坡巡视维护,应重点检查边坡支护结构
42
的运行状况,确保边坡稳定;及时清理边坡上的孤块危石,避免强降雨时危石滑落、掉落,进而威胁厂房安全。
(3)对泥石流沟的巡视维护,应对泥石流沟内的临时松散堆积体采取一定的控制措施。地质灾害频发易发地区,应适当扩大对山洪可能诱发山体滑坡、崩塌和泥石流等地质灾害的调查范围,采取监测预警或防治措施。
(4)在天然含砂率较高的河流上,随着时间的推移,电站厂区河床会逐渐淤积而抬高。由于河流通常都是梯级开发,上一级电站厂址通常处于下一级电站的水库库尾,淤积情况更明显。另外,在区域发生较强地震后,区域内河流的含砂量也会大大增加,河床淤积速度会大大加快(如“5〃12”汶川特大地震后,岷江流域的含沙量增加,在震后的3~5年间,每年汛期河床都会有2~5m的淤积)。厂址区河道的淤积侵占了河床的行洪断面,抬高了电站的设计和校核洪水位,导致原电站厂区建筑物的防洪能力下降。因此,应定期检查厂区河道,并按需要对电站厂区及上下游一定范围内的河道进行清淤疏浚,保持行洪畅通。
(5)服从有关防汛指挥机构的调度指挥和监督,禁止危害防洪工程设施安全和违反行洪要求的活动。
3.机电设备维护要求
(1)加强防洪机电设备、电源设备的检查维护,确保汛期各项防洪设备运行正常;加强厂区抽排设备的维护,确保各排水泵可靠
43
运行,各项信号报警及启动装臵正常。
(2)做好机组漏水量的日常分析,及时分析判断出机组漏水部位的运行状况;注意观察集水井水位信号及排水泵的工作情况,做好排水系统的日常分析,通过分析厂房排水系统的启停间隔、排水时间的变化情况,判断排水系统的工作状况。
(3)为防止管路爆裂,加强对管路及连接件检查维护。 (4)做好机组振动、摆度的监测,加强日常运行分析,及时了解机组运行工况。根据运行趋势的发展过程及时调整运行工况,确保机组在运行时避开振动区;加强水轮机蜗壳进人门、尾水管进人门、水轮机顶盖等紧固螺栓及水轮机进水阀连接螺栓的观测检查,防止其本体及密封损坏。
(5)在检修时按要求更换顶盖及尾水进人门、蜗壳进人门等连接螺栓。
(6)加强对灯泡贯流式机组转轮室、灯泡体、封水盖板等部位漏水情况的检查、观测。
(7)对于下拆式转轮机组,应加强日常巡视检查。
(8)按要求开展检修技改和年检预试工作,确保设备的完好率,提高设备安全可靠性。
4.安全生产管理
(1)深入开展安全生产标准化建设,建立健全安全生产管理体系和各级人员安全生产责任制,安全生产管理人员的配臵数量应满
44
足安全生产实际需要。
(2)加强安全风险预控体系建设,系统提出全厂停电、设备设施损坏、重要部件紧固件损坏、机组飞逸、振动超标、抬机、大坝垮坝等风险控制措施,制定并落实防止水淹厂房的反事故措施,强调事前危害辨识与风险评估、事中落实管控措施、事后总结与改进,最终达到风险超前控制和持续改进的目的,构建隐患排查新常态和安全生产长效机制。
(3)按规定开展大坝安全性评价、大坝安全鉴定、特种检查、定期检查、大坝安全注册等工作,确保大坝安全可靠运行。
(4)深入开展技术监督工作,提高设备本质安全水平。 (5)严格执行水电站两票三制等管理制度和操作规程,查处违章指挥、违规作业、违反劳动纪律的“三违”行为,强化习惯性违章的处罚力度,防止人为造成水淹厂房事故。
(6)加强安全教育培训,企业主要负责人、安全生产管理人员、特种作业人员和特种设备作业人员应按照有关规定取得资格证书,加强全员安全培训,特别应加强基层班组长和一线员工的技能培训,提高全员安全意识。
(7)创新生产管理模式,配臵满足需要的生产管理人员,充分运用先进的科学技术,实施远程集中监视和控制。
(8)在汛期,应成立防洪度汛组织机构,明确职责、权限和工作任务,制定并实施防洪度汛技术要求和措施方案,缩短设备维护
45
