柏葉口水庫大壩安全運行管理探討

張朝輝

(山西省柏葉口水庫建設(shè)管理局，山西 太原030002)

【摘要】柏葉口水庫大壩采用混凝土面板堆石壩，最大壩高88.3m，于2010年3月20日正式開工建設(shè)，目前大壩工程已全部完成。2013年10月下閘蓄水，工程效益初步得到體現(xiàn)。如何進行日常檢查，做好安全運行管理，顯得尤為重要。通過日常的檢查與管理，做好安全監(jiān)測，可隨時掌握水庫大壩的工作狀態(tài)，以便在安全運行的前提下充分發(fā)揮其綜合效益；還可及早發(fā)現(xiàn)異常和險情，及時提出改善工程運行管理、養(yǎng)護維修的意見和措施；又可驗證工程設(shè)計運行狀態(tài)與工程實際運行狀態(tài)之間某些量的變化。本文探討了柏葉口水庫的大壩安全管理工作，意在為做好水庫大壩運行維護與監(jiān)測工作提供好的參考。

【關(guān)鍵詞】大壩；安全運行；管理

中圖分類號：TV697.1

Discussion on dam safe operation management of Baiyekou Reservoir

ZHANG Chaohui

(ShanxiBaiyekouReservoirConstructionAdministration,Taiyuan030002,China)

Abstract:Concrete face rockfill dam is adopted in Baiyekou Reservoir. The maximum dam height is 88.3m. The dam was formally started construction on March 20, 2010, and completely finished at present. Water was accumulated by the gate in October 2013. Project benefits are initially embodied. How to conduct daily inspection and complete safety operation and management is particularly important. Safe monitoring should be done well through daily inspection and management. Operation status of reservoir dam can be mastered at any time, in order to fully exert comprehensive benefits under the precondition of safe operation. Abnormal phenomena and risks can be discovered in advance, suggestions and measures of project operation management and maintenance repair can be improved in time. Some quantity changes between project design operation status and project actual operation status can be verified. In the paper, dam safe management work of Baiyekou Reservoir is discussed aiming at providing excellent reference for the operation maintenance and monitoring of reservoir dam.

Key words: dam; safe operation; management

1工程概況

柏葉口水庫位于山西省呂梁市交城縣會立鄉(xiāng)柏葉口村上游約500m的文峪河干流上，距下游已建的文峪河水庫約30.7km，是一座以城市生活和工業(yè)供水、提高文峪河水庫防洪能力為主，兼顧提高現(xiàn)有灌區(qū)的灌溉保證率、發(fā)電等綜合利用的中型水利樞紐工程。

水庫控制流域面積875km2，總庫容9712萬m3。水庫樞紐由大壩、溢洪道、泄洪發(fā)電洞和電站組成。攔河大壩采用混凝土面板堆石壩，壩頂高程1138.30m，最大壩高88.3m，正常蓄水位1133.00m，設(shè)計洪水位1135.66m，校核洪水位1136.45m。

2水庫運行

2.1管理機構(gòu)及人員

成立專門管理機構(gòu)。成立三個工作小組，每組2人，對水庫大壩的安全運行具體負(fù)責(zé)，其組織結(jié)構(gòu)見下圖。

水庫大壩安全運行管理框圖

2.2工作制度

2.2.1報告制度

一般性情況，如大壩正常水位變化、雨情變化等觀測內(nèi)容，做好記錄，不必報告。

較重要情況，如日常檢查情況中出現(xiàn)如下情況： 壩下游漏水增大、庫區(qū)內(nèi)岸坡大范圍塌方、大壩異常等，應(yīng)在當(dāng)天報告給建設(shè)管理局領(lǐng)導(dǎo)。

特別重要的情況，如：暴雨、雷電造成線路損壞、泄洪等情況，應(yīng)在1h內(nèi)報告給有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)，并記錄報告時間。

