□石達扎西(西藏自治區(qū)重要水利建筑項目管理中心)
□蘭 雁 □楊浩明(黃河水利委員會黃河水利科學研究院)
根據(jù)水利部《水利水電建設(shè)工程蓄水安全鑒定暫行辦法》的要求,受西藏自治區(qū)重點水利建設(shè)項目管理中心委托,黃河水利科學研究院負責組織專家組于2010年7月,對西藏自治區(qū)那曲地區(qū)尼瑪縣水電站進行蓄水安全鑒定。
蓄水安全評價包括:工程防洪度汛安全評價;樞紐區(qū)工程地質(zhì)條件評價;大壩設(shè)計與施工質(zhì)量綜合評價;大壩安全監(jiān)測評價;發(fā)電引水隧洞進水口安全評價;機電設(shè)備安裝及金屬結(jié)構(gòu)安全評價;蓄水安全評價等,從而為西藏尼瑪縣水電站整體安全評價提供技術(shù)支持。
尼瑪縣電站位于西藏那曲地區(qū)尼瑪縣西南部,距尼瑪縣城5km。地理位置坐標東經(jīng)87°07′32″,北緯31°45′11″,海拔4560m。面積15萬km2。
該水電站總裝機容量1260kW,為?。?)型水電站。電站設(shè)計保證率75%。經(jīng)水能計算,多年平均發(fā)電量740.87萬kW·h,年利用小時數(shù)5880h。水庫總庫容3430萬m3,淤積庫容150萬m3,淤積水位995.52m,正常庫容2530萬m3,正常蓄水位1008.50m。水電站大壩為漿砌石重力壩,最大壩高28.33m。該工程規(guī)模為中型,工程等別Ⅲ等。樞紐由擋水壩、溢流壩、泄洪沖砂閘、進水口壩段、壓力管道、廠房等建筑物組成。工程于2008年9月20日開工建設(shè),2010年10月基本完工。
尼瑪縣水庫(電站)總庫容3430萬m3,工程規(guī)模為中型,大壩為漿砌石重力壩,最大壩高28.33 m。根據(jù)《防洪標準》(GB50201-94)及《水利水電工程等級劃分及洪水標準》(SL252-2000),樞紐設(shè)計洪水期重現(xiàn)期50年,校核洪水期重現(xiàn)期500年;電站設(shè)計洪水期重現(xiàn)期50年,校核洪水期重現(xiàn)期200年;工程等別Ⅲ等,主要永久建筑物級別3級,次要建筑物級別4級,符合規(guī)范要求。
設(shè)計流域無水文氣象資料,附近無參證站可選,離設(shè)計流域最近流域僅有獅泉河水文站。距擬建電站壩址處約900 km。獅泉河水文站有較完整的十多年的徑流、洪水成果資料,多年平均降水量100 mm,多年平均流量9.0 m3/s,多年平均洪峰流量61.3 m3/s。按水文比擬法和徑流深法求出了統(tǒng)計參數(shù)及各種頻率設(shè)計值,據(jù)此確定了設(shè)計采用的壩址設(shè)計洪峰流量成果;設(shè)計洪水過程的推求方法合適,成果基本合理。
本區(qū)未發(fā)現(xiàn)有大的地質(zhì)構(gòu)造通過,屬構(gòu)造相對穩(wěn)定區(qū),地震基本烈度為Ⅷ度,地震動峰值加速度0.20g,地震動反應(yīng)特征譜周期0.45s。據(jù)區(qū)域資料記載,本區(qū)最大凍土深度為2.5 m。壩址左、右壩肩均坐在強風化砂巖上,上部巖石破碎嚴重且埋藏較深,存在壩基滲漏及兩壩肩繞滲問題,目前已對壩基及壩肩進行帷幕灌漿處理,變更設(shè)計后的帷幕灌漿較好的解決了巖石的破碎及繞滲問題。
大壩布置及選型基本合理,壩頂高程及壩體防滲設(shè)計滿足大壩運行和規(guī)范要求。但初設(shè)報告中未對繞壩滲漏量提出明確要求,建議對繞壩滲流進行計算及補充觀測措施。壩基承載力可滿足要求;基礎(chǔ)處理采用的固結(jié)灌漿及帷幕灌漿設(shè)計基本合理,灌漿控制標準符合設(shè)計及規(guī)范要求。
在施工過程中,施工單位在壩體各部位的施工方法基本合理,并能按有關(guān)規(guī)范要求執(zhí)行,整個壩體砌筑施工中使用的主要原材料和中間產(chǎn)品質(zhì)量基本符合國家和行業(yè)質(zhì)量標準要求,檢測資料比較齊全。壩體工程的有關(guān)單元工程經(jīng)監(jiān)理評定均達合格以上,分部工程經(jīng)驗收達合格以上。但各壩段存在以下問題:
3.3.1 壩段底部與右壩肩山體接觸部位有三處明顯滲漏點,建議對右壩肩盡快實施防滲處理,確保壩體及右壩肩的安全穩(wěn)定。