周期,增加安全巡查频次,严格领导带班和24小时值班制度,做好防洪度汛应急准备,保证防洪度汛工作可控在控,确保安全度汛。
(9)加强水情、雨情和气象信息的预测预报工作,准确提供水文气象信息,预测洪峰流量及到来时间和过程,及时通告相关单位。
(10)运行值班人员应充分利用监控系统、工业电视系统、故障诊断系统及生产管理系统等信息化手段,加强巡视管理,现场运行、维护、检修及其ON-call人员,应按照规定严格巡检、点检和周期维护。
(11)依据工程的规模和防范重点要害部位的要求,设臵治安保卫机构,配备专业的治安保卫人员,建立健全要害部位值班制度、出入制度、治安保卫责任制等管理制度,督促、检查、落实重点与要害部位安全保卫措施,同时建立与当地公安机关的治安保卫工作联系。
四、灾害预警预报及应急管理 (一)加强洪水和强降雨预警预报
鉴于水淹厂房可能带来的严重后果,加强洪水和强降雨预报预警系统建设十分必要。洪水和强降雨预报,作为厂房防水淹的一项重要非工程措施,它投资少、见效快和效益高,日渐受到普遍的重视和关注,作为防汛斗争的“耳目”和“参谋”。准确及时的洪水和强降雨预报,为正确做出防汛决策提供了科学依据,可以获得减免洪灾损失的巨大经济效益和社会效益。
46
传统的洪水和强降雨预报技术多建立在经验基础上,近代随着系统论、信息论、控制论等新理论和计算机技术的渗透,洪水和强降雨预报在信息处理技术以及预报方法上较以往传统的方法都有所突破,明显地提高了预报精度,增长了有效预见期。建立流域统一的洪水和强降雨预报预警系统,能够协调流域各枢纽统一调度,提高调度的有效性。
大中型水电站厂房应依据规范配臵有1~2套安全可靠的水情测报或安全预警系统。当灾害来临时,能及时、有效的进行预警,以便于采取合理的应对措施,以确保水工建筑物的工程安全和电厂工作人员及周围群众的生命财产安全。对于新建和已建的小型电站,也应和相关单位建立气象、水情的信息传递机制,以应对可能的灾害。对布设有监测设备的部位,尤其是工程区附近的大型滑坡、泥石流沟内的监测设备应定期收集整理和上报监测成果,对重要的工程部位,加强汛期巡视。
建立汛期24小时值班制度、安全巡视制度、定期检查制度,便于及时发现、及时处理各种险情。在汛前应公布防汛值班专用电话,并确保通讯畅通。生产现场应准备好足够的应急物资,主要包括:应急排水泵、排水管、可移动应急发电机、应急通讯设备、应急照明,在需要堵水的区域储存足够的沙袋、泥沙、破布、洋铲等。
当预测到有大洪水和强降雨时,应提前做好水库调度计划,提前降低库水位,避免水库水位超过设计标准。做好厂区建筑物防洪
47
措施,坝顶、尾水平台和进厂通道等重点部位,应准备足够的防汛物资,对可能导致水淹厂房的孔洞、通道、预留缺口等采取必要的封堵措施,以阻止水流进入厂房。当班运行人员应及时对厂区建筑物各重点部位进行巡视,确保排水沟槽的正常运行,发现问题及时处理。洪水和暴雨过后,仍需加强巡视和检修。
(二)建立健全应急管理体系
在电站的施工期及运行期,应建立健全应急管理体系和应急预案体系,成立多方参与的应急管理组织机构,明确职责权限和工作任务,不断完善应急管理机制,建立协调统一的应急指挥系统,并积极与地方应急救援部门保持联系,畅通信息传递途径,并应根据水电站水淹厂房的风险分级、情景设计,确定各风险源的应急预案,明确突发事件时职工、群众安全撤离路线及应急抢险措施,赋予生产现场带班人员、班组长和调度人员在遇到险情时第一时间下达停产撤人命令的直接决策权和指挥权。
应急预案制定后,应按要求组织评审备案,定期开展培训演练,确保相关人员熟悉掌握各种应急措施和逃生路线。当遇紧急情况时,应坚持以人为本、生命至上的安全理念,按统一指挥、统一协调、统一行动的原则,及时启动应急响应,避免人身伤亡,最大程度降低灾害损失、预防次生灾害。
五、总结及展望