緊急通知，如已經(jīng)在泄洪，又有暴雨警報；大壩壩基處有塌方現(xiàn)象；大壩裂縫加大等重要情況，立即向領(lǐng)導(dǎo)報告。

2.2.2工作日記制度

工作日記的基本內(nèi)容包括：天氣情況、異常水文降雨情況(大壩、庫區(qū)有否強降雨等)；是否有異常事件(山坡塌方、線路斷電等)出現(xiàn)；水庫運行是否正常；上級是否有所指令；大壩安全是否有異常跡象；日常檢查、記錄檢查結(jié)果等。

工作日記應(yīng)以表格形式填寫，并裝訂成冊。

工作日記由負(fù)責(zé)大壩安全的值班人員填寫，每一項均需填寫，不得空白。填寫完畢，值班人員必須簽名。

2.2.3管理范圍

水庫管理范圍為：上游從壩軸線向上延伸100m，下游從壩腳線向下延伸200m，大壩兩壩端向外延伸200m；泄洪發(fā)電洞出口及電站管理范圍為：工程外輪廓線向外延伸50m；庫區(qū)管理范圍為：庫區(qū)兩岸征用線以內(nèi)范圍。

生產(chǎn)、生活區(qū)管理范圍包括管理局辦公室、防汛調(diào)度室、倉庫、油庫、車庫、修理廠、加工廠、職工住宅及其他文化、福利設(shè)施等。

水庫保護范圍為：壩址以上、庫區(qū)兩岸土地征用線以上至第一道分水嶺脊線之間的陸地；水庫大壩、泄洪發(fā)電洞及電站保護范圍為：管理范圍邊界向外延200m。

2.2.4汛前檢查

2.2.4.1檢查機構(gòu)

本單位每年汛期前(5月底)應(yīng)徹底檢查大壩及庫區(qū)情況，結(jié)合建設(shè)管理局的季度安全檢查進行汛前檢查。由主管科室召集，有關(guān)機電設(shè)備、巡查人員負(fù)責(zé)人參加。

