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关键词:大跨度 桁架 吊装方案
1工程简介
本文以某市网球馆的屋面钢结构工程为研究对象,该工程建筑面积4488.2。建筑层数为地上两层,建筑高度约24m,结构平面近似椭圆型,横向宽度为60.588m、纵向长度为74.078m。
该工程设计使用年限为50年,结构安全等级为二级,耐火等级为二级,抗震设防烈度为7度。
2.安装工艺流程及主要技术要求
2.1以单榀桁架为例,主要的安装流程是:桁架梁的现场拼接基础标高及轴线测量钢管柱的安装支撑胎架的铺设桁架梁的吊装桁架梁的就位、测量梁柱节点焊接设临时支撑支撑胎架的卸载和拆除。
2.2大跨度管桁架安装的主要技术要求包括:
2.2.1确定吊装方案及吊装验算
吊装方案的确定是整个工程施工的关键,所选择的方案要在确保施工进度和安全的同时,还要保证成本费用较低。构件吊装前应对构件进行吊装验算,检查杆件是否有拉、压杆间变号的问题,如果有应进行局部加强。
2.2.2桁架梁下支撑胎架的设计
在安装的过程中为保证结构的稳定性和安全性,应在桁架梁下设置支撑胎架,并且要进行必要的验算。
2.2.3关键连接节点的焊接技术
现场焊接是安装的重要部分,焊接的质量影响到整个工程的安全。焊前应根据工程特点制定详细的作业指导书,并严格按作业指导书进行施工。本工程中关键的连接节点为管桁架的对接接点和管桁架与结构柱的连接节点。
3总体安装施工方案
某市网球馆屋面钢结构工程的最大难点就是主管桁架的安装,其跨度74.1m,矢高约12m,截面为2.5m×2.2m的倒三角形,单榀重量约34.3T。针对该工程主管桁架跨度大、自重大、建筑曲线复杂和施工场地情况等特点,结合以往类似工程的施工经验和国内大跨度空间管桁架钢结构安装施工的工程实例,最终确定如下安装方案:
将该工程每榀主桁架分为两段在现场制作成品合格后进行吊装,整榀空中对接。现场在桁架跨中处利用贝雷片搭设空中对接操作平台,每半榀主桁架采用两台汽车吊抬吊就位,在两榀主桁架安装完后并形成稳定的独立空间单元后,利用汽车吊分区分块进行其它次桁架吊装。
4 吊装机械选择
将每榀主管桁架分为两段,每段长约38m、重约18.5T,最长次桁架约18m(重约4.5T),结合现场情况拟在吊装过程中选用两台50T汽车吊负责主桁架吊装就位,其它次桁架采用单台25T汽车吊安装。
半榀重量约18.5T,采用2部50T的吊车抬吊就位,安装高度23m,当选用25.4m主臂,8m的工作半径时,吊车可吊12.4T,两台24.8T,满足桁架的吊装要求。
5贝雷架空中对接平台的搭建
“贝雷架"又称贝雷片,贝雷梁或桁架,它具有结构简单、运输方便、架设快捷、载重量大、互换性好的特点,广泛应用于交通工程、市政水利工程,是我国应用最为广泛的组装式承重构件。
本工程采用贝雷架搭建空中对接平台,具体方案如下:
5.1因地面离主桁架的下弦高约为20m,故平台的高度要搭建到18m,施工单位采用公路钢桥贝雷桁架拼成桁架支墩。该支墩具有速度快、稳定性和受力性能好的优点。每一小方柱的承载力可达1000~1500KN,只要地基强度许可,桥架高度可达20~30 m。
5.2平台柱的平面尺寸为4.5m×12m,其4.5m方向为建筑面的长轴向。平台柱由4根小柱构成,每根小柱由4片贝雷片组装而成,其高度方向上由6片贝雷片组装而成。
5.3每一根小柱有8个础板,每个础板与直立桁架阳头用桁架销相连,础板用普通板钢板焊成,底板上钻有4个直径为26的孔,可供与混凝土地基与地脚螺栓连接。每根方柱间的桁架用角撑连接使之成为一个方柱构件,每一单片桁架使用两个角撑。
5.4柱墩的顶部安装一根顶梁(俗称下顶梁),下顶梁采用20号工字钢制作,在其下翼缘焊有两个凸耳,与直立桁架用销子连接,下顶梁的作用是下传上部压力分配给桁架。
5.5下顶梁上部延4.5方向布置4根HN600×200×11×17×12000的型钢,与下顶梁段焊。上铺设20mm的钢板,形成一个工作平台。上顶梁的作用将管桁架的压力分配给下顶梁。为保证方柱式桥脚在拼装过程中的稳定性,每拼装一层桁架,应在桁架的竖杆上安装两根横撑,以保持贝雷架对接平台间的相对位置,减少贝雷架晃动。
5.6根据桁架的斜度比,在工作平台上搭建桁架胎模,在胎模下部设立两台20T机械千斤顶,用来对接调整使用。
6屋面桁架安装顺序
两榀主桁架先吊完后,依次按顺序吊装主桁架间的支撑桁架,以保证两榀主桁架的稳定性,然后再吊装次桁架。
7桁架吊装
7.1桁架吊装前应对支座预埋件进行轴线及标高复核,并将测量数据报相关单位,若偏差较大提前作出调整措施。
7.2将每榀主受力桁架分为两段,每段长约38.5m、重约18.5T,采用两台50T汽车吊负责主桁架吊装就位, 吊钩的绑扎位置上口离屋脊8m,下口离尾端10m,当桁架起吊时,保证桁架的高低差为12m左右。
