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1 水利枢纽建设程序
每一条河流都先进行流域规划,提出河流水利枢纽梯级布置和枢纽开发建设程序。
对于大江大河,一般将河流划分为上游段、中游段及下游段。
对于大江大河的支流或中小河流的某河段,亦需拟设水利枢纽的梯级布局和梯级开发建设程序。
对于河流水能资源梯级开发建设程序是根据河流的水文、地质、地形、地貌及环境影响等自然条件进行的,按技术先进、经济合理的原则确定开发顺序。一般是先建上游梯级,后建下游梯级,或者是先建简易梯级,后建复杂梯级,后者是以国家经济承受能力来拟建某河流或某河段的第一期开发建设的水利枢纽工程。这些就是河流梯级水利枢纽开发建设程序的基本规律。
如我国澜沧江漫湾电站,是地处澜沧江河流中段的第二梯级电站,上游第一梯级为小湾电站。已于1986年5月1日动工兴建,并于1993年6月第一台机组发电,继后建设下游大朝山、景洪、糯扎渡及上游小湾等梯级电站,先后动工兴建,各梯级电站工程进行顺利。
这里还举出的是某大江上拟建河床式水利枢纽,位于大江中游河段与下游河段衔接处的独立电站,利用水头约lOm,总装机容量约l0万kw,拟建混凝土重力坝,坝高约20m,电站厂房位于河床左岸。由于该工程洪水流量大,l0年一遇洪水流量Q:9250m3/s,且枯洪流量变幅也大约达4倍;而坝址河床覆盖层深(最大达28m),基岩为粉晶白云岩和藻屑状粉晶灰岩,受构造影响,岩层破碎。
在大江上将此河床式水利枢纽列为第一期开发建设工程,由于主体工程坝和厂房都置于河床上,工程规模小而河床流量很大,因而导流工程规模和难度较大,仅其施工费用约占主体工程的60%以上,是不宜列为该河开发建设的第一期工程,这说明合理的水利枢纽开发建设程序是何等重要,又如何才能赢得有效的经济效益。
2 泄洪布置
我国一些水利枢纽建筑在丰水河道上,由于充分考虑到自然条件,特别是水文特征,所选择的水利枢纽与其泄洪布置相适应,获得可靠的安全性,从而赢得良好经济效益;但是也有工程在选用水利枢纽与其泄洪布置中,未顾及自然条件,尤其是水文特性,就造成不良效果。
众所周知,在丰水河道上,对选用坝型为混凝土坝或土石坝的水利枢纽布置时,由于土石坝水利枢纽的泄洪布置和施工导流工程,常需要在河床旁侧设置开敞式溢洪道或在地下设置泄洪隧洞(兼导流隧洞)工程,因而土石坝水利枢纽总造价常高于混凝土坝水利枢纽的总造价,此时混凝土坝水利枢纽尚有超泄洪水能力,其根本原因就在于混凝土坝水利枢纽充分利用了河床泄洪的优越性。
例如我国某水利枢纽,由土石坝、引水道及溢洪道组成,在选用该水利枢纽布置中,且需要大量衬护钢筋混凝土,加上因导流隧洞增加长度的开挖及钢筋混凝土衬护,总计工程量相当于在河床中建造一座混凝土坝,实质上就等于该水利枢纽多建造了一座土石坝。如巴西伊太普、我国澜沧江景洪实践工程,当流量Q>10000m3/s,就是明渠或分期导流的典型实例。
由上述使我们认识到,不要以为工程修建完成了都是好的,应回顾仔细想,那些是做好了的,那些还是有问题.从上述若能将多建造一座土石坝所花费用省下来,那就是由于对泄洪布置未引起重视产生的失误,应引以为戒。
3 坝高拟设
3.1规范规定坝高
表l为一些国家设计规范对坝高的规定及建设。
3.2合理拟定坝高
各类坝型,其断面的底面积最大,因此若降低1米坝高,就相当于减小了坝体最底部高度1米的断面积。
坝顶高程是由每条河流规划初拟的,最终确定取决于坝址的自然条件(水文、淹没、地形、地质),其中重要的是地质条件,因为各类坝型对坝基建基面要求是不相同的,因而坝高也就不同,即使同类型的坝高也由于综合利用条件(防洪、灌溉、淹没、发电、环保、旅游)及枢纽布置差异亦有区别。因此对坝高确定,应对不同类别坝型及同类坝型的自然条件及综合利用条件进行认真的技术经济比较后,方能合理拟设坝高。