2.2.4.2檢查內(nèi)容

一般檢查內(nèi)容如下：

a.壩基：

兩岸壩肩區(qū)：繞滲；溶蝕、管涌；裂縫，滑坡、沉陷；

下游壩腳：集中滲流、滲流量變化、滲漏水水質(zhì)；管涌；沉陷；壩基沖刷、掏刷；

壩體與岸坡交接處：壩體與巖體接合處錯動、脫離；滲流；穩(wěn)定情況；

其他異?，F(xiàn)象。

b.大壩：

壩頂：壩面及防浪墻裂縫、錯動；壩體位移，相鄰兩壩段之間不均勻位移；沉陷變形；伸縮縫開合情況、止水破壞或失效；

上游面：裂縫；剝蝕；膨脹、伸縮縫開合；

下游面：松軟、脫落、剝蝕；裂縫、露筋；滲漏；雜草生長；膨脹、溶蝕、鈣質(zhì)離析、堿骨料反應(yīng)；凍融破壞、溢流面沖蝕、磨損、氣蝕；

排水系統(tǒng)：排水不暢或堵塞；排水量變化；

觀測設(shè)備：儀器工作狀況；

其他異常現(xiàn)象。

c.溢洪道：

溢流堰、邊墻，堰頂橋：混凝土氣蝕、磨損、沖刷；裂縫、漏水；通氣孔淤沙；邊墻不穩(wěn)定；流態(tài)不良或惡化；

消能設(shè)施：堆積物；裂縫；沉陷；位移；接縫破壞；沖刷；磨損；鼻坎或消力戽振動氣蝕；下游基礎(chǔ)淘蝕；流態(tài)不良或惡化；

下游河床及岸坡：沖刷、變形；危及壩基的淘刷。

其他異?，F(xiàn)象。

d.泄洪發(fā)電洞閘門及控制設(shè)備：

閘門，閥門：變形、裂紋、螺(鉚)釘松動，焊縫開裂；油漆剝落、銹蝕：鋼絲繩銹蝕、磨損、斷裂；止水損壞、老化、漏水；閘門振動、氣蝕；

控制設(shè)備：變形、裂紋、螺(鉚)釘松動、焊縫開裂；銹蝕；潤滑不良、磨損；電、油、氣、水系統(tǒng)故障；操作運行情況；

備用電源：容量、燃料油量；防火、排氣及保衛(wèi)措施；自動化系統(tǒng)故障；

其他異?，F(xiàn)象。

e.庫區(qū)和庫邊。水庫滲漏、塌方、庫邊沖刷、斷層活動以及沖擊引起的水面波動等現(xiàn)象，尤應(yīng)注意近壩庫區(qū)的這些現(xiàn)象。

f.公路路面情況是否良好。

g.高壓線路是否正常。

重點檢查內(nèi)容如下：

大壩高壓線路是否正常；大壩機電設(shè)備是否正常；泄洪發(fā)電洞和溢洪道閘門啟閉機是否運行正常；洪水預(yù)報設(shè)備是否良好；大壩下游排水是否正常；左右岸邊坡是否有塌方現(xiàn)象。

2.2.4.3檢查記錄

檢查過程要用固定表格形式記錄有關(guān)檢查結(jié)果，記錄表格中定性文字的敘述應(yīng)簡潔明了，用詞統(tǒng)一，定量文字的描述盡可能準(zhǔn)確、清晰。

2.2.4.4檢查結(jié)論

檢查后需對檢查的內(nèi)容進行評價，評價的結(jié)論分為良好、正常、較差、很差四類，其判別標(biāo)準(zhǔn)如下：

a.良好。指建筑物性態(tài)和運行性能良好，能達到預(yù)期效果。

b.正常。指建筑物性態(tài)和運行性能正常，能達到預(yù)期效果，但需要維修。

c.較差。指建筑物性態(tài)和運行性能可能達不到預(yù)期效果，必須修理。

d.很差。指建筑物質(zhì)量無法達到預(yù)期效果。

2.2.4.5檢查報告

本單位進行的汛前檢查結(jié)束后一周內(nèi)，其結(jié)果必須以檢查報告的形式列出，由檢查組組長或者組長指定專人負(fù)責(zé)填寫。

檢查報告必須從管理上、技術(shù)上對大壩性態(tài)提出檢查意見，作出總體判斷結(jié)論，如果問題較多或者較嚴(yán)重，必須提出大壩安全建議以及安全度汛建議。

檢查報告包括4個方面的內(nèi)容：

a.建筑物存在的主要問題、隱患和不安全因素。

b.大壩安全管理需要進一步改進的主要問題。

c.檢查結(jié)論和建議。

d.建議的落實情況。

汛前檢查報告采用表格形式，報告中文字應(yīng)高度概括，不能遺漏。填寫完成后檢查組組長必須簽字，主抓落實的負(fù)責(zé)人就落實情況進行說明，并簽字。

3洪水調(diào)度

3.1調(diào)度原則

柏葉口水庫的供水任務(wù)是通過與文峪河水庫聯(lián)合調(diào)度，由文峪河水庫來實現(xiàn)的。

根據(jù)供水要求，汛期6—9月，文峪河水庫汛限水位按832m 運行，柏葉口水庫按1128m運行，供水先由文峪河水庫蓄水及區(qū)間來水供給生態(tài)、城市生活和工業(yè)及灌溉用水，不足部分由上游柏葉口水庫補充；汛期過后柏葉口水庫蓄水至正常蓄水位1133m，文峪河水庫蓄水至正常蓄水位836.6m。

當(dāng)柏葉口水庫水位達到1115.8m時，文峪河水庫停止向農(nóng)業(yè)供水，此時僅向城市生活、工業(yè)和生態(tài)供水。發(fā)電服從于供水，利用柏葉口水庫出庫水進行發(fā)電。

柏葉口水庫的防洪調(diào)度按兩級運行，當(dāng)水庫水位未達到防洪高水位1135.66m時，水庫下泄流量限泄100m3/s，由泄洪洞下泄；當(dāng)水庫水位超過1135.66m時，全部泄洪設(shè)施開啟進行敞泄。