7.3当第一榀的前半榀主桁架吊装就位后,用缆风绳(φ14钢丝绳)作临时固定,确保其稳定后吊车脱钩。然后再将另外半榀同样采用双机抬吊进行吊装就位与前半榀空中对接。在控制屋脊标高时,应在地面用水平仪定出十个固定点,用钢卷尺依据图纸标高进行测量。
7.4当两个半品桁架都吊装到空中平台上后,利用工作平台上桁架胎模下的两台20T机械千斤顶以及葫芦进行对接调整。
8胎架的卸载
当屋面系统的主构件安装完成后,就准备开始卸载。因该屋面的跨度大,卸载时要分多次完成,不能一次性完成,具体步骤如下:
8.1第一步先在两榀桁架的中间分四道摆好20T的千斤顶4个,并在主管桁架的下弦杆放上垫块,每块垫块厚度为50mm,第一片垫片离下弦杆50 mm。
8.2第二步同时慢慢松下4个千斤顶,让下弦杆慢慢下降。
8.3按同样的步骤操作,直到下弦杆不在下垂。
8.4撤除千斤顶,利用主管桁架和卷扬机把平台上的构件放到地面。
9小结
9.1对于大跨度空间管桁架结构的安装,需要根据工程的特点制定相应的施工方案,明确关键的技术要求,以保证工程的顺利进行。其中吊装方案、起重机械和支撑胎架的选择,它们对工程的进度、质量和费用影响重大;经过分析比较后选择最优方案。
9.2本工程采用的贝雷架空中对接平台,具有结构简单、运输方便、架设快捷、载重量大的特点,能够加快施工进度,减少施工成本。
9.3由于屋面管桁架系统在安装过程中,尚未形成稳定的空间结构,因此要制定合理的桁架安装顺序。本工程先安装两根主桁架之间的联系小桁架,再安装与外圈弧形桁架联系的屋架,以增加结构的空间稳定性,保证施工的安全。
9.4大跨度主管桁架关键的连接节点为管桁架的对接接点和管桁架与结构柱的连接节点,为确保主桁架顺利精确对接,保证质量达到设计的理想状态,下弦支座处封头板与预埋牛腿要先锁住,在桁架对接就位后再焊接。
参 考 文 献
[1] 沈世钊. 大跨空间结构的发展―回顾与展望. 土木工程学报,1998,(6).
[2] 王秀丽. 大跨度空间钢结构分析与概念设计. 北京:机械工业出版社, 2008.
关键词:多水源;优化;调度
中图分类号:S273文献标识码: A
引言
水资源是基础性的自然资源和战略性的经济资源,又是生态环境的控制性要素。随着城市经济社会的发展,供水状况已经是城市发展水平和潜力的一个重要标志,研究城市水源优化调度对城市经济社会发展显得十分必要。
烟台市地处山东半岛东部,是全国首批对外开放的14个沿海城市之一和国家重点开发的环渤海经济圈重要城市。烟台市区是烟台市政治、经济、文化中心,随着烟台城市经济快速发展,城市规模不断膨胀,经济社会需水不断增加,对城市供水安全保障提出了更高的要求。
随着胶东调水工程即将运行通水,客水入境后,烟台市区将面临着当地地表水、地下水和客水联合供水的新格局,对烟台市区水资源配置、运行机制、管理体制、科学调度等方面提出了更高的要求,针对多变量、多目标、多层次的城市供水系统,如何合理配置和优化调度当地水与引黄水、地表水和地下水,使有限的水资源发挥最大的效益,将显得尤为重要。因此,做好烟台市区水资源统一调度和优化配置,有利于优化市区水源结构和供水格局,提高市区供水安全保障能力,促进以水资源的可持续利用支撑经济社会的可持续发展。
烟台市水资源状况
1.1 地理位置
烟台市区地处胶东半岛北部,位于东经120o6′―121o56′,北纬37o04′―37o38′。东、南连威海,西接蓬莱和栖霞,北濒渤海、黄海,与辽东半岛对峙,并与大连隔海相望。市区下设芝罘区、莱山区、福山区、牟平区、开发区和高新区,总人口179.4万人,总土地面积2722.3km2,城区人口131.5万人,城区面积211.2km2。
1.2 水文气象
烟台市属于暖温带季风型大陆性气候,受海域影响具有明显的海洋性气候特征。全市年平均气温11.8℃,年平均相对湿度68%,年平均日照时数2698.4h。市区多年平均降水量698.3mm,丰枯变化悬殊,连丰连枯经常出现,时空分布极不均匀。多年平均陆地水面蒸发量1149.4mm。年平均风速内陆地区3~4m/s,沿海地区4~6m/s,全市平均无霜期210d。
1.3 水资源量
烟台市区多年平均水资源总量7.78亿m3。其中地表水资源量6.02亿m3,地下水资源量3.025亿m3。市区人均占有水资源量434m3,不足全国平均水平的1/5,属于北方沿海资源型缺水地区。
1.4 水资源时空分布特征
受地形和气候的影响,市区降水时空分布不均,年平均降水量总的趋势是由东南向西北递减,由山区向平原区递减。年降水量丰、枯交替出现,年际年内变化很大,枯水期多于丰水期。降水量年内分配也不均匀,汛期6~9四个月降水量占全年降水量的70%以上,其中又主要集中在7、8月份。
市区地表水资源来源于大气降水,地域分布趋势与降水量基本一致,由东南山区向西北递减。由于地表径流受下垫面条件的影响,地域分布的不均匀性比年降水量更为明显。径流的年际变化幅度比年降水量的年际变化更大。天然年径流量不仅年际变化幅度大,而且有连续丰水年和连续枯水年现象。另外,径流在年内分布也相当不均,径流量80%左右集中在汛期。