3.3土石坝坝顶防浪墙
近年来,土石坝设计,特别是混凝土面板堆石坝,广泛采用高防浪墙,其目的是既能降低坝顶高程,减小坝体工程量,又能因垂直墙减小波浪爬高,从而降低坝体造价。迄今采用的防防浪墙时,需考虑如下几点:
(1)对波浪爬高估算时,应仔细分析枯期和洪期的库水位与对应的风速、风向及吹程等因素在内的最大爬高;
(2)防浪墙底高程宜设在正常蓄水位以上;
(3)防浪墙与防渗体的连接必须牢固可靠,所设置止水宜多层防护与抗渗有效;
(4)防浪墙愈高愈经济,但对低坝效益不明显;
(5)防浪墙要加强抗变形和抗裂性能;
(6)据工程实践,防浪墙高度以5m左右为宜据萨而瓦兴娜混凝土面板堆石坝采用防浪墙高度8m,发现有异常状态。
4 临时与永久建筑物结合
4.1临时挡水建筑物
在水利枢纽布置中,一些工程利用临时围堰作为永久坝体组成部分,减小了坝体部分工程量及施工期,从而降低了水利枢纽工程造价。
又如巴西佛士度爱利混凝土面板堆石坝高160m,利用坝体临时断面挡水高度80m度汛,两条导流隧洞内径12m,多为600m导流,使原设计频率P=10%,泄流量Q=3750m3/s,提高到导流设计频率P=2%,泄流量Q:7700m3/s,解决了洪水期度汛安全问题。
4.2临时泄水建筑物
临时导流隧洞与永久泄洪隧洞或电站尾水洞相结合的实例较多,从而降低水利枢纽工程造价。
如美国格林峡重力拱坝高216m,采用2条直径12.5m,总长1760m的导流隧洞导流,完成导流任务后,将其改建为泄洪隧洞;
又如我国某水利枢纽工程,土石坝高167m,左岸布置的3条导流隧洞内径为14.5m,总长3552m,围岩为砂岩夹泥岩,断层发育,大部属Ⅲ类岩石,导流任务完成后,将其改建为龙抬头式孔板泄洪隧洞,利用导流隧洞总长3000m,占导流洞身总长达88%,明显地降低了水利枢纽的造价。
此外,为了减小导流工程规模,充分利用河床泄降低水利工程造价的方法与措施流的优越性,在河流枯水期选用断流围堰河床旁侧导流方式;枯水期选用河床和河床旁侧组合导流方式;继后加高枯水围堰高度(表2)旁侧导流方式,能获得显著的经济效益。
还有一些工程,尤其是中小型工程,利用引水、防洪、灌溉等建筑物与泄洪、导流建筑物相结合的例子较多,这里不再赘述。
5 提早发挥工程效益
5.1提早发电
如瑞士大狄逊混凝土重力坝高284m,分四期建设,第一期坝高达181m时,先行水库蓄水发电,提早发挥效益。
如我国长江葛洲坝混凝土坝高47m,在建设中利用大江施工围堰挡水,提早发电,发挥效益。比传统的柱状分块浇筑方法提前1年多时间发电,提前发挥效益,且建设投资相应减小,体现了快速施工优势。
6 结束语
1.绿化混凝土技术
绿化混凝土技术与堆石混凝土技术有很大差别,绿色混凝土技术主要应用于水利工程防护部位。绿色混凝土技术打破以往用混凝土为原料防护水利工程的做法,因为绿色混凝土技术是将绿色植物与混凝土结合在一起,共同作用在水利工程中。其技术实施的方法是以碎石、废渣等作为混凝土基本原料并在其中掺入高分子材料,制成较大一些的砖块,并在上面预留适合种植植物的孔,在其中加入肥料和土壤,将植物种植在孔中,把种有植物的混凝土砖块搭建在水利工程的防护部位。绿色混凝土技术中的植物的根系传过砌砖扎根到泥土中,植物更好的生长。促使水利工程的强度高、植物的覆盖率高,抗洪作用非常强,有效的保护水利工程的质量。此项技术是一种环保技术,是一种可持续发展的技术。
2.防水毯防水施工技术
