新疆大山口、鐵門關(guān)、托海水電站大壩安全現(xiàn)狀調(diào)查與分析

新疆大山口、鐵門關(guān)、托海水電站大壩安全現(xiàn)狀調(diào)查與分析

新疆巴音郭楞自治省的山口水庫、鐵門關(guān)水庫和新疆哈薩克自治省的塔海水庫分別擁有80米、45米和50米。它們都是該地區(qū)的主要發(fā)電裝置。1999年底，這三座水庫總面積約為95億kwh。為了促進(jìn)當(dāng)?shù)毓まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)，提高各族人民的生活水平，確保邊境地區(qū)的社會(huì)穩(wěn)定，作出了重大貢獻(xiàn)。攔河大壩是水電站最主要的建筑物，大壩的安全，不僅直接影響到水電站自身發(fā)、供電效益的正常發(fā)揮，并與下游人民的生命財(cái)產(chǎn)、國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)命脈乃至生態(tài)環(huán)境密切相關(guān)。為確保大山口、鐵門關(guān)和托海水電站大壩的安全，自1999年9月開始，對這三座大壩實(shí)施定期檢查，經(jīng)過一年零三個(gè)月的不懈努力，到2000年底，完成了全部檢查和評價(jià)工作，評定出大壩安全等級，針對存在的缺陷和隱患，提出了意見和建議。這三座水電站大壩通過定檢取得明顯成效，為開發(fā)大西北促進(jìn)新疆經(jīng)濟(jì)大發(fā)展，奠定了良好的基礎(chǔ)，并為新疆地區(qū)其它水電站大壩的安全管理提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。本次定檢在組織形式上做了一些調(diào)整和改進(jìn)，為保證定檢工作質(zhì)量和加快工作進(jìn)展，進(jìn)行了一次有益的嘗試。1．大壩滲流致災(zāi)及加固隱患鐵門關(guān)土壩、托海拱壩和大山口拱壩，分別于1972年、1988年和1991年擋水發(fā)電運(yùn)行，三座大壩在蓄水后都未做過全面的專題檢查和安全評價(jià)。本次定檢，通過設(shè)計(jì)復(fù)核、施工復(fù)查、運(yùn)行總結(jié)和現(xiàn)場檢查，從設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、壩基隱患、壩體穩(wěn)定、泄洪消能以及近壩庫岸滑坡等方面，對大壩的結(jié)構(gòu)性態(tài)和安全狀況，進(jìn)行系統(tǒng)的分析和綜合評判，查找出一些需要及時(shí)加以處理的缺陷和隱患。如鐵門關(guān)土壩上游壩坡砂礫料偏細(xì)，滲透系數(shù)偏小，在水庫水位驟降時(shí)應(yīng)適當(dāng)控制水位降速；在稀遇洪水時(shí)該壩防浪墻對防止洪水漫過壩頂、確保土壩安全十分重要，應(yīng)及時(shí)對其裂縫和破損部位進(jìn)行修復(fù)。托海拱壩右壩肩繞壩滲漏量大，目前雖不影響大壩整體安全，但應(yīng)盡快進(jìn)行防滲處理，消除這一隱患；泄洪中孔漏水嚴(yán)重，應(yīng)抓緊維修消缺，保證大壩安全泄洪運(yùn)行。大山口拱壩右岸重力墩被裂縫切割貫穿，壩基滲漏量大、滲壓力高，壩頂向下游時(shí)效位移量偏大，這些重大缺陷和異?，F(xiàn)象，目前尚不危及大壩的安全運(yùn)行，但對其嚴(yán)重性要有充分估計(jì)，應(yīng)及時(shí)采取針對性加固處理措施。經(jīng)過專題檢查和綜合安全評價(jià)，摸清了三座大壩的安全現(xiàn)狀，為大壩維修加固和運(yùn)行管理提供了可靠的依據(jù)。2加固后的壩體檢測措施及效果根據(jù)定檢發(fā)現(xiàn)的問題，三座大壩立即著手安排消除缺陷、補(bǔ)強(qiáng)加固工程，其中托海和大山口大壩，邊檢查邊處理，至定檢結(jié)束時(shí)，已完成部分維修加固項(xiàng)目。托海拱壩右壩肩曾建有蓄水池，利用繞壩滲漏水作為生活用水，檢查中指出這一不安全因素后，業(yè)主當(dāng)機(jī)立斷，拆除了蓄水池；在托海副壩（土壩）下游邊坡上，為了綠化曾栽種了樹木，為避免土壩邊坡遭受樹木根系的損壞，在現(xiàn)場檢查后隨即將樹木移走；由于中孔啟閉機(jī)兩缸不同步，引起閘門頂部止水橡皮撕裂而大量漏水，經(jīng)過技術(shù)改造，已較好地解決了不同步問題。大山口拱壩在對右岸重力墩裂縫進(jìn)行檢測分析的同時(shí)，即委托做加固設(shè)計(jì)方案，至定檢結(jié)束時(shí)，預(yù)應(yīng)力錨固處理措施已經(jīng)基本完成，并采用柔性材料，對裂縫進(jìn)行封閉灌漿，以避免裂縫遭受凍脹破壞；緊接著，該壩對壩基滲漏嚴(yán)重部分實(shí)施化學(xué)灌漿處理，目前實(shí)測壩基滲漏量已大為減少；該壩還投入大量人力物力，對大壩監(jiān)測設(shè)施進(jìn)行完善和改造，目前部分新增設(shè)的監(jiān)測設(shè)施已投入使用。三座大壩已經(jīng)完成和正在開展的維修加固項(xiàng)目，是在定檢全面分析研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)缺陷的危害程度，擇險(xiǎn)而優(yōu)，分期安排，針對性強(qiáng)，使有限的資金投入，取得明顯的工程效益，使大壩安全狀況得到根本改善。