烟台市区多水源联合优化调度
随着烟台市区供水统一调度运行机制的不断深化,地表水、地下水、客水等多水源联合供水的格局将逐步形成,确定多水源联合优化调度方案,有利于促进水资源的高效利用,提高可供水量,提高城市生活供水系统原水水质,提高城市供水的保证水平,从而使有限的水资源发挥更大的经济效益,获得更大的社会效益和环境效益。
2.1 水资源优化调度的定义和内涵
水资源优化调度[1]就是采用系统分析方法及最优化技术,研究有关水资源配置系统管理运行的各个方面,并选择满足既定目标和约束条件的最佳调度策略。
2.2 水资源优化调度原则
依据《烟台市城市水资源管理办法》并结合城市供水特点,确定供水调度的基本原则:1、先地表水、后地下水,科学引用客水的原则;2、就近原则;3、均衡原则。
2.3 水资源优化调度的目标
1、合理调度水资源,提高水资源利用水平。统筹考虑和调度各水源不同时期的供水、灌溉和环境等各项用水,提高水资源的综合效益;
2、提高城市原水供给保证率,生活供水系统原水供给保证率基本达到95%;
3、水源保障程度大幅度提高。若涉及向中心城区供水的某一水源地因突发性事件或其他原因造成一段时间内不能正常供水时,通过水源的联合调度和城市供水管网的合理配置,使城市供水基本不受影响。
2.4 水源联合优化调度方案模拟
根据烟台市区水源工程及供水工程规划建设情况,水源联合调度方案模拟将分三层次实施:市区现状供水工程除险加固及增容方案,增加当地外夹河地表洪水资源或胶东调水客水资源优化分配方案,增加外夹河引洪及胶东调水并考虑地下水增采方案,根据市区供水规模的增长同时便于统一调度管理,水源联合优化调度方案模拟以水源及供水工程建设为基础条件,通过调度方案模拟逐步提高水源联合调度方案的优化水平,确保市区的供水安全,实现水资源的优化配置。
1、市区现状供水工程除险加固及增容方案。调度方案主要考虑市区现状控制性供水工程门楼水库除险加固及高陵水库除险增容完成后,调度方案基本维持以供水工程各自调度为主的方案。
2、增加当地外夹河地表洪水资源或胶东调水客水资源优化分配方案。随时外夹河官庄泵站的建设及胶东调水客水入境,分别考虑以上工况条件下的多情形分配方案模拟。经进行多情形分配方案模拟调算,结果表明,官庄泵站建成后按向门楼水库调水18万m3/d,向高陵水库调水2万m3/d分配方案最优,较从外夹河引水前供水规模增加4.89万m3/d;胶东调水客水资源按门楼水库分配3150万m3,高陵水库分配1000万m3方案最优,但考虑到市区东、西部供水均衡性且供水能力相差较小,实际调度过程中确定采用门楼水库分配2150万m3,高陵水库分配2000万m3方案。
3、增加外夹河引洪及胶东调水并考虑地下水增采方案。在市区集中供水规模达到不同的档次时,需采取不同的水资源配置调度方案,通过对增加外夹河引洪及胶东调水并考虑地下水增采方案,经各方案调度模拟,市区需水规模在28-65万m3/d时均可以通过多水源联合优化调度实现供需平衡。
保障烟台市区水源联合优化调度的对策和措施
为实现和保障烟台市区水源联合优化调度,应采取的对策和措施主要有:
(1)建立实施最严格水资源管理制度。
(2)实施总量控制下的多水源优化调度。在现有供水格局基础上,进一步完成城市“二横三纵”的供水管(渠)网工程体系;以总量控制为约束,建立调度方案,实现水资源优化调度。
(3)建设多水源联合供水条件下自动化统一调度系统,实现城市来水、供水、泄水等水量动态实时监控和优化调度,使有限的水资源发挥最大的效益。
(4)建立多元化的公共保障措施体系,全面管理好客水入境后带来的一系列复杂问题。
关键词:水库;防洪调度;研究
Abstract: The role of a reservoir with a comprehensive urban water supply and flood control. Based on engineering tasks and characteristics, tasks and principles proposed reservoir flood control operation of reservoir regulation. Flood control program in a different calculation based on the results, considering the safety of drinking water downstream of the city, through a preliminary analysis, recommend solutions, hoping to play some reservoir flood control operation similar reference.