防水毯防水施工技术主要是膨润土防水毯的应用。膨润土防水毯是防水工程中一项新创,是由新型复合防水材料制成,应用于水利工程中用于防水效果非常良好、。鹏润土防水毯是以膨润土和土木植物为主要材料将膨润土均匀的覆盖在织布层与非织布层之间,在对织物进行编制,将鹏润土与织布固定在一起。需要注意的是在制造过程中保证整个防水毯上膨润土重量均匀。膨化土防水毯具有的优点有不会污染环境,施工工艺简单施工效率快。施工要求低适合应用水利工程中。然而,鹏润土防水毯施工过程中注意将其放置在土层上,能够进一步提高工程的防水指数。
3.长距离输水系统水利过渡过程计算
对于水利工程中需要长距离输水系统的部分进行的过渡过程计算,从客观的角度对水利工程中的供水工程建设的计算,已达到缩短工期同时工程质量保证的目的。通过对水利工程长距离输水系统进行水利过渡过程的计算确定如何建设水利工最为合理,降低可能对水利工程造成危害。数据的准确性能够更有说服力,促使施工责任人综合分析水利工程中使用的泵的类型、调压实施等最佳的运行方案,从而提供高整个水利工程质量和有效的节约工程造价。
二、新技术新工艺在水利工程中应用是实例分析
在我国水利工程建设中应用新技术新工艺提高水利工程质量,促使水利工程更好的控制和治理地表水及地下水。本文将以江都水利枢纽工程第三抽水站的建设为例,具体的分析新技术新工艺在水利工程中的应用。江都水利枢纽工程第三抽水站位于淮河、里运河、老通扬运河交汇处。此次水利工程建设中有效的利用新技术新工艺,改善以往、江都水利枢纽工程第三抽水站存在的问题。工程中新技术新工艺的具体应用有:
1.采用先进的水力模型
江都水利枢纽工程第三抽水站的建设需要注重水泵的应用和使用过程中周围水力的作用。对此采用水力模型,进行模拟实验及计算相关的作用力,从而有计划的建设江都水利枢纽工程第三抽水站。江都水利枢纽工程第三抽水站采用的是TJ05—ZL-01水力模型。此种水利模型是新推出的一种技术,经过专家鉴定,目前国内处于比较领先的技术水平。应用水利模型具体分析水利工程水泵的周围作用力,以原水泵作为基础。原水泵叶轮的直径为D=2.00m,转速为n=250.0r/min,应用TJ05—ZL-01水力模型进行换算原水泵效率值采用的公式为nDDn,确定效率值为500kW。根据江都水利枢纽工程第三抽水站的实际需要,分析进水条件、使用条件等,经过综合分析后确定江都水利枢纽工程第三抽水站需要应用水泵为叶轮直径为2.00m,转速为214.3r/min,的水泵。同时根据水泵特征杨程下的主要参照表1具体的计算水泵轴承抽水的效率,确定水泵使用的电功率。在此基础上确定水泵的轴承的效率应用公式N9.81QH/,既最终得出水泵的轴承效率。确定水泵的使用功率的同时,需要明确江都水利枢纽工程第三抽水站的变频发电技术。此项工程是以抽水为主,采用最佳的变频发电技术将会大大的提高整个工程运作效率。
常见的变频发电的方式有同转速运行方式、变转速运行方式、变极降速运行方式、变频运行方式,在针对第三抽水站的实际情况,进行综合分析后确定两种实施方案。方案1:以原水泵机组为基础,变换成频率增倍的变频变速。抽水工况使用的电能为1,600kW,功率为28P,转动的频率为50Hz,电压为6kV;发电工况使用电能为400kW,功率为56P,转动的频率为25Hz,电压为6.3kV。方案2:采用反转发电的模式,将抽水发电两种工况变换成级数相同的情况下进行变频变速。其中抽水工况中电能为1,600kW,功率为28P,转动的频率为50Hz,电压为6kV;发电工况中电能为450kW,功率为28P,转动的频率为25Hz,电压为3kV。将两个方案进行计算,从表2中的数据分析可以看出采用第二个方案更为适合。江都水利枢纽工程第三抽水站在确定水泵的使用标准后针对相关的设施建设采用堆石混凝土建工程底部需要巩固的部位,有效的增强工程的稳定性、坚固性、减缓工程老化的程度。
2.水泵部件采用新工
