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福建水口水库防洪抢险应急专项预案.doc
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1、水口水库防洪抢险应急预案福建水口电站运营管理有限公司二一一年四月签发:审定:审核:编写:目 录1总则11.1编制目11.2 编制根据11.3工作原则11.4合用范畴22工程概况22.1 流域概况22.2 工程基本状况22.3 水文42.4 大坝安全监测52.5 汛期调度运用筹划82.6 历史洪水灾害及建库后洪水状况93突发事件危害性分析113.1 重大工程险情分析113.2 大坝溃坝分析143.3 影响范畴内关于状况164险情监测与报告174.1险情监测和巡逻174.2险情上报与通报195险情抢护195.1抢险调度195.2抢险办法205.3应急转移286应急保障286.1组织保障286.2队
2、伍保障306.3物资保障306.4通信保障316.5其他保障317抢险预案启动与关闭317.1抢险预案启动与关闭条件317.2决策机构与程序327.3预案演习337.4预案修订337.5预案解释338附件33水口水库防洪抢险应急预案1总则1.1编制目为了防止由于水库大坝险情导致重特大事故和减轻水库大坝险情发生后对上、下游带来灾害,减少事故损失限度,缩小事故损失范畴,建立紧急状况下迅速、有效事故抢险、救援和应急解决机制,依照国家关于法律、法规,结合我公司特点和实际,制定本预案。1.2 编制根据中华人民共和国水法中华人民共和国人民共和国防洪法中华人民共和国安全生产法中华人民共和国防汛条例水库大坝安
3、全管理条例福建省防洪条例福建省实行中华人民共和国防汛条例细则国家防汛抗旱总指挥部办公室水库防洪抢险应急预案编制大纲国家电网公司重特大生产安全事故防止与应急解决暂行规定福建省防汛抗旱指挥部批准当年水口水库洪水调度方案1.3工作原则当水口水库大坝浮现险情时,及时启动本预案,在福建省人民政府、国家电网公司和福建省电力有限公司(如下简称:省公司)统一领导下,以保证人民群众生命安全为首要目的,力保水库工程安全,竭力做好抗灾抢险一切应急工作。1.4合用范畴本预案以水口水库在生产过程中也许发生超标洪水、地震灾害、地质灾害、上游水库溃坝、上游大体积漂移物撞击事件、战争或恐怖事件引起水库大坝险情为对象。2工程概
4、况2.1 流域概况2.1.1 水口水库大坝位于福建省闽清县境内闽江干流,上游距南平市94 km,下游距福州市84 km。工程以发电为主,兼有航运、过木等综合效益。2.1.2 坝址以上控制流域面积52438 km2,全流域近年平均降水量1758 mm,年径流总量545亿m3,近年平均流量1728 m3/s,实测最大流量37500 m3/s(1998年6月23日),实测最小流量196 m3/s。水库总库容26.0亿m3,属不完全季调节水库。2.1.3 流域年平均气温为19.6,实测极端最高气温为40.3,实测极端最低气温为-5.0。年平均相对湿度为87%。2.1.4 坝址处基岩重要为黑云母花岗岩,
5、岩性致密、坚硬、完整,坝址区未发现较大断裂。2.2 工程基本状况2.2.1 水口水电站枢纽由混凝土重力坝、坝后式发电厂房、一线三级船闸、一线垂直升船机、220kV开关站、500kV升压站等构成。详见附图1.2水口水库枢纽平面布置图。2.2.1.1 混凝土重力坝为一等工程级建筑物,由挡水坝段、引水坝段、溢洪道和底孔坝段、船闸和升船机坝段构成。大坝按千年一遇洪水原则设计,万年一遇洪水校核。2.2.1.2 大坝坝顶高程74.00 m(黄海高程,如下相似),坝顶长783m,最大坝高101 m。电站总装机容量1400 MW。工程抗震设计烈度度。2.2.1.3 溢洪道坝段设12孔开敞式溢洪道,每孔净宽15