Keywords: reservoir; flood control operation; research
1.工程概况
某水库位于W市上游17km处,具有城市供水、城市防洪等综合作用,其正常蓄水位高程比W市中心区高出约223m,被称为“城市头上一盆水”,因而水库的安全关系该市200多万人的生命、财产及市政设施的安全。该水库正常蓄水位1082.4m,相应库容3100万m3;死水位1071.52m,调节库容2802.5万m3;设计洪水位为1086.08m,相应库容为4953.7万m3;校核洪水位1087.44m,相应库容5784万m3。工程地震设防烈度Ⅷ度,主要建筑物工程级别为1级,次要建筑物为3级。洪水标准按千年一遇设计、万年一遇校核。
2.水库防洪调度的任务和原则
2.1水库防洪调度的任务
W市现有非农业人口183万人,城市等级为Ⅰ等,属特别重要城市,流域防洪规划中确定城市防洪标准为200年一遇。根据流域整体防洪布局,W市城市防洪任务主要由D水库承担,D水库建成以前,先由本水库承担部分防洪任务,本水库同时承担下游城市供水任务。
目前上游D水库尚未建成,因此,本水库防洪调度的任务为通过水库汛期合理调度,满足下游W市既定防洪保护目标,在此基础上,兼顾水库兴利要求,尽可能提高水库供水量。
2.2防洪调度原则
(1)调度方式应简便可行、安全可靠、具有可操作性,判别条件简单明确。
主要通过水位控制预留防洪库容,以实现汛期水库防洪调度。各分期洪水时段选择不同的汛限水位进行控制。
防洪限制水位线以下至死水位线之间的兴利调度区,按下游兴利供水要求控制运行;防洪高水位线以下至防洪限制水位线之间的防洪调度区,按拟定的满足下游要求的防洪调度方式运用;防洪高水位线以上至校核洪水位线的水库防洪调度区,按保证大坝安全的调度方式运用。
(2)防洪调度应充分考虑不利因素,确保防洪安全。
对工程设计工况(P=0.1%)及校核工况(P=0.01%)进行复核,在不高于原工程设计洪水位及校核洪水位的前提下最终确定各分期汛限水位。
(3)在保证水库自身防洪安全及W市城市饮水安全的前提下,水库适当承担下游城市防洪任务。
本水库下游防洪对象主要为W市主城区,防洪标准200年一遇。根据流域整体防洪布局,W市防洪任务主要由上游D水斐械#但目前该水库尚未投入运行,而本水库防护能力达不到200年一遇标准,同时,本水库承担着W市的城市供水任务,鉴于此,在保证W市城市饮水安全基础上,本水库只能适当承担下游W市的防洪任务。
3.水库调度方式
(1)W市城区洪水主要由本水库下泄流量形成,因此,采用固定泄量调度方式,水库防洪允许泄量60m3/s。
(2)水库由保证下游防洪安全调度转为保证大坝防洪安全调度的判别条件为防洪高水位1083.10m。
防洪高水位线以下至防洪限制水位线之间的防洪调度区控制水库下泄流量不大于防洪允许泄量60m3/s;防洪高水位线以上至校核洪水位线的水库防洪调度区,按保证大坝安全的调度方式运用,根据水库泄流能力采用敞泄方式调度,但控制最大下泄流量不能大于之前入库最大洪峰流量,避免人造洪水。
4.分期洪水调度
4.1方案拟定
通过初步分析,本水库调节库容最多只能防御50年一遇的洪水。考虑到本水库同时承担着W市的城市供水任务,如果承担过重的防洪任务,则会对城市饮水安全造成重大影响。鉴于此,拟定了防御重现期10年一遇、20年一遇、30年一遇、50年一遇洪水4组方案。
4.2分期洪水
水库所在W河洪水具有分期变化规律,汛期为尽可能的少占用水库兴利库容,本次研究考虑分期进行洪水调度,分为前汛期、主汛期、后汛期3期,时段分别为6月20日~7月10日、7月11日~7月31日、8月1日~8月20日。
4.3洪水调节计算
(1)起调水位
起调水位按照满足防洪目标和满足自身防洪安全分别确定:
1)满足防洪目标起调水位以防洪高水位1083.10m为基准,根据承担下游防洪任务及目标反算起调水位。
2)满足自身防洪安全起调水位以洪水位不高于设计洪水位1086.08m及校核洪水位1087.44m为控制试算起调水位。
3)起调水位不高于正常蓄水位。
在上述起调水位基础上,将各种工况相应最低起调水位确定为防洪限制水位。
(2)调洪原则及泄洪方式
1)当洪水来临,天然入库流量Q入小于水库允许泄量q允(60m3/s)时,来多少泄多少,利用泄洪建筑物控制泄量,维持汛限水位不变;
2)随着洪水流量增大,当Q入大于q允但库水位低于防洪高水位时,下泄流量仍控制不超过水库允许泄量;
3)随着入库洪水流量的继续增大,水库水位达到并超过防洪高水位,按泄洪建筑物的泄流能力下泄,但控制不大于之前最大入库洪峰流量,水库水位继续上升;
4)随着入库洪水开始逐渐减小后,水库水位上升速度减慢,当泄洪建筑物泄流能力等于入库洪水时,水库水位达到最高水位;
5)随着入库洪水流量的继续减小,水库仍按照泄洪建筑物泄流能力下泄,以使水库水位尽快下降至汛限水位,准备迎接下一场洪水。
(3)调洪成果
通过洪水调节计算,不同防洪调度方案分期特征水位成果见下表。
结合上表分析可知,水库不同防洪调度方案分期特征水位呈现如下规律分布:
1)各防洪调度方案前汛期、主汛期、后汛期的汛限水位呈现“凹”字型分布,并且前汛期汛限水位均不低于后汛期。前汛期的汛限水位除方案四略低外,其他三方案均与正常蓄水位1082.40m相同。主汛期、后汛期的汛限水位均随着防御重现期的增大而降低,其中方案一至方案三降幅较小,方案四的汛限水位较方案三大幅度降低,主汛期、后汛期分别降低了3.67m和1.48m。
2)各防洪调度方案前汛期、主汛期、后汛期防御重现期洪水对应的水库最高水位均不高于水库防洪高水位1083.10m,满足下游防洪任务及目标要求。
3)各防洪调度方案前汛期、主汛期、后汛期设计洪水对应的水库最高水位均不高于水库设计洪水位1086.08m,满足水库自身防洪安全要求。
4)各防洪调度方案前汛期、主汛期、后汛期校核洪水对应的水库最高水位均不高于水库校核洪水位1087.44m,满足水库自身防洪安全要求。
5.防洪调度方案选择
5.1从水库防洪安全分析
各方案均满足水库自身防洪安全要求。
5.2从占用兴利库容情况分析
各方案主要在主汛期占用水库兴利库容,随着防洪标准提高,各方案占用兴利库容的程度逐渐加大,其中方案一和方案二影响兴利库容相对较小,方案三和方案四明显增加,且影响程度较大。
5.3从城市供水安全角度分析
从历年供水情况分析,方案三和方案四将会对W市饮水安全产生影响。
结论:本水库在承担防洪任务同时,将会对城市水安全造成一定影响。通过初步分析,4组方案中方案一和方案二占用水库兴利库容相对较小,对城市供水影响程度相对较低。在考虑W市饮水安全基础上,本水库最终选择防御重现期20年一遇洪水的防洪调度方案。
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按照“安全第一,常备不懈,以防为主,全力抢险”的工作方针,坚持以人为本,安全至上,依法抗洪,科学防汛,通过规范程序管理和科学防控,在现状工程防洪标准内,确保大中型水库不垮坝,重点河堤不决口,内涝少成灾,城市保安全;超标准洪水有应急措施,最大限度地减轻灾害损失,为经济社会发展提供防洪安全保障。
二、指挥调度权限与组织实施
(一)大沽河段的防汛工作在青岛市防指的统一领导下,由市人民政府防汛抗旱指挥部(以下简称市防指)负责调度,市大沽河管理所组织实施。
(二)大中型水库的防汛工作,根据青岛市防指的统一部署,由市防指负责指挥调度,由各大中型水库管理局(所)具体实施。
(三)跨区(市)重点边界河道的防汛工作,根据青岛市防指的统一指挥,由市防指负责调度,相关河道管理所、沿河镇政府组织实施。
(四)小型水库的防汛工作由市防指负责调度,各镇政府(街道办事处)组织实施。
(五)塘坝工程的防汛工作由镇政府(街道办事处)负责调度。
三、日常管理
(一)责任制落实
1、落实以各级地方行政首长负责制、分级负责制、部门责任制、包工程责任制、包工程技术责任制为主要内容的防汛工作责任制,并实行责任追究制度。
2、公布重点防洪工程、小型水库责任人名单和技术责任人名单及其联系方式。
3、公布防汛专家组组成及其联系方式。
(二)预案制度
修订完善全市防汛预案、洪涝灾害应急预案和大中型水库控制运用方案。
(三)防汛检查
1、防汛检查由市防汛办组织分组实施。其中,城市防汛检查由城市防办组织实施。
2、防汛检查的主要内容:(1)防汛责任制落实情况;(2)大中型水库、小型水库、主要河道的险工隐患及处理措施;(3)在建工程防汛准备情况;(4)重点河道、水库防洪预案的修订和落实情况;(5)雨水情遥测和会商调度系统的运行情况;(6)河道清障情况;(7)防汛料物、抢险队伍等非工程措施以及其它防汛工作准备情况。
3、防汛检查结束后,由市防办统一汇总,提交检查报告,并下达防汛检查存在问题的处理意见。
4、对重点险工隐患和水毁、岁修工程制定应急度汛和岁修工程计划,报青岛市水利局或市政府,经批准后组织实施。
(四)防汛队伍
1、市防汛队伍以武装部门组织的基干民兵、镇(街道)组织的防汛抢险队、城市防办组织的抢险队伍组成,我局组建市机动抢险队,市林业防火队员汛期编入市机动抢险队。
2、群众防汛队伍由各镇(街道)、各部门、各单位(企业)群众组成。各级防指负责本辖区内群众防汛队伍调度,跨镇(街道)群众队伍的调度由市防指负责。
3、市武装部门基干民兵抢险队和市机动抢险队主要承担急、难、险、重防汛抢险任务的实施,由市防指统一指挥调度。
(五)防汛料物
1、防汛料物包括市级防汛物资储备料物、镇(街道)级储备料物和群众号料、重点防洪工程储备料物等。
2、市级防汛物资储备料物,由市防指负责调度。具体按《防汛专用物资管理规定》执行。
3、镇(街道)级储备料物和群众号料,由各镇(街道)防指根据抢险需要,负责本辖区的料物调度。
4、防汛紧急时期的防汛料物实行依法征调,先征后补。防汛料物调拨实行出入库手续管理和核销、补充制度。
(六)防汛工作会议
1、会议由市防汛指挥部指挥或常务副指挥主持。
2、主要内容:传达贯彻上级指示;总结上年度防汛工作经验教训;研究部署本年度防汛工作。
3、参加人员:市级有关领导、市防指成员单位负责人、镇(街道)防指负责人、镇(街道)水利水产站负责人、大中型水利工程管理单位负责人、其他有关单位负责人和专家。