3.3.2 壩段上游面板不平整,下游壩面漿砌石未實施勾縫處理,外部形象較為粗糙,壩頂下游側(cè)沒有護攔,存在安全隱患。建議對上游面板進行平整處理,下游漿砌石壩面實施勾縫處理,盡快實施壩頂護欄建設(shè)。
3.3.3 壩段的溢流面不平整,如堰頂水頭>1 m,易出現(xiàn)氣蝕或沖蝕等問題;局部消能防沖工程未完成;建議溢流面進一步修復(fù)完善,實施后期磨面光滑處理;導(dǎo)墻及交通橋等待建工程盡快實施完成,以確保工程的完整與度汛安全。
3.3.4 沖砂壩段下游兩側(cè)導(dǎo)墻高度不足,易導(dǎo)致霧化結(jié)冰現(xiàn)象,對廠房的安全產(chǎn)生不利影響;沖砂閘壩段護袒與護砌工程未實施。建議以閘門最大開啟后的霧化高度為安全基準,加以安全超高建設(shè)導(dǎo)墻,以確保泄洪度汛安全。
3.3.5 廊道內(nèi)下游側(cè)滲漏量受下游尾水影響較大,積水較嚴重,加大了壩基的揚壓力,對壩體運行造成安全隱患,建議對該問題進行處理,并對壩基揚壓力情況進行復(fù)核計算。
尼瑪縣水電站大壩為漿砌石重力壩,最大壩高28.33 m,初設(shè)階段大壩監(jiān)測設(shè)計項目較齊全,基本能滿足工程監(jiān)測的要求,但目前僅安裝了部分安全監(jiān)測設(shè)施。工程一旦蓄水運行,目前安全監(jiān)測設(shè)施,無法全面地對大壩安全運行性態(tài)進行有效監(jiān)測。建議工程管理單位聯(lián)系設(shè)計單位補充完善大壩安全監(jiān)測設(shè)施設(shè)計,并按設(shè)計要求完成各項安全監(jiān)測和觀測設(shè)施,以取得蓄水初始觀測值,監(jiān)測大壩運行。
根據(jù)工程和地形地質(zhì)特點,發(fā)電引水進水口、廠房及尾水布置基本合理。進水口壩段和廠房壩段初步設(shè)計結(jié)構(gòu)計算中采用的荷載組合、計算參數(shù)和方法合理,各工況條件下應(yīng)力計算值及壩體穩(wěn)定均滿足要求。但建議設(shè)計單位根據(jù)實際情況對應(yīng)力及壩體穩(wěn)定重新進行復(fù)核計算。
發(fā)電引水隧洞進水口攔污柵:發(fā)電引水隧洞進水口攔污柵工程設(shè)計單位提供的《自檢報告》及相關(guān)資料基本滿足要求,攔污柵的主要技術(shù)特性基本滿足《水利水電工程鋼閘門設(shè)計規(guī)范》(SL74-95)要求。發(fā)電引水隧洞進水口工作閘門、檢修閘門及啟閉機、發(fā)電引水隧洞進水口檢修閘門基本滿足要求。
尼瑪縣水電站工程各主體工程已完工,并通過了分部工程驗收,大壩具備擋水條件,溢流壩段具備低水頭泄流條件,工程已基本具備下閘蓄水條件。據(jù)建設(shè)單位的蓄水方案,結(jié)合目前的工程進度和具體實際情況,應(yīng)在蓄水過程中加強對樞紐工程運行性態(tài)的觀察、觀測、記錄和分析,尤其是大壩壩體、壩肩是否有異常變形、裂縫、漏水等現(xiàn)象,逐步分階段蓄水至正常蓄水位。
4.1 尼瑪縣水電站工程設(shè)計合理,各類建筑物級別、防洪標準、地震烈度設(shè)計符合規(guī)范要求。工程區(qū)域地質(zhì)、水電站工程地質(zhì)條件基本結(jié)論是合適的。其壩址處上部巖層由于破碎嚴重且埋藏較深,存在壩基滲透及兩壩肩繞滲的問題,已經(jīng)通過設(shè)計變更中的帷幕灌漿處理得到解決。
4.2 大壩布置和選型合理,荷載組合、承載力設(shè)計和計算方法合理。但設(shè)計報告中未對繞壩滲流量提出要求,建議對繞壩滲流量進行計算及補充。水電站各主體工程完工,大壩具備擋水條件,溢流壩段具備低水頭泄流條件,工程已基本具備下閘蓄水條件。水電站初設(shè)階段大壩監(jiān)測設(shè)計項目齊全,滿足要求。
4.3 擋水壩段底部與右壩肩山體接觸部位有三處明顯滲漏點;擋水壩段上游面板不平整;溢流壩段的溢流面不平整;沖砂壩段下游兩側(cè)導(dǎo)墻高度不足;壩體廊道內(nèi)下游側(cè)滲漏量受下游尾水影響較大,積水較嚴重。建議采取相應(yīng)的防滲處理、平整處理以及其他措施。
4.4 安全監(jiān)測設(shè)施未完全到位,致蓄水期不能有效進行監(jiān)測,建議工程管理單位完善大壩安全監(jiān)測設(shè)施設(shè)計。建議盡快按照設(shè)計要求完成大壩安全監(jiān)測設(shè)施,取得觀測初始值。