張 義

（浙江宏昌水利設(shè)計有限公司,浙江 麗水 323000）

0 引言

定期開展水庫壩體安全評價，及時掌握壩體安全狀況，并對出現(xiàn)病險的水庫及時采取控制運用和除險加固，對于確保水庫安全運行，促進經(jīng)濟社會穩(wěn)定發(fā)展具有十分重要的意義[1]。

農(nóng)村水電站工程驗收是農(nóng)村水電建設(shè)管理的重要環(huán)節(jié)，是確保工程質(zhì)量建設(shè)的重要舉措。鑒于五洋二級水電站由于各種原因未組織竣工驗收，為保證水電站工程質(zhì)量安全，發(fā)揮其應(yīng)有的經(jīng)濟社會效益，根據(jù)《麗水市水利局麗水市發(fā)改委關(guān)于加快推進麗水市農(nóng)村水電站工程竣工驗收的通知》，由于歷史原因，資料缺失，長期無法完成竣工驗收的農(nóng)村水電站經(jīng)工程安全檢測與評價合格，無重大安全隱患則視同通過竣工驗收[2]。本文根據(jù)《小型水電站安全檢測與評價規(guī)范》，擬從防洪能力、結(jié)構(gòu)、抗震、滲流及金屬結(jié)構(gòu)、工程質(zhì)量、運行管理等方面對五洋二級水電站開展綜合安全評價以得出等級結(jié)論，完成水電站的竣工驗收盡早發(fā)揮其工程效益。

1 工程概況

五洋二級水電站位于浙江景寧縣秋爐鄉(xiāng)境內(nèi)，是景寧縣秋爐坑流域河段上的第二梯級水電站。秋爐坑隸屬于甌江水系小溪流域，發(fā)源于洞宮山脈的白巖尖，主河長16.93 km。水電站壩址位于秋爐鄉(xiāng)坑口村下游河段上，壩址以上集雨面積34.47 km2，河長12.45 km，比降5.39%。五洋二級水電站的樞紐建筑物主要由C10 細骨料砼灌砌塊石重力壩、發(fā)電引水系統(tǒng)、發(fā)電廠房及升壓站等組成。水庫總庫容25.86 萬m3，正常庫容16.8 萬m3，水電站裝機容量3×630 kW，多年平均發(fā)電量518 萬kW·h。

2 安全評價

2.1 工程質(zhì)量評價

五洋二級水電站攔河壩、發(fā)電輸水系統(tǒng)和發(fā)電廠房等樞紐建筑物外觀良好、運行正常。工程未見危及運行和安全的質(zhì)量缺陷和隱患，工程運行正常。評價認(rèn)為五洋二級水電站主要等建筑物工程質(zhì)量滿足要求，工程質(zhì)量總體評定為“合格”。

2.1.1 壩體

壩體是C10細骨料混凝土灌砌塊石重力壩，現(xiàn)場檢查外觀良好，未發(fā)現(xiàn)明顯突變部位和可見裂縫，溢流堰表面平整，混凝土無老化現(xiàn)象，且砼強度均滿足設(shè)計要求，大壩右岸壩肩存在輕微繞滲現(xiàn)象。據(jù)水電站運行管理單位介紹，在庫水位大致相同情況下，漏滲水流量無明顯變化。目前大壩運行良好。因此，攔河壩工程質(zhì)量評價為合格。

2.1.2 輸水隧洞及壓力管道工程

進水口開挖符合有關(guān)施工規(guī)范要求，施工質(zhì)量和強度滿足設(shè)計要求?，F(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)邊坡穩(wěn)定，混凝土表面致密，未見老化、析鈣等不良現(xiàn)象，進水口、隧洞及壓力管道工程目前運行正常。因此，輸水隧洞及壓力管道工程質(zhì)量評價為合格。