(七)防汛值班
1、汛期(6月1日-9月30日),市防办、市防指成员单位以及镇(街道)防办、大中型水管单位均实行24小时值班制度。
2、市防指汛前发文公布防汛值班制度、联系电话和其它联络方式及防汛值班要求。
3、在汛期市防指负责对成员单位、各镇(街道)防办、各大中型水库、河道管理单位、小型水库的值班情况进行抽查,抽查每月不少于四次,抽查情况报相关领导,市防办备存。对擅离职守、贻误工作的,将予以通报批评,情节严重的依法追究有关责任。
(八)防汛信息与传递
1、建立防汛信息定期制度,市防办负责涉及全市的防汛信息。
2、重要防汛信息内容须经市防指审查,并经市防指相关领导签字后,方可对社会公布。
3、各级防办要及时了解掌握当地的水情、雨情、工情和灾情等信息。下级防办要及时向上级防办报送防汛信息,由市防办汇总上报。
(九)洪水预报
1、当发生较大降雨时,由青岛水文局分局负责洪水测报、预报各控制站洪峰水位和洪峰流量,并根据实际情况及时做出修正预报。
2、洪水预报结论应及时报送市防办,经专家组会商和审查同意后,由市防办上报和通报。
(十)防汛会商和调度
1、当发生较大汛情时,由市防指副指挥召集有关人员研究分析汛情,确定近期防汛工作重点,拟订洪水调度意见。
2、洪水调度令,由市防指领导签发,各镇(街道)防指、城市防办及有关单位必须执行。
3、市防办负责对市防指的各项决定(命令)执行情况进行检查监督。
(十一)紧急防汛期的和取消
1、根据雨情、水情、工情及台风暴潮情况,或水库、河道等重点防洪工程设施将发生重大险情时,市防指可宣布进入紧急防汛期。
2、紧急防汛期通过广播、电视、金宏网等媒体向社会。
3、在紧急防汛期,市防指根据防汛抗洪的需要,有权在管辖范围内调用物资、设备、交通运输工具和人力,决定采取取土占地、砍伐林木、清除阻水障碍物和其他必要的紧急措施;必要时,公安、交通等有关部门按照市防指的决定依法实施交通管制。
4、当汛情恢复正常后,市防指宣布取消紧急防汛期。
(十二)防汛抢险救灾
1、市防办接到险情、灾情报告,应及时向市防指领导汇报。
2、了解核实情况,组织有关专家研究对策,指导各镇(街道)做好防汛抢险工作。
3、防洪工程遭重大险情,及时通知各镇(街道)防指做好下游群众的安全转移工作,确保人员安全,最大限度减少灾害损失。
4、根据需要,调动基干民兵和机动抢险队参加抢险救灾工作。
(十三)汛后工作
1、组织汛后检查,对检查发现的问题,按照轻重缓急,提出水毁工程修复和除险加固工程计划,上报青岛市水利局。
2、编制上报防汛工作总结。
四、不同量级的防汛工作规程
(一)预报无雨或小雨
1、一是防汛办公室实行24小时值班;二是机关值班按防汛值班表正常值班,带班领导到岗,值班人员全员值班,不得单人顶岗,值班车辆为当日值班车辆(下同)。
2、一般情况,由值班人员请示带班领导处理;特殊情况请示分管局长处理。
(二)预报中雨
1、按防汛值班表正常值班。
2、带班领导到岗。
3、防办值班主任到岗,雨水情测报和会商系统安排一人值班。
4、及时沟通气象预报,密切注意卫星云图走向,掌握天气及降雨趋势。
5、准确、及时采集、统计、校对、报送降雨量。其中,雨水情信息数据核对汇总、短信发送、雨情报送分别于次日6:30、7:00、7:30前完成,有“防汛抗旱信息”时要在次日8:30前完成。
(三)预报大雨
1、按规定正常值班,领导带班。
2、分管局长到岗。
3、防办值班主任到岗,通信组、水情组和洪水调度组分别安排值班人员到岗。
4、局办公室除当日值班车辆外,另外安排二辆车到岗并通知防办。
5、及时沟通气象预报,密切注意卫星云图走向,掌握天气及降雨趋势。
6、准确及时采集、统计、校对、报送降雨量。其中,雨水情信息数据核对汇总、短信发送、雨情报送分别于次日6:30、7:00、7:30前完成,有“防汛抗旱信息”时要在次日8:30前完成。并按要求加密报送时段降雨量。
(四)预报暴雨以上
1、防办全体人员上岗,遇连续降雨天气轮流值班。
2、各防汛职能组和专家组到岗。
3、局属全部车辆到院内集结。
4、局长及分管局长到岗。
5、开启调度会商系统,做好随时与青岛市防指联通的准备。
6、局长主持会商,密切监视汛情变化,研究拟订调度方案,将工作情况上报市政府并通报市防指成员单位。
7、通信组及时沟通汇总气象预报分析,准确测报降雨量,并将结果及时报送市政府、市防指和有关单位。当预报即将发生洪水灾害时,提前预警通知有关区域和单位做好相关准备。
8、水情组加密时段雨水情测报,雨水情2小时内、重要水库河道的水情30分钟内报市防指(办),为适时决策提供依据。
9、雨水情信息数据校对、短信发送、雨情报送分别于次日6:00、6:30、7:30前完成,有“防汛抗旱信息”时要在次日8:30前完成。强降雨地区的降雨量按1小时加报时段降雨量。
10、当河道即将出现洪水和大中型水库达到汛限水位时:
(1)水情组做好洪水预报、跟踪分析洪水的发展趋势,滚动预报最新水情,及时报告水位、流量的实测情况和洪水走势,为预警提供依据。
(2)市防指确定洪水预警区域、级别和洪水信息范围,按照权限向社会。
(3)专家组会商,分析雨、水、工情及发展趋势,研究对策措施。