江都水利枢纽工程第三抽水站主要建设是抽水站,而抽水站中最容易出现的问题是水泵。对此为保证水泵能够持久的应用,采用新技术对水泵部件进行处理,提高整个水泵的功能。针对水泵的叶片采用适当数显三坐标测量其表面的程度,并将其改善,降低叶片的摩擦力,提高水利性能;为保证水泵的密实性采用“”型橡胶密封圈进行密封从而提高水泵密封的紧实度,避免水流入水泵,使水泵生锈降低工作效率。水泵各个部位采用最为先进的习技术增强水泵的性能。实现江都水利枢纽工程第三抽水站更好的为人们服务。
三、结束语
黔中水利枢纽工程由水源工程、灌区工程、贵阳市供水工程、安顺供水工程组成,计划总投资约60亿元。工程分两期,今年10月开工建设的一期工程,预计2015年建成。一期工程总投资51.2亿元,包括水源工程、濮医及贵阳供水一期工程。水源工程坝址选在三岔河中游六枝特区与织金县交界的平寨,总库容10.92亿立方米,坝后电站13.6万千瓦。整个工程将涉及贵州中部贵阳、安顺、六盘水3市、黔南州和毕节地区的12个具(市、特区)。其中灌区区域为六枝、普定、镇宁、关岭、西秀(不含安顺市区)、平坝、长顺7个具(区)。灌区国土面积为10159平方公里,2007年总耕地面积为505.2万南,总人口287.8万人,粮食生产总量96.3万吨,GDP为144.0亿元。
“黔中水利枢纽工程是继百色水利枢纽之后,国家实施两部大开发战略的又一大型水利枢纽工程,目前是我省历史上、自然条件上最大的水利工程,也是我省首个大型跨地区、跨流域水利调水工程。同时,被列为我省西部大开发水利建设的标志性工程。”省水利厅规划计划处处长张显书告诉记者。
据了解,黔中水利枢纽工程将按500年一遇洪水设计,500年一遇洪水校核。
一期工程通过建坝蓄水满足灌区及贵阳受水区的供水,增加平寨电站的出力,水库抬高水位后在坝体上游左岸约200米通过灌溉引水隧洞沿长63.9千米的总干渠自流进桂家湖水库,来解决六枝特区北部和东部、普定县南部、镇宁布依族苗族自治县北部、关岭布依族苗族自治县中部的灌溉和县乡村供水;再沿桂松干渠前段49.177千米自流到革寨1号泵站,解决两秀区南部和东部的灌溉和乡村供水;通过革寨1号泵站提水23米后沿4.09千米的渠道输水至革寨水库,在革寨水库库尾设革寨2号泵站提水25米进入东屯,再通过长31.475千米桂忪干渠后半段进凯掌水库,解决平坝县南部、长顺县东北部的灌溉和县乡村供水;同时在桂松干渠后半段麻杆寨渡槽进口(75加670)放水进入长22.9千米的麻线河进入红枫湖水库,通过红枫湖的调蓄从西郊水厂向贵阳受水区供水;在渠尾进入凯掌水库后,再沿河道进松柏山水库、花溪水库、阿哈水库向贵阳市供水。
省水利水电勘测设计研究院副总工程师、黔中设计处处长向国兴介绍说:“黔中水利枢纽工程的施工难度非常大,在某些方面,甚至超过了‘南水北调’。”
“八山一水一分田。”贵州是全国唯一无平原支撑、以岩溶地貌为主的典型山区省。要在这样的山区修建一条总长63.9公里、宽度在7米以上的“运河”,其施工难度可见一斑。
“一要在灌区内曲线设计,覆盖尽可能多的农民耕地;二要在水源地三岔河复杂的地质结构上建造一座高162.5米的大坝;三要在山区复杂的地理环境上,建造大型的曲线建筑物渡槽、隧洞和导洪管。”省水利水电勘测设计研究院工程师张健说,“这三大施工上遇到的难题,在国内的水利灌溉工程中,都可以称‘最’。”
徐家湾渡槽总长度952米,首次在水利灌溉中采用高度超过100米的大跨度连续刚构型结构;白鸡坡渡槽高度130米;大山哨隧洞长度达到8.672公里……虽然在投资金额上,总投资62个亿的黔中水利枢纽在全国水利灌溉工程中只能算是中上,但部分地段的施工难度却是最难的,一串串数字就是在挑战水利工作者的智力与耐力极限。