2.1.3 發(fā)電廠房及升壓站工程

廠房的梁、柱、樓板無裂縫、位移或變形等現(xiàn)象，未發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)不均勻沉降現(xiàn)象，水輪發(fā)電機組運行情況正常。升壓站緊靠副廠房后側(cè)布置，設(shè)2臺主變壓器，電線桿和變壓器的墩座無開裂、位移現(xiàn)象。因此，廠房、升壓站工程質(zhì)量評價為合格。

2.2 防洪標(biāo)準(zhǔn)復(fù)核

五洋二級水電站水庫總庫容為25.86 萬m3，屬?。?）型水庫，工程等別為Ⅴ等。根據(jù)規(guī)范及大壩所在工程位置，復(fù)核洪水標(biāo)準(zhǔn)按山區(qū)、丘陵區(qū)水利水電工程的永久性水工建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)。主要建筑物為5級，攔河壩為C10 細骨料砼灌砌塊石重力壩，其設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為20年～30 年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為100 年～200 年一遇。根據(jù)規(guī)范計算正常蓄水位和校核洪水位下的壩頂高程，見表1。

表1 壩頂高程計算成果表

由表1 可知，水庫大壩現(xiàn)狀壩頂高程433.3 m，高于校核洪水位，同時高于計算所要求的壩頂高程計算值433.29 m，因此，五洋二級水電站大壩防洪安全滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。

2.3 結(jié)構(gòu)安全評價

五洋二級水電站工程大壩為5 級建筑物，按照《混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，壩體抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)按抗剪斷強度計算：基本荷載組合安全系數(shù)采用3.0，特殊荷載組合采用2.5。

對壩體抗滑穩(wěn)定和壩體應(yīng)力進行復(fù)核，壩體結(jié)構(gòu)安全滿足規(guī)范要求。溢洪道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定安全，消能設(shè)施完好，挑流消能挑距滿足規(guī)范要求，無危及壩基和其它建筑物的安全隱患。

五洋二級水電站進水口圍巖穩(wěn)定，無坍塌現(xiàn)象，無沖刷、凍融損壞現(xiàn)象，隧洞洞身穩(wěn)定，襯砌無明顯裂縫、剝落、溶蝕等情況。啟閉房的梁、柱、板等混凝土結(jié)構(gòu)未發(fā)現(xiàn)裂縫、溶蝕、空蝕和鋼筋銹蝕等異常情況，混凝土強度均滿足設(shè)計要求。因此，評價認(rèn)定五洋二級水電站輸水建筑物中進水口及隧洞的結(jié)構(gòu)安全。

調(diào)壓井無頂蓋通氣良好，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，無坍塌、變形、破損和無漏水現(xiàn)象，附屬設(shè)施扶手、爬梯和水位觀測完整。因此，評價認(rèn)定五洋二級水電站輸水建筑物中調(diào)壓井的結(jié)構(gòu)安全。

五洋二級水電站壓力管道鎮(zhèn)、支墩表面完好，無位移、裂縫及滲漏水現(xiàn)象，壓力管道順直，無位移或滲漏水現(xiàn)象，經(jīng)過現(xiàn)場檢查，未發(fā)現(xiàn)壓力管道存在安全隱患。因此，本次評價認(rèn)定壓力管結(jié)構(gòu)安全。五洋二級水電站廠房和升壓站結(jié)構(gòu)安全，無潛在地質(zhì)災(zāi)害，升壓站布置滿足規(guī)范要求。

綜上所述，五洋二級水電站安全評價單元，水庫及水工建筑物中的基礎(chǔ)評價單元大壩、溢流道、進水口、隧洞、調(diào)壓井、廠房和升壓站結(jié)構(gòu)穩(wěn)定安全。

2.4 滲流安全評價

攔河壩外觀平整順直，導(dǎo)流墻無破損、變形，大壩迎水面、大壩背水坡面砼表面平整、順直，無較大的凹凸面和破損面出現(xiàn)，工程施工質(zhì)量較好。經(jīng)現(xiàn)場觀測，攔河壩未發(fā)現(xiàn)明顯裂縫，也未發(fā)現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。根據(jù)大壩安全技術(shù)認(rèn)定報告書結(jié)論：壩體防滲效果良好，沒有發(fā)現(xiàn)滲漏或繞壩滲漏現(xiàn)象，大壩滲流安全綜合評定為“A”級。