(4)调度组按照大中型水库控制运用方案和大沽河等洪水调度规程修订洪水调度方案,经局长或分管局长签发后下达。
(5)当发生超标准洪水或出现险情时,启动《市洪涝灾害应急预案》。
(六)遇特大暴雨、台风暴潮和水库河道出现重大险情
1、防办全体人员值班。
2、各防汛职能组和专家组到岗,全局机关工作人员到位待命。
3、局领导全部到岗。
4、开启调度会商系统,确保测报和会商系统畅通。
5、市防指防汛紧急通知,包工程负责人、技术责任人、部门责任单位和防指成员到岗,组织专家和常备队、群众防汛队伍巡堤查险,严密布防。
6、市防指指挥或副指挥主持会商,做出防汛应急工作部署,视情启动《市洪涝灾害应急预案》和《市台风暴潮应急预案》,宣布进入紧急防汛期,并将情况上报市政府和青岛市防指。
7、水情组加密时段水情测报,跟踪洪水发展趋势,提前拟订洪水调度方案。
8、通信组及时提供气象预报分析,密切监视水情、汛情和险情,预警通知有关区域和单位做好相关准备,并将结果及时报送市政府、市防指及有关单位。
9、当洪水超过警戒水位,并危及重点保护对象时:
(1)专家组会商,分析雨、水、工情及发展趋势,研究对策措施。
(2)调度组按经批准的洪水调度预案或专家组商定调度方案,适时调度洪水。
(3)抢险组做好抢险准备。
10、水库河道重点工程出现险情灾害时:
(1)调度组通知相关镇(街道)防汛指挥机构,强化巡堤查险,加大防守措施,及时控制险情。
(2)专家组进行紧急会商,提供抢险救灾措施方案。
(3)抢险组赶赴现场指导抢险。
(4)水库、河道即将发生重大险情时,按防洪预案和防汛责任要求实施抢险救灾。
(5)发生水库垮坝、河道决堤等重大险情和超标准洪水人力不可抗拒时,根据预案转移受灾地区群众,首先确保人民群众生命财产安全。大雨、洪水及重大险情紧急时期,指挥决策、综合调度和各职能组负责人及重点岗位人员,应保持岗位相对稳定。
五、应急处置
1、调度会商系统电力突然中断。责任人:局办公室
(1)开启备用电源设备。
(2)切换UPS电源,保持设备供电。
(3)启动备用发电机组,30分钟内保障供电。
(4)快速检修,争取30分钟之内恢复系统供电。如属外部供电原因,联系市供电公司突击抢修。
2、雨水情测报系统失灵。责任人:防汛办公室
(1)实行人工观测,电话(电报)提报。其中,每降雨10毫米或30分钟加密测报一次。
(2)快速检修测报系统,如属内部网络故障,争取1小时内修复网络;如因青岛网络故障,及时与青岛市防指取得联系,争取2小时之内恢复网络。
六、职能组职责及防办内部分工
(一)各职能组职责:
1、洪水调度组
职责:及时准确掌握雨情、水情和工情,科学制定洪水调度方案,并按照领导指挥决策下达调度指令。
会商地点:防汛会商室
2、水情组
职责:及时准确测报雨情、水情,拟定洪水调度方案。
会商地点:防汛办公室
3、工程抢险组
职责:熟练掌握各种险情的抢险技术,科学制定抢险方案,现场指导抗洪抢险工作。
会商地点:二楼会议室
4、通信组
职责:负责通讯设施的管理维护,确保雨水情遥测和指挥调度系统正常运行。沟通上下情况,传达上级指示,准确及时汇报、通报有关情况。
会商地点:防汛办公室
5、信息报道组
职责:及时采集、掌握、整理汛情和抗洪抢险资料,报道全市的防汛动态,发表水情公报,报道水情、工情及抗洪抢险事迹,编印《防汛信息》。
会商地点:二楼办公室
6、后勤保障组
职责:根据汛情及抗洪抢险需要,做好救灾物资的组织、调运及防汛人员的后勤保障等工作;负责集结局属车辆;负责电力保障。
会商地点:水资源办公室
7、物资供应组
职责:熟练掌握市级防汛物资的储备地点、种类、数量和运输路线,熟悉常用防汛物资的生产厂家、库存数量及联系调运方式,落实调度运输车辆。根据市防办的调度指令调拨、发运抢险物资。
会商地点:二楼会议室
8、专家组
职责:对全市防汛工作提出指导建议,参加汛期气象、雨情、水情、工情等防汛会商,参与重大险情分析研究,为全市防汛抢险提供技术咨询等。
会商地点:四楼会议室
(二)重点工程技术负责人
小型水库、河道及塘坝工程的技术负责人由所在镇(街道)防指和单位选派。
(三)防办内部人员分工及AB角:
(A)全面负责上传下达协调调度工作、工程抢险、洪水调度、预案启动及抗洪抢险队伍的联络调度工作;
(A)负责洪水调度和抢险技术方案的会商、拟订和调度工作;
(A)负责工程抢险、洪水调度和抢险技术方案的拟订及通信联络工作;
(A)负责雨水情测报、系统维护、通信联络,掌握防汛信息、进行汛情;
(A)负责通信联络、雨水情测报和灾情的统计上报、抢险物资调度和后勤保障工作。
(A)负责工程情况的统计汇总、水雨情测报及通信联络工作。
关键词: 百年一遇;临淮岗工程;联合控泄
一、前言