3大壩監(jiān)測資料質(zhì)量管理的必要性由于歷史原因，鐵門關(guān)大壩和托海大壩建成后沒有經(jīng)過竣工驗(yàn)收，工程設(shè)計(jì)和施工資料沒有進(jìn)行認(rèn)真的整理，有的文字資料和圖紙已經(jīng)丟失。在定檢過程中，業(yè)主克服重重困難進(jìn)行搶救性搜集整理，請已退休的老同志回憶設(shè)計(jì)和施工中一些重大技術(shù)更改問題，走訪已調(diào)離工地的施工單位補(bǔ)充關(guān)鍵性施工資料，在原設(shè)計(jì)單位的配合下，業(yè)主編制出《鐵門關(guān)水電站工程綜合報(bào)告》和《托海水電站工程綜合報(bào)告》，對工程建設(shè)過程、勘測設(shè)計(jì)施工簡況以及運(yùn)行管理情況，做出了比較全面的總結(jié)，使許多寶貴的資料得以集中保管，使某些長期懸而不決的疑難問題得到澄清。大壩監(jiān)測資料是判斷大壩運(yùn)行性態(tài)是否安全的重要信息，由于這三座大壩監(jiān)測項(xiàng)目不全，監(jiān)測設(shè)備陳舊簡陋，因而獲取的監(jiān)測資料可靠性較差，而且長系列的資料沒有經(jīng)過系統(tǒng)全面的分析整理，本次定檢列出的專題，對監(jiān)測設(shè)備進(jìn)行鑒定，將監(jiān)測資料進(jìn)行計(jì)算機(jī)處理存檔，運(yùn)用定性和定量分析方法，對長系列實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析研究，尋找大壩運(yùn)行規(guī)律，使監(jiān)測資料發(fā)揮出重要作用。通過上述搶救性搜集整理工作和對監(jiān)測資料的分析研究，連同本次定檢的各有關(guān)檢查報(bào)告，三座大壩已基本建立起比較完善的大壩安全檔案，為今后的大壩安全管理打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。4大壩安全監(jiān)察中心定檢的成效通過本次定檢，三座水電站的各級領(lǐng)導(dǎo)和管理人員增強(qiáng)了大壩安全意識，建立和健全了水工管理機(jī)構(gòu)和規(guī)章制度，一批年輕有為的水工技術(shù)人員，在老專家言傳身教熏陶之下，業(yè)務(wù)素質(zhì)水平得到迅速提高。例如，大山口水電站組織各級管理人員多次旁聽專家組討論，還邀請專家做專題輔導(dǎo)講座，對水電站大壩安全的重要性和特殊性，以及潰壩事故的突發(fā)性有了比較深入的認(rèn)識；在機(jī)構(gòu)改革調(diào)整中，加強(qiáng)水工管理力量，認(rèn)真修訂水工管理各種制度，在企業(yè)上等級和達(dá)標(biāo)時(shí)，將大壩與機(jī)電設(shè)備一同嚴(yán)加考核，并安排技術(shù)人員赴內(nèi)地有關(guān)水電站對口考察學(xué)習(xí)，吸取先進(jìn)的大壩監(jiān)測技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合大山口大壩的具體情況，制定出整改規(guī)劃。三座水電站長期與大壩相伴的水工管理人員，具有比較豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在定檢過程中參與多學(xué)科交叉研究、綜合分析論證之后，短時(shí)段內(nèi)對大壩的認(rèn)識由感性升華到理性，由局部擴(kuò)展到全面，由運(yùn)行管理階段追溯到設(shè)計(jì)、施工全過程，逐步掌握大壩性態(tài)變化規(guī)律，明確了安全監(jiān)控的重點(diǎn)部位，使自己的專業(yè)知識和管理水平攀登上一個(gè)更高的臺(tái)階，這是本次定檢最重要的成效之一。大山口、鐵門關(guān)和托海水電站大壩，之所以能在較短的時(shí)間內(nèi)，通過定檢取得上述一系列明顯成效，與定檢的組織形式緊密相關(guān)。本次定檢由專題檢查和安全評價(jià)二部分組成，業(yè)主負(fù)責(zé)專題檢查，大壩安全監(jiān)察中心負(fù)責(zé)安全評價(jià)。專題檢查在大壩安全監(jiān)察中心組織的專家組指導(dǎo)下進(jìn)行，專題檢查結(jié)束后由業(yè)主負(fù)責(zé)提出有關(guān)檢查報(bào)告。大壩安全監(jiān)察中心審查專題報(bào)告，并結(jié)合大壩設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行情況，對大壩結(jié)構(gòu)性態(tài)和安全狀況進(jìn)行全面綜合評價(jià)，評定大壩安全等級，針對存在的隱患和缺陷，提出整改意見和建議。本次定檢專家組成員包含了熟悉拱壩和土壩設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行管理三方面的專家，知識結(jié)構(gòu)合理，專業(yè)素質(zhì)較高，在定檢中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。各專題檢查項(xiàng)目針對性強(qiáng)，檢查手段和分析方法可靠，工作深度滿足綜合評價(jià)的要求。大壩安全監(jiān)察中心在安全評價(jià)過程中，全面傾聽有關(guān)方