“该工程下个月就要报批国家发改委,对于这个工程我们有信心!”在3月25日省政府新闻办举行的新闻会上,省水利厅厅长黎平激动地说。
“省委、省政府正式吹响全省水利攻坚的号角之后,特区政府即提出‘集全区之力,抓好黔中水利枢纽工程前期各项工作’。目前,全区共投入资金130万元,人力1000人次。”六枝特区区长舒勇介绍说,“作为工程项目所在地,六枝特区将会全力支持全省人民实现长久以来的水利梦想。”
关键词:蓄水安全鉴定;老龙口工程;水利枢纽
老龙口水利枢纽工程是水利部吉林省“十一五”期间77项工程之一,是振兴吉林省老工业基地重点项目之一。该工程位于珲春河干流上,距珲春市区约30km,坝址位于珲春市哈达门乡老龙口村。该工程是以防洪、供水为主,结合灌溉、兼顾发电综合利用的大型水利枢纽工程。老龙口水利枢纽工程建成以后,可使珲春市防洪标准由目前的不足20年一遇提高到50年一遇洪水标准,保护下游人口60.83万人,保护耕地11.91万亩;每年可为城区供水2.828亿m3;为下游15.1 3万亩农田提供灌溉用水;电站年平均发电量5199万kW・h。
老龙口水利枢纽工程主体工程由大坝、溢洪道、鱼道、引水发电系统等组成。
大坝为粘土心墙坝,最大坝高44.5米,坝顶长756.6米,坝顶宽6米;溢洪道位于左岸,为岸边溢洪道,包括引渠段、闸室段(长34米,设5孔弧型门,单孔净宽12米)、陡槽段、挑流段、尾水渠;鱼道位于左岸溢洪道内测,鱼道总长525.5米、宽2.5米、鱼道的梯级数为137级、梯级长3.2米;引水发电系统位于右岸包括引水发电洞(洞长358米,洞径6.7米)、压力管道、电站(总装机容量1.92万kW,3台机组,其中2台8000kW,1台3200kW)。
水库总库容3.674亿m3,该水库为不完全年调节性能的水库。
老龙口水利枢纽工程概算总投资为8.913亿元,工程已经于2012年完成投入使用验收。
1 工程建设过程
1990年省水院完成了吉林省珲春河流域规划报告,1991年吉林省人民政府批复了珲春河流域规划报告,其中老龙口水库工程列为先期开发的项目。2001年省水院完成了老龙口水库工程项目建议书,2001年5月15日国家发展计划委员会批复了老龙口水库项目建议书。2001年省水院完成老龙口水利枢纽工程可行性研究报告,2004年7月19日国家发展改革委员会批复了老龙口水利枢纽工程的可行性研究报告。2004年省水院完成了老龙口水利枢纽工程初步设计报告,2005年1月20日水利部批复了老龙口水利枢纽工程的初步设计,初步设计批复概算总投资6.9361亿元,其中:中央水利基建投资安排1.8亿元、吉林省水利建设投资安排2亿元,珲春市地方匹配1.1361亿元,申请国家开发银行贷款2亿元。2009年调概为8.913亿元。工程共占用耕地1593.54亩,林地4571.24亩,搬迁人口1937人。
老龙口水利枢纽工程批复总工期为4年,初步设计报告设计主体工程第一年4月份开工,因受征用土地、林地的影响,主体工程实际开工时间为2005年9月份,主体工程开工时间较初设晚5个月。工程重要里程碑:2004年8月-2005年8月为施工筹备期;主要完成三通一平,临时房屋、临时导流洞、临时交通桥等工程。2005年9月土石坝、溢洪道、鱼道、引水隧洞工程开工。2006年5月专项工程(改线公路、输电线路、通讯线路等)开工,2007年9月底完工;2007年3月电站工程开工,2010年底完工;2007年10月大坝截流;2009年8月进行蓄水安全鉴定,2010年9月工程下闸蓄水;2011年8月31日并网发电,2012年2月完成投入使用验收。
2 主要设计变更