綜合上述情況，五洋二級水電站攔河壩壩基位于相對不透水層巖石上，壩體與基巖膠結(jié)良好，大壩壩基無滲漏情況，大壩右岸壩肩有輕微繞滲，且在庫水位大致相同情況下，漏滲水流量無明顯變化。因此，根據(jù)《小型水電站安全檢測與評價規(guī)范》五洋二級水電站安全評價單元，水庫及水工建筑物中的基礎(chǔ)評價單元，大壩滲流滿足安全要求。

2.5 抗震安全評價

根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》工程區(qū)地震動峰值加速度為0.05 g，對應(yīng)的地震基本烈度為Ⅵ度，地震動反應(yīng)譜特征周期為0.4 s。

根據(jù)《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，本工程可不進行抗震安全復(fù)核。

2.6 水庫及水工建筑評價

通過對電站子評價單元，水庫、擋水建筑、泄水建筑物、輸水建筑物和廠房及升壓站的現(xiàn)場檢查及復(fù)核，并根據(jù)《小型水電站安全檢測與評價規(guī)范》確定五洋二級水電站評價單元，水庫及水工建筑物安全等級為“A”級。具體評價結(jié)果見表2。

表2 水庫及水工建筑物安全評價表

2.7 金屬機電評價

水庫進水口金屬結(jié)構(gòu)和啟閉設(shè)備，選型適宜，目前保養(yǎng)維護一般，均能正常運用，啟閉機均采用手動操作，操作可靠，但效率一般。水電站金屬結(jié)構(gòu)選型適宜，現(xiàn)階段均處于安全狀態(tài)，啟閉設(shè)備能正常開啟，滿足操作要求。從機電設(shè)備現(xiàn)場安全檢查和相關(guān)檢測來看，五洋二級水電站機電設(shè)備均運行良好、安全，滿足相關(guān)規(guī)范要求。

根據(jù)規(guī)范評價認(rèn)定五洋二級水電站評價單元，金屬結(jié)構(gòu)安全等級為“A”級，機電設(shè)備安全等級為“A”級。

2.8 安全運行評價

水電站管理機構(gòu)設(shè)置規(guī)范，人員配備合理，工作管理制度和應(yīng)急預(yù)案健全，各項管理工作開展正常有序。水電站已經(jīng)通過浙江省農(nóng)村水電站安全標(biāo)準(zhǔn)化二級驗收，水電站水庫通過麗水市水庫標(biāo)準(zhǔn)化管理驗收，近三年內(nèi)無重大責(zé)任事故發(fā)生。攔河壩上游設(shè)置水位尺，觀測大壩水位變化情況。大壩未設(shè)壩體水平位移和垂直位移觀測設(shè)備。

評價認(rèn)定五洋二級水電站評價單元，安全運行管理安全等級為“A”級，具體見表3。

表3 運行安全管理評價表

3 結(jié)論

五洋二級水電站工程工程質(zhì)量總體評定為“合格”質(zhì)量合格，運行管理規(guī)范，防洪安全性、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、滲流穩(wěn)定性及金屬機電設(shè)備均為A級，工程滿足現(xiàn)有規(guī)范要求的安全運行標(biāo)準(zhǔn)要求。同時，建議對工程局部缺陷及時處理，優(yōu)化完善監(jiān)測系統(tǒng)，加強安全監(jiān)測和科學(xué)管理，確保水電站安全運行長期發(fā)揮效益。

本文綜合考慮了水電站安全運行狀態(tài)和相關(guān)評價指標(biāo)，依據(jù)規(guī)范在遵循代表性、科學(xué)性和合理性的原則下結(jié)合工程特點將評價單元細化為多個基礎(chǔ)評級單元，構(gòu)成了五洋二級水電站運行狀況評價指標(biāo)體系，優(yōu)化了評價方法，以期為其他工程開展此項工作時提供借鑒參考。