水電站大壩安全運(yùn)行研究

浙江省武義縣宣平溪水電工程管理處 321003

摘要：水電站大壩建設(shè)效果如何在根本上決定了工程在后期運(yùn)行過程中的安全性，尤其是現(xiàn)在更多大型水庫(kù)、大壩以及水電站的建設(shè)，對(duì)電站大壩的運(yùn)行安全提出了更為嚴(yán)格的要求。針對(duì)水電站大壩安全運(yùn)行管理，需要明確存在的問題，并從工程特點(diǎn)進(jìn)行分析，選擇合適的措施進(jìn)行管理，爭(zhēng)取不斷提高大壩工程運(yùn)行的安全性。本文分析了水電站大壩運(yùn)行中存在的問題，并提出了相應(yīng)的處理措施。

關(guān)鍵詞：水電站；大壩；安全性

水電站的建設(shè)運(yùn)行，在很大程度上緩解了能源與社會(huì)發(fā)展之間的矛盾，一直以來都是國(guó)家重點(diǎn)關(guān)注的項(xiàng)目。同時(shí)因?yàn)樗娬敬髩谓ㄔO(shè)特點(diǎn)，其在運(yùn)行過程中受外界因素影響更大，存在不同的安全問題，尤其是大壩工程作為水電站運(yùn)行安全的重要保障，如果其在運(yùn)行過程中出現(xiàn)問題，將會(huì)造成十分嚴(yán)重的影響。因此，發(fā)電單位必須要從水電站運(yùn)行特點(diǎn)進(jìn)行分析，以解決所存安全問題為目的，選擇有效的措施進(jìn)行管理。

一、水電站大壩運(yùn)行所存安全風(fēng)險(xiǎn)

1.大壩結(jié)構(gòu)開裂

水電站大壩施工材料基本上都是選擇的混凝土，因其運(yùn)行環(huán)境相對(duì)特殊，在后期運(yùn)行過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)裂縫，嚴(yán)重的甚至?xí)沟脡误w開裂。一般的裂縫并不能對(duì)大壩結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，但是隨著裂縫情況的加深形成貫穿裂縫，就會(huì)對(duì)大壩結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，出現(xiàn)滲漏情況，使得混凝土中存有的鈣離子流失，降低結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，增加了壩體運(yùn)行的安全威脅[1]。結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來看，大壩結(jié)構(gòu)裂縫多發(fā)生在施工階段，但是在后期運(yùn)行過程中也會(huì)因?yàn)楦黜?xiàng)因素而出現(xiàn)，兩者相比較來說，在運(yùn)行階段產(chǎn)生的裂縫對(duì)運(yùn)行安全的威脅更大，在處理上也具有更大的難度。其中，在運(yùn)行期間出現(xiàn)裂縫的概率比較大，誘發(fā)的因素眾多，想要對(duì)其進(jìn)行有效的管理，就需要結(jié)合工程運(yùn)行環(huán)境來對(duì)影響因素進(jìn)行綜合分析，確定出最為合適的措施進(jìn)行處理，避免問題的進(jìn)一步加重。

2.大壩邊坡失穩(wěn)

大壩結(jié)構(gòu)邊坡失穩(wěn)是比較常見的問題，主要是因?yàn)閴误w結(jié)構(gòu)長(zhǎng)時(shí)間浸泡在水中，在加上水位變化不穩(wěn)定，都會(huì)造成壩體結(jié)構(gòu)邊坡穩(wěn)定性降低，嚴(yán)重的甚至?xí)绊懙酱髩谓Y(jié)構(gòu)，產(chǎn)生惡劣的影響。我國(guó)很多大型水電站都修建在水資源豐富地區(qū)，相應(yīng)的地形地質(zhì)環(huán)境比較特殊，施工時(shí)壩體結(jié)構(gòu)大多采用天然與開挖相結(jié)合的形式形成邊坡，并且周圍會(huì)分布大體積的堆積體。在工程施工階段為保證后期工程運(yùn)行安全性，會(huì)對(duì)壩體的高邊坡與堆積體進(jìn)行系統(tǒng)處理，但是從整體上來看依然存在部分堆積體深層滑移處理不完全的情況，在長(zhǎng)期運(yùn)行過程中，受流水沖刷很有可能出現(xiàn)邊坡失穩(wěn)的情況，而一旦出現(xiàn)失穩(wěn)問題，將會(huì)產(chǎn)生十分嚴(yán)重的影響，必須要加強(qiáng)此方面的重視與管理[2]。

3.壩體受地震破壞

水電站大壩在運(yùn)行過程中，受不可控因素的影響比較大，其中又以地震的影響最為嚴(yán)重。一般情況下，壩體遭遇地震影響，主要可以分為構(gòu)造地震與誘發(fā)地震兩種，在地震發(fā)生后對(duì)破壞壩體結(jié)構(gòu)，并出現(xiàn)邊坡失穩(wěn)情況，雖然發(fā)生的概率不高，但是一旦發(fā)生必定會(huì)產(chǎn)生十分嚴(yán)重的后果。從我國(guó)水電站建設(shè)現(xiàn)狀來看，以西南地區(qū)地震活動(dòng)強(qiáng)度與頻率最高，需要將地震防護(hù)作為重點(diǎn)進(jìn)行研究分析，在設(shè)計(jì)與施工階段即做好抗震處理，盡最大程度降低地震因素對(duì)壩體結(jié)構(gòu)造成的危害，提高其運(yùn)行安全性。