(1)2006年6月25日,公司聘请水利部专家对老龙口水利枢纽工程进行了技术咨询。根据咨询意见,设计院对土石坝工程进行的优化设计,整个土石坝进行瘦身设计,将原来设计的上下游得坝坡进行了优化调整,即原上有坡度由原来的101.04m马道以下的1:2.75改为1:2.5,101.04m以上的坡度由原来的1:2.5改为1:2.25;原下游101.04m马道以下的1:2.5改为1:2.25,原101.04m以上的1:2.25改为1:2.00。
(2)根据工地现场石料场很难开采出符合设计要求护坡料的实际情况,对土石坝上下游护坡也进行了设计变更,即将原来的上游45cm干砌石护坡改成25cm现浇混凝土板护坡,将原来下游干砌石护坡改为预制混凝土块护坡。
(3)引水洞工程根据开挖后的地质条件,设计院对引水洞工程洞出口位置和转弯位置进行了调整。引水洞与导流洞分岔段位置向上游平移84.313m,原引水洞桩号洞0+155~0+239.313m段变更为导流洞桩号导0-020~0-104.313m。
3 重大技术问题处理
老龙口水利枢纽工程在工程建设过程中遇到了许多棘手的重大技术难题。针对这些问题,老龙口公司先后邀请水利部、水利厅专家到工地进行现场咨询,许多设计、施工方案得到了优化,技术问题得到了破解。
(1)2006年6月24日至27日,吉林省珲春老龙口供水有限责任公司委托北京海策工程咨询有限公司组成专家组来老龙口水利枢纽工程就有关技术问题进行了咨询。专家组针对有关资料和报告,与参建各方进行了讨论和交流,对土石坝上下游坝坡、心墙坡率、下游坝体基础垫层反滤层、坝料压实标准、不良地质段的隧洞设计与施工技术、溢洪道堰型和边墙优化等提出了相应的技术咨询意见。
(2)2006年4月18日,老龙口供水有限公司邀请吉林省科技咨询部水利专家组张盛世等一行五人来到老龙口水利枢纽工地,就临时导流洞、引水洞的有关施工地质及临时支护问题进行专项咨询。专家组成员对围岩级别进行了准确的鉴定和并提出了许多施工指导性意见,对保证后续洞内施工安全、加快施工进步起到了很大作用。
(3)引水隧洞工程施工过程中,由于地质条件不好,大小塌方不断,尤其桩号0+231处附近(断层破碎带NE,断面平直,节理面光滑,带内为断层泥和岩屑,属Ⅴ类围岩,受断层影响,节理裂隙发育,呈松散结构,自稳性及完整性差。两断层相距较近,相互影响较大,使洞顶塌方严重)发生三次较大塌方,塌方量约为600m3,塌方段处理难度大。另外,引水洞出口进洞及引水洞进口龙抬头段施工也存在一些技术难题亟待解决。应老龙口供水有限公司邀请,吉林省水利专家组二次来到老龙口水利枢纽工地,就导流洞、引水洞的有关施工地质及临时支护问题进行专项咨询。专家组成员对围岩级别进行了准确的鉴定和并提出了许多施工指导性意见,对保证后续洞内施工安全、加快施工进步起到了很大作用。
4 蓄水安全鉴定及成果
4.1 蓄水安全鉴定范围和依据
本次蓄水安全鉴定的工作范围是:土石坝、溢洪道(含鱼道)、引水隧洞、基础防渗和已经安装完毕的各类闸门和启闭机等金属结构、安全监测设施,以及涉及工程安全的库岸稳定、工程地质、水文规划、下游消能防冲等。
安全鉴定工作依照水利部《水利水电建设工程蓄水安全鉴定暂行办法》(水建管[1999]177号)、《水库大坝安全评价导则》(SL258-2000)、《水利水电建设工程验收规程》(SL223-2008)及《水利工程项目验收管理规定》(水利部令30号)文件。
4.2 安全鉴定准备工作阶段
2008年11月,吉林省珲春老龙口供水有限责任公司委托中水淮河规划设计研究有限公司承担老龙口水利枢纽工程的安全鉴定工作并签订了委托设计合同,同年12月编制出《吉林省老龙口水利枢纽工程安全鉴定大纲》。从2008年11月至2009年7月底老龙口水利枢纽工程业主、质量监督、设计、监理、质量检测、施工等各参建单位依照中水淮河规划设计研究有限公司编制的安全鉴定工作大纲,确定了工作范围和内容,工作开展方案,成立了工作机构,明确各参建方的职责和要求。