3.2調(diào)度計劃

在調(diào)度原則的基礎(chǔ)上，根據(jù)當(dāng)年水文氣象預(yù)報、周邊經(jīng)濟發(fā)展需求等因素編制調(diào)度計劃，調(diào)度計劃的編制由主管科室負(fù)責(zé)。調(diào)度計劃包括以下內(nèi)容：

a.當(dāng)年汛期水文氣象預(yù)報趨勢和數(shù)值。

b.洪水調(diào)度計劃。應(yīng)包括正常洪水調(diào)度預(yù)案和非常洪水時緊急處置辦法(預(yù)案)。

c.汛期防洪限制水位的確定。

d.水庫洪水調(diào)度控制水位、控制下泄流量要求。

e.存在的問題和建議。

3.3洪水調(diào)度

a.水情、雨情監(jiān)測。利用現(xiàn)有水文自動測報系統(tǒng)，實時檢測柏葉口水庫上游文峪河河流水文狀況。氣象局每天發(fā)布當(dāng)天氣象信息以及未來七天或者十天天氣預(yù)報，監(jiān)測部門及時了解并掌握降雨量信息，發(fā)布給各有關(guān)部門。

b.洪水預(yù)警預(yù)報。當(dāng)氣象局發(fā)布大范圍降水或者局部強降水信息時，監(jiān)測部門須立即根據(jù)信息以及自動測報系統(tǒng)采集的水文數(shù)據(jù)，繪制未來幾天洪水進展示意圖。若水情較大，應(yīng)及時發(fā)布洪水預(yù)警預(yù)報。

c.實時洪水調(diào)度。運行主管科應(yīng)立即制定合理可行的調(diào)度方案，并報局主要領(lǐng)導(dǎo)。當(dāng)洪水來臨時，根據(jù)實時監(jiān)測數(shù)據(jù)與洪水預(yù)報成果的對比，實時調(diào)整洪水調(diào)度方案，保證大壩安全。

d.記錄和報告。在洪水調(diào)度的過程中分時段記錄調(diào)度過程和水庫水位、下泄流量等變化情況。

在洪水調(diào)度的過程中定時向建設(shè)管理局領(lǐng)導(dǎo)報告洪水情況和水庫情況，當(dāng)庫水位超過汛限水位后，必須加大報告頻次。

3.4汛后檢查

3.4.1檢查機構(gòu)

在每年10月開展汛后檢查工作，汛后檢查由主管科室召集，機電設(shè)備負(fù)責(zé)人及巡查負(fù)責(zé)人參加。

3.4.2檢查內(nèi)容

與汛前檢查基本相同，汛后檢查應(yīng)重點檢查臨水或過水部位，如：面板有無裂縫、廊道滲漏情況、溢洪道有無破損、金屬結(jié)構(gòu)是否損毀、高壓線路是否正常等等。

3.4.3檢查要求

汛后檢查必須仔細(xì)、認(rèn)真，凡是管理范圍的建筑物均需檢查到位。

汛前檢查時發(fā)現(xiàn)的病險隱患部位必須加強檢查。如汛前未進行處理，汛后檢查時須關(guān)注其病險有無加劇、擴大；如汛前進行了處理，汛后檢查時則應(yīng)關(guān)注處理的效果。

3.4.4檢查記錄

汛后檢查記錄的重點是汛后暴露出來的病險以及工程損毀情況，必要時應(yīng)做觀測或測量，記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。

3.5特別檢查

當(dāng)大壩出現(xiàn)險情或者異?，F(xiàn)象，主管科室無法解決時，管理局須立即向省水利廳匯報，并組織專家組進行特別檢查。

主管科室須將險情或者異常現(xiàn)象發(fā)生的情況以及檢查、處置的情況詳細(xì)向?qū)＜医M作匯報，并配合專家組察看現(xiàn)場。水庫管理單位抓緊落實專家組檢查意見和建議，必須編寫落實報告，對于難以落實的項目需注明技術(shù)和經(jīng)費上的困難。特別檢查結(jié)束后需編寫總結(jié)報告，總結(jié)報告應(yīng)涵蓋上述內(nèi)容，并提出今后工作的建議。

4結(jié)語

柏葉口水庫大壩安全運行管理不僅要做好機構(gòu)人員設(shè)置、制度建設(shè)工作，更應(yīng)注重責(zé)任落實，加強對大壩的維護與監(jiān)測，遇到不同工況時，采取必要的安全措施，以保證大壩安全運行。