随着国民经济水平和全民安全生产意识提高,水电站运行安全
48
更是倍受重视。近年来水电行业的水淹厂房事件偶有发生,引起了行业主管部门、企业及从业人员的高度重视和思考,总结和建议如下:
(一)同一流域或者区域水电站应统一规划、协调开发,避免因无序开发对水电站安全运行造成事故隐患。
(二)地方政府应牵头对山洪可能诱发山体滑坡、崩塌和泥石流隐患进行全面调查,划定重点防治区,采取防治措施。同一流域的各梯级水电站的管理单位之间应建立完善的协调管理机构。
(三)水电站水淹厂房的风险因素较多,按照风险源分析,将风险分为外部条件、机组或设备故障、水工建筑物缺陷、施工期的质量缺陷、电站运行中的误操作。根据风险源发生的可能性程度等级标准、风险损失严重性程度等级标准和风险等级标准,识别出水电站水淹厂房风险等级。
(四)除严格执行现行各类设计规范、防洪标准外,应根据项目所在河道的地形、地质、水文、人类活动等多种影响因素,采取“适度超前、安全第一”的设计思路,对厂区防淹问题,宜根据实际情况适当提高防淹设计标准。对技术经济指标滞后的国家标准、行业标准应及时进行修订发布。
(五)应重视厂房防淹的总体布臵设计。重视潜在地质灾害造成安全威胁,重视设计勘查阶段的地勘、灾害调查评估工作,一旦识别出水淹厂房等级较高的风险时,应采取积极稳妥的避让或工程
49
措施,尽量降低或消除风险。
(六)在细部结构设计过程中,积极采用一些技术经济指标较好的设计改进措施,提高应对水淹厂房的能力。例如增加厂内渗漏集水井容量,增加厂区抽排能力,加强挡水措施设计,提高结构的防渗等级,提高结构的刚强度和提高设备的防水等级等。
(七)应加强项目施工期全过程的质量控制,严格施工工艺措施,提高施工管理水平。
(八)水电站运行期,应加强维护维修,特别注意主要水工建筑物、厂房周围环境和重要设备的维护维修,提高设备可靠性指标,确保各项设备和水工建筑物安全稳定运行。
(九)水电站应根据自身特点制定防止水淹厂房反事故措施,重视水淹厂房风险预控和安全预报预警系统建设,成立应急组织机构,落实应急管理人员,完善应急预案体系,强化预防预警和先期处臵,灾害发生时及时组织救援。
(十)鉴于水淹厂房的风险等级较高,各个厂房因地形地质和水文气象条件不同,采取的防水淹措施也不尽相同。因地制宜的选择防水淹措施,是设计考虑的重点。应在考察目前已有各种工程措施效果的基础上,进一步提高各种措施的针对性和有效性。
(十一)国家大坝安全主管部门,应加强水电站大坝安全监督管理,防止大坝垮坝、漫坝事故发生。
(十二)国家应尽快完善相关法律法规和部门规章,大力推进
50
依法治安进程,强化安全监督检查力度,对违法非法行为给与严厉处罚,对造成的后果承担相应法律责任。
六、附录 (一)研究依据 中华人民共和国电力法 中华人民共和国防洪法 中华人民共和国水法 中华共和国突发事件应对法 中华共和国安全生产法 中华人民共和国环境保护法 中华人民共和国防汛条例 水库大坝安全管理条例
国家发展改革委令第23号 水电站大坝运行安全监督管理规定 国能安全„2015‟145号 水电站大坝安全定期检查监督管理办法 电监安全„2011‟23号 发电企业安全生产标准化规范及达标评级标准
国能新能„2013‟104号 水电工程安全鉴定管理办法
国能安全„2014‟161号 防止电力生产事故的二十五项重点要求 国能安全„2014‟508号 电力企业应急预案管理办法 国能综安全„2014‟953号 电力企业应急预案评审与备案细则 国能安全„2015‟1号 国家能源局关于加强电力企业安全风险
51
预控体系建设的指导意见
GB 50014-2014 室外排水设计规范 GB 50015-2003 建筑给水排水设计规范 GB 50201-2014 防洪标准