淮河临淮岗洪水控制工程(以下简称临淮岗工程)是淮河流域最大的防洪工程,是淮河中游多层次防洪体系中的关键性工程。临淮岗工程已投入运行两年多,但该工程的调度运用方案仍在研究之中,何时正式出台目前难以确定。一旦淮河上中游发生稀遇洪水而启用临淮岗工程,以控制下游正阳关水位、鲁台子流量不超过百年一遇设计标准,此时临淮岗工程深孔闸、浅孔闸和姜唐湖进洪闸等三座主要泄洪闸又如何联合控泄?这一问题不仅困扰着我们工程管理单位,也一直令安徽省防办焦虑。2009年5月,笔者受安徽省防办指定,分析研究了百年一遇洪水情况下临淮岗工程深孔闸、浅孔闸、姜唐湖进洪闸如何联合控泄之问题,提出了具体的联合控泄方案,一是为启用临淮岗工程控泄洪水作应急准备,二是为安徽省防指等上级有关部门研究确定临淮岗工程调度运用方案提供一点参考。
二、临淮岗工程概况
临淮岗工程的主体工程地处淮河干流中游王家坝和正阳关之间,其主坝位于正阳关以上28km处,集水面积42160km2。该工程与上游的山区水库、中游的行蓄洪区、淮北大堤以及茨淮新河、怀洪新河等共同构成淮河中游多层次综合防洪体系,使淮河中游防洪标准提高到100年一遇。其主要任务是:当淮河上中游发生50年一遇洪水时,配合现有水库、河道堤防和行蓄洪区,调蓄洪水,削减洪峰,控制下游正阳关水位不超过26.5m(废黄高程,下同)、鲁台子流量不超过10000 m3/s,使淮河中游正阳关以下主要防洪保护区的防洪标准由不足50年一遇提高到100年一遇,确保淮北大堤、沿淮重要城市和工矿企业的安全。
临淮岗工程由主坝、南副坝、北副坝、深孔闸、浅孔闸、姜唐湖进洪闸、临淮岗船闸、城西湖船闸等建筑物组成。另外,姜唐湖退水闸是姜唐湖蓄(行)洪区的退水口门,隶属临淮岗工程的洪水调度运用。
三、临淮岗工程控制运用原则
临淮岗工程是淮河中游防御特大洪水的控制性工程,其控制运用是整个淮河洪水调度控制的重要组成部分,临淮岗工程启用条件由下游防洪要求决定。
当淮河上中游发生大洪水时,首先按防洪工程调度运用规定,陆续启用沿淮行蓄洪区,控制正阳关水位和流量不超过设计值;当洪水来量继续增加,沿淮行蓄洪区已充分发挥作用后,正阳关水位和流量仍将超过设计值时,启用临淮岗工程控制洪水,在上游洼地前期滞蓄洪的基础上,进一步抬高蓄洪水位,并利用圩区和一般堤防保护区,增加蓄洪量,削减洪峰.使正阳关水位和流量不超过设计值。
四、百年一遇洪水临淮岗工程各闸联合控泄方案设计
(一)启用临淮岗工程控泄前可能的水情状况
1、沿淮所有行蓄洪区均已充分发挥作用,正阳关水位逼近26.5m,鲁台子流量逼近10000 m3/s,淮河正阳关以下洪水级别将达到百年一遇;
2、姜唐湖已蓄满并行洪,姜唐湖进洪闸闸下湖内水位已接近或达到26.85m;
3、深、浅孔闸敞泄,临淮岗坝上水位在27.00m以上,深、浅孔闸闸下水位在26.85m以上,淮河临淮岗以上洪水级别将达到或超过五十年一遇。
(二)临淮岗工程控泄总流量的分析确定与下达
临淮岗工程控制运用,其控泄总流量是根据颍、淠河来水量而定,以满足鲁台子下泄流量不超过10000m3/s,设计控泄总流量7362 m3/s。控泄过程中,各时段实际控泄总流量是变化的,随颍、淠河来水量加大而减小,随颍、淠河来水量减小而加大。各时段实际控泄总流量由安徽省防指根据有关部门实时测报结果分析确定,并及时下达工程管理单位执行。
(三)百年一遇洪水临淮岗工程各闸联合控泄方案设计
由于各时段实际控泄总流量是随颍、淠河来水量变化而变化的,实际控泄总流量不可能是少数几个数值,也不可能是仅为某些整数值,而是根据实时水情、雨情、工情分析确定并不断进行调整的一系列数值。把所有数值的控泄总流量的控泄方案都做出来是不可能的,也无此必要。笔者仅选择控泄总流量分别为3000、3500、4000、4500、5000、5500、6000、6500、7000及7362 m3/s,进行控泄方案设计。限于篇幅,这里仅以控泄总流量为7362 m3/s(即设计控泄总流量)为例,介绍一下百年一遇洪水临淮岗工程各闸联合控泄方案设计结果,见表1。
表1中各闸流量均采用《水工建筑物测流规范》(SL20―92)中淹没孔流计算公式(5.2.1-1)计算而得,即Q=µ1nbe(2gZ)0.5,其中经验淹没流量系数µ1采用《水工建筑物测流规范》(SL20―92)中公式(5.2.4)计算,即µ1=0.76(e/H)0.038。经分析,两公式用于推求临淮岗工程深孔闸、浅孔闸及姜唐湖进洪闸淹没孔流流量,方法简单,精度较高,据此设计的控泄方案也较为可靠。
在设计各闸联合控泄方案过程中,必须考虑以下几个约束条件:
1、各闸控泄流量不超过各闸设计流量;
2、坝上水位随控泄进程将不断上升,各闸开启高度必须满足各闸所有闸门门顶高程高于坝上水位0.5m以上,以保证闸门门顶不过水;
3、同水位级三闸合计流量尽可能接近上级下达执行的控泄总流量,最大相对误差不超过1%。
五、结语
与控泄总流量7362m3/s类似,可分别设计出控泄总流量为3000、3500、4000、4500、5000、5500、6000、6500、7000m3/s的百年一遇洪水临淮岗工程深孔闸、浅孔闸、姜唐湖进洪闸联合控泄方案,形成一组控泄方案。这样,若淮河发生特大洪水,正阳关水位、鲁台子流量接近或达到百年一遇洪水标准,安徽省防指或再上级防汛抗旱指挥部门命令启用临淮岗工程控泄洪水时,我们工程管理单位就可按照安徽省防指下达的控泄总流量,依据或参照以上控泄方案组中最接近的方案实施控泄,实施控泄过程中可根据当时具体情况进行必要的微调,从而达到科学调度、合理控泄之目的。