二、水電站大壩運(yùn)行安全性管理優(yōu)化措施

1.建立安全管理機(jī)構(gòu)

水電站在運(yùn)行過程中，需要提高對(duì)大壩安全運(yùn)行管理的重視，結(jié)合結(jié)構(gòu)運(yùn)行現(xiàn)狀來看，建立專門的安全管理機(jī)構(gòu)，并做好職權(quán)分配，形成上下有序的管理體系，能夠真正將管理措施落實(shí)到位，保證安全管理工作的有效進(jìn)行。要結(jié)合以往生產(chǎn)管理經(jīng)驗(yàn)，對(duì)不同的管理工作分配到個(gè)人，同時(shí)將責(zé)任落實(shí)到個(gè)人，由專門的人來負(fù)責(zé)相應(yīng)的工作，不同管理人員以及部門之間相互聯(lián)系，共同來完成大壩結(jié)構(gòu)的安全管理。例如生產(chǎn)技術(shù)管理部門選出具有一定經(jīng)驗(yàn)的水工專職工程師與安全專責(zé)一名，專門來負(fù)責(zé)大壩運(yùn)行安全技術(shù)管理與監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)安全問題，必須要及時(shí)通知相應(yīng)管理部門，在最短時(shí)間內(nèi)采取有效的控制措施，避免安全問題的進(jìn)一步增重，并執(zhí)行緊急管理預(yù)案來解決問題。

2.加強(qiáng)壩體結(jié)構(gòu)運(yùn)行監(jiān)測(cè)

做好對(duì)水電站壩體結(jié)構(gòu)運(yùn)行的安全監(jiān)測(cè)，可以隨時(shí)掌握結(jié)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)而能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問題，并采取有效的措施進(jìn)行處理，縮小安全事故造成的影響范圍。水電站應(yīng)積極利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，結(jié)合工程結(jié)構(gòu)設(shè)置相應(yīng)規(guī)模的儀器監(jiān)測(cè)體系，一旦工程投運(yùn)生產(chǎn)后就開始全方面監(jiān)測(cè)，做好大壩結(jié)構(gòu)各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的收集、分析與利用。在對(duì)壩體結(jié)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)時(shí)，還應(yīng)做好對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的維護(hù)管理，并積極吸收工程安全檢測(cè)領(lǐng)域最新技術(shù)成果，不斷對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)更新，提高其所具有的功能性與智能性，以更少的投入來獲取最大的經(jīng)濟(jì)效益。另外，在日常生產(chǎn)過程中還需要安排專門的班組進(jìn)行結(jié)構(gòu)巡查，檢查確定各項(xiàng)構(gòu)筑物是否存在安全隱患與異常，對(duì)于發(fā)現(xiàn)的小問題要由專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行處理，并將其異常數(shù)據(jù)記錄在案，定期對(duì)其進(jìn)行檢查，確定不會(huì)進(jìn)一步惡化，確保整個(gè)壩體結(jié)構(gòu)一直處于安全的運(yùn)行狀態(tài)。

3.加強(qiáng)技術(shù)管理

必須要加強(qiáng)施工階段管理，即在工程投產(chǎn)建設(shè)時(shí)，建設(shè)單位與設(shè)計(jì)單位應(yīng)提前對(duì)相似環(huán)境水電站建設(shè)信息的收集分析，爭(zhēng)取在原有基礎(chǔ)上積極引入新型技術(shù)，對(duì)整個(gè)壩體結(jié)構(gòu)的建設(shè)情況進(jìn)行升級(jí)，在根本上避免各類安全問題的發(fā)生。例如通過對(duì)壩體結(jié)構(gòu)運(yùn)行規(guī)律的總結(jié)分析，對(duì)水庫(kù)抬升、消落以及維持期間擋水大壩、泄洪消能設(shè)施、基礎(chǔ)、邊坡以及滲控系統(tǒng)等方面的施工設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)工程所處的施工環(huán)境氣候、地形以及地質(zhì)等條件進(jìn)行綜合分析，以合理的設(shè)計(jì)施工方案來降低各因素對(duì)壩體結(jié)構(gòu)造成的影響，盡最大可能提高結(jié)構(gòu)的建設(shè)效率，提高其在后期運(yùn)行中的安全性[3]。

結(jié)束語(yǔ)

想要提高水電站大壩運(yùn)行的安全性，必須要結(jié)合工程結(jié)構(gòu)運(yùn)行環(huán)境的特殊性進(jìn)行分析，明確其在運(yùn)行管理中存在的不足，結(jié)合以往經(jīng)驗(yàn)對(duì)設(shè)計(jì)施工方案進(jìn)行完善，積極引用各項(xiàng)新型技術(shù)與材料，爭(zhēng)取在最大程度上來降低外界各因素對(duì)其產(chǎn)生的不良影響，提高其運(yùn)行安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1]高承眾.劉家峽水電站大壩安全管理研究[D].蘭州大學(xué)，2009.

[2]楊志旭.淺述水電站大壩安全監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀及其自動(dòng)化動(dòng)態(tài)[J].廣東科技，2013，02：58-59.

[3]林森.提升沙灣水電站大壩安全管理水平的探討[J].四川水利，2014，01：84-86.