GB 50706-2011 水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范 GB/T 8564-2003 水轮发电机组安装技术规范
GB/T 17189-2007 水力机械(水轮机、蓄能泵和水泵水轮机)振动和脉动现场测试规程
GB/T 50927-2013 大中型水电工程建设风险管理规范 NB/T 35004-2013 水力发电厂机电自动化设计技术规范 NB/T 35011-2013 水电站厂房设计规范
DL 5180-2003 水电枢纽工程等级划分及设计安全标准 DL/T 792-2013 水轮机调节系统及装臵运行与检修规程 DL/T 1055-2007 发电厂汽轮机、水轮机技术监督 DL/T 5038-2012 灯泡贯流式水轮发电机组安装工艺规程 DL/T 5164-2002 水力发电厂厂用电设计规程 DL/T 5177-2003 水力发电厂继电保护设计导则 DL/T 5178-2003 混凝土坝安全监测技术规范 DL/T 5186-2004 水力发电厂机电设计规范 DL/T 5211-2005 大坝安全监测自动化技术规范
DL/T 5251-2010 水工混凝土建筑物缺陷检测和评估技术规程
52
DL/T 5259-2010 土石坝安全监测技术规范 DL/T 5313-2014 水电站大坝运行安全评价导则 DL/T 5353-2006 水电水利边坡设计规范 SL 266-2014 水电站厂房设计规范
DZ/T 0239-2004 泥石流灾害防治工程设计规范 (二)防洪标准
根据《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》(DL5 180-2003)和《水电站厂房设计规范》(NB/T 35011-2013)的要求,水电站厂房按山区丘陵区壅水厂房、山区丘陵区非壅水厂房、平原区厂房和潮汐河口段和滨海区厂房,分别确定其防洪标准,见表5,壅水厂房施工期设计洪水标准见表6。
表5 设计洪水标准
厂房所处区域及类型 设计 洪水标准 永久性厂房建筑物级别 1 1000~500 5000~2000 200 1000 2 3 4 5 30~20 正常运用洪水山区、丘陵区壅重现期,年 水厂房 非常运用洪水重现期,年 正常运用洪水山区、丘陵区非重现期,年 壅水厂房 非常运用洪水重现期,年 500~100 100~50 50~30 2000~1000 1000~500 500~200 200~100 30~20 50 10 200~100 100~50 50~30 500 200 100 20~10 平原区厂房 正常运用洪水300~100 100~50 50~20 重现期,年 非常运用洪水重现期,年 正常潮水位重现期,年 2000~1000 ≥100 1000~300 300~100 100~50 50~20 20 20 潮汐河口段和滨海区厂房 100~50 50~20 53
表6 壅水厂房施工期设计洪水标准
设计洪水标准 重现期,年 拦蓄库容(亿m3) >1 >50 1.0~0.1 50~20 <0.1 20~10 水电站副厂房、主变压器场地、开关站、出线场和进厂交通洞等附属建筑物的洪水设计标准,应与水电站厂房的洪水设计标准相同。
根据《室外排水设计规范》(GB 50014-2014),雨水管渠设计重现期,应根据汇水地区性质、地形特点和气候特征等因素确定。同一排水系统可采用同一重现期或不同重现期。重现期一般采用0.5~3a,重要干道、重要地区或短期积水即能引起较严重后果的地区,一般采用3~5a,并应与道路设计协调。特别重要地区和次要地区可酌情增减。
54
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容