4.3 安全鉴定工作
安全鉴定工作分三个阶段进行:
第一阶段:2008年12月下旬鉴定单位有关专家到工程现场了解工程情况,与业主单位及各参建单位研究蓄水安全鉴定的重点工作,确定《老龙口水利枢纽工程蓄水安全鉴定工作大纲》,并由业主单位根据《老龙口水利枢纽工程蓄水安全鉴定工作大纲》组织各参建单位准备有关资料和报告。
第二阶段:2009年1月1日至7月31日,鉴定单位派出主要专家对建设各方资料准备情况(中间成果)提出意见和建议,于7月31日前提交最终成果,供专家审阅。
第三阶段:2009年8月14日-8月23日,安全鉴定专家组全体成员17人一行分为综合、水文规划、工程地质、地基处理与灌浆、水工、施工、金结、安全监测8个专业组到工程现场。来到老龙口水利枢纽工程工地,开展安全鉴定工作。
听取了项目法人、监理、设计、施工、质量监督等单位的情况汇报,审查了各参建单位的“自检报告”,查阅了各参建单位的相关资料,对工程的关键部位,工程实体质量进行了重点检查,其中对防洪度汛方案、工程质量检测、工程质量评定、工程检测设施和检测数据的分析资料等进行了详细审查。
4.3.1 检查工程形象面貌是否满足安全蓄水的条件。
4.3.2 蓄水安全鉴定工作重点是:检查工程施工过程中是否存在影响工程安全的因素,以及工程建设期发现的影响工程安全的问题是否得到妥善解决,并提出工程安全评价意见;对不符合有关技术标准、批准的设计文件并涉及工程安全的,分析其对工程安全的影响程度,做出评价意见;对虽符合有关技术标准、批准的设计文件,但专家认为构成工程安全运行隐患的,也应对其进行分析和做出评价。
4.3.3 对影响工程安全蓄水的地质、设计、施工和运行的有关工程问题进行分析做出评价,并提出确保工程蓄水安全运行的意见和建议。
4.3.4 对工程及设备的缺陷、质量事故检查处理报告以及有关资料进行评价。
4.3.5 对关键部位、出现过质量事故的部位进行重点检查,包括抽查工程原始资料和施工、设备制造验收签证等,并进行评价。
4.3.6 建设各方所提供的资料必须真实、准确、可靠;鉴定单位的鉴定结论必须客观、公正、科学。
4.4 安全鉴定成果
4.4.1 土石坝安全评价。蓄水安全鉴定前,建设单位委托有资质质量检测单位对土石坝的粘土心墙填筑质量进行了全面检测,检测结果认为大坝粘土心墙总体较密实、连续、完整,局部含砂量偏高,但对局部含砂量偏高区钻探取样试验,各项检测结果均满足设计及规范要求。鉴定结论为坝体施工填筑中的取样干密度、压实度、相对密度、孔隙率、渗透系数及粘土心墙力学指标均满足设计要求。反滤料成品料级配稳定,总体符合规范和设计要求。老龙口枢纽工程地貌地质情况简单,对地基处理措施属于常规手段,全部基础处理工程合格。
截止到2009年7月底,对11个分部工程中的888个单元进行了评定,均合格,其中优良814个单元,优良率为91.7%,每分部工程中的单元优良率均达到66.7%以上。原材料及中间产品质量优良,施工质量检测资料齐全,全部满足设计要求。
4.4.2 溢洪道及鱼道安全评价。(1)建筑物土石方开挖轮廓尺寸、高程、边坡,已通过业主、设计、监理、施工单位分单元共同评定合格。(2)工程使用的原材料(水泥、钢筋、砂石料)及钢筋接头分批次进行了检验,质量符合国家标准。(3)混凝土工程施工工艺基本符合《水工混凝土施工规范》(DL5144-2001)要求,经检测混凝土抗压、抗渗、抗冻等级符合设计和相关规范的要求。(4)施工中未发生质量事故。截止2009年7月底,溢洪道(含鱼道)工程已完成619个单元,全部合格,其中优良单元588个,单元工程优良品率为95.0%,原材料及中间产品质量优良,施工质量检测资料齐全,全部满足设计要求。
4.4.3 引水隧洞进口工程评价。(1)工程使用的原材料(水泥、钢筋、砂石料)及钢筋接头分批次进行了检验,质量符合国家标准。(2)混凝土工程施工工艺基本符合《水工混凝土施工规范》要求,经检测混凝土抗压、抗渗、抗冻等级均符合设计和相关规范的要求。(3)施工中未发生质量事故。施工中出现的施工质量缺陷已经进行处理,处理质量满足设计要求。截止2009年7月底,引水隧洞工程已完成125个单元,全部合格,其中优良单元99个,单元工程优良品率为79.2%。
4.4.4 金属结构评价。(1)设计成果评价。本次安全鉴定范围内的金属结构设备的总体布置、设备选型、有关技术参数的选择基本合理,闸门及启闭机设备的设计原则、结构选材、结构设计、启闭能力、主要设备的设计应力基本符合现行的设计技术规程规范和有关的规定,可以满足设计条件下的工程运行要求。(2)制造安装质量评价。本次安全鉴定时,溢洪道闸门制作尚未完成,进水口事故检修闸门及封堵闸门安装工作尚未结束,故未对闸门的制作及安装质量进行评价。(3)应尽快安装溢洪道闸门及启闭机,完善进水口事故检修闸门、封堵闸门以及其他尚未完成的后续安装工作,并对闸门启闭机进行全行程的联合调试。
4.4.5 安全监测评价。(1)安全监测项目的设置、监测横断面的布置基本满足规范对2级建筑物的要求,仪器选型能满足安全监测要求;大坝表面位移测点间距偏大,水平位移监测方法不完善,缺少溢洪道闸室的位移和扬压力监测设施,为准确监测建筑物安全运行性态,建议按规范要求补充和完善必要的安全监测内容和监测方法。(2)渗流监测纵断面测点间距偏大,渗流量监测设施尚不完善,建议蓄水后应加强巡视检查,必要时增设监测设施。(3)大坝中已埋设仪器安装方法正确,完好率超过98%,施工期观测基本满足监测要求。由于部分仪器测点未能随施工及时安装,以致大坝目前尚有表面位移、绕坝渗流、渗压力、测斜管(分层沉降)等45个测点未完成安装埋设及确定初始值,建议在蓄水前完成。(4)引水隧洞仪器埋设已全部完成,埋设方法正确,但观测频次和资料整理不规范,应加强技术力量,做好资料整理工作。
5 结论
老龙口水利枢纽工程设计合理,总体符合现行技术规范要求;工程质量管理体系完善,已完工程施工质量控制严格,施工中发现的质量缺陷已处理完成,总体满足设计和规范要求;工程形象面貌基本达到蓄水要求,具备初期蓄水条件。
6 老龙口安全鉴定工作的几点体会
关键词:发电厂房工程 施工 控制网
1. 工程概述
尼尔基水利枢纽是国家十五计划批准修建的大型水利项目,也是国家实施西部大开发战略的标志性工程项目之一。发电厂房左侧与主坝相接,右侧与右副坝相连,是水利枢纽的关键项目。施工进场前已经建立了二等平面高程控制网。
尼尔基水利枢纽工程位于内蒙及黑龙江两省交界的嫩江中游,测区属于平原地带,高差为50米左右,地形起伏不大,部分地段植被较多,由于进场时部分工程已经开工,河床堆积物较多,大部分二等控制点位于地势较低的河床地段,通视条件较差。
地区常年气温在-29℃~39℃之间,因工期紧迫,2002年7月选点造墩,8月进行观测,成果用于开挖及混凝土衬砌。2003年4月对该网进行了复测工作,其成果作为最终成果。
2. 施工控制网的设计与实施
2.1 控制网设计
水利水电建筑物控制范围大,具有粗放性的特点,测量放样达到精度,岩石基础开挖为dm级,混凝土、公路、隧洞、桥梁为cm级,机电设备安装、轨道敷设虽为mm级,但系相对轴线而言,故控制网的精度不要求过高,实际上施工控制点用途广泛,使用周期长至几年,为保证工程建设质量高标准,我们选定发电厂房控制网平面等级为四等,高程等级为二等。
2.1.1平面控制网设计