6、m,堰顶高程43.00 m,采用鼻坎挑流消能。两个泄流底孔,宽5.0 m,高8.0 m,堰顶高程20.00 m,分别布置大坝溢洪道左、右侧。2.2.1.4 电站引水系统和厂房位于左岸坝后,为坝后式半封闭厂房,内设有7台200 MW轴流转浆式水轮发电机组。2.2.1.5 一线三级船闸和一线垂直升船机布置大坝右岸下游侧;220 kV开关站、500 kV升压站布置在左岸下游山坡上。2.2.1.6 其她工程基本状况详见附表2.1水口枢纽工程技术特性表。2.2.2 溢水道泄流曲线、水库库容曲线详见:附图1.4至附图1.7。2.2.3 大坝建成后已进行了大坝竣工安全鉴定(1999年)和大坝初次安全定期检查
7、()。当前正在进行大坝第二次安全定期检查,于4月正式启动,8月将召开最后一次会议。2.2.3.1 在1999年开展大坝竣工安全鉴定共进行了设计洪水和洪水调度、坝区工程地质条件、混凝土重力坝、坝后式厂房、三级船闸、金属构造、监测系统等项目现场检查和检测,总体鉴定结论是:“水口水电站工程枢纽挡水、泄洪、厂房、船闸等建筑物布置协调合理;防洪挡水原则符合规范规定,设计洪水可信;泄流能力满足防洪调度需要;建库、建坝自然条件清晰,水库无渗漏之虞,建筑物基岩坚硬完整,采用力学指标可靠,各建筑物稳定安全系数和应力满足规范规定;各建筑物都达到设计规定工程面貌,基本解决、混凝土工程、闸门及启闭机等金属构造施工及制
8、作安装质量符合规定;大坝变位正常,坝基扬压力及渗水量较小;船闸闸墙经综合加固后已正式投入运营。总之,本工程设计精心、施工认真,监理严格,电站开始蓄水发电至今已超过5年,运营正常,并通过百年一遇洪水考验,已具备竣工验收条件”。2.2.3.2 在开展大坝初次安全定期检查共进行了大坝坝体设计复核、监测资料分析、现场检查、大坝运营、金属构造及启闭设备检测、大坝水下检查、坝址环境水质及析出物分析等现场检查和检测,定期检查结论是:“本次定检按混凝土重力坝设计规范DL5108-1999规定进行设计复核,成果符合现行规范规定。大坝投入运营以来,运营正常。大坝监测资料分析表白,水口大坝变形、渗流、应力变化性态基
9、本正常。现场检查(涉及水下检查)未发现影响坝基、坝体稳定或坝体构造安全隐患。闸门和启闭设备性能良好,能满足安全运营规定。近坝库岸稳定。依照水电站大坝安全检查施行细则第四十二条关于规定,专家组一致评估:水口大坝属于正常坝”。见附件3水口水电站大坝初次安全定期检查报告。2.3 水文2.3.1 水口水库所在闽江流域暴雨、洪水特性。闽江流域属亚热带季风气候,全年气候温和、雨量充沛。水口电站坝址以上集水面积52438 km2,近年平均降水量1758 mm,最大年降水量2365 mm(1975年),最小年降水量1197 mm(1971年)。雨量重要集中在每年38月,多为锋面雨与台风雨。而56月梅雨季为重要
10、降雨季节,当冷暖气团在流域上空对峙形成静止锋,就会引起持久和大面积暴雨,其中心常在武夷山东南麓一带。台风雨多发生于79月份,普通仅24 h左右,且主暴雨往往集中在台风登陆前12 h左右。实测最大三天流域平均降水量为191 mm,也许最大三天流域平均降水量为345 mm。水口坝址处近年平均流量1728 m3/s,径流模数为30.3 dm3/skm2,径流系数为54.80 %。年最大洪水集中发生在5、6月份,特别是6月份,多是锋面暴雨导致;也有个别年份受台风暴雨影响,发生在7月份。普通暴雨雨峰过后一天左右洪水洪峰就可汇集到坝址。洪水重要来源于支流建溪和富屯溪,一次洪水历时普通为七天左右。洪水峰型以
11、复峰居多。水口水库实测最大入库洪峰流量37500 m3/s,发生于1998年6月23日。竹岐站历史调查最大洪峰流量3850041600 m3/s ,发生于16,重现期为3705。2.3.2 水库流域水文测站、观测分布图。详见附图1.1水库及下游重要防洪工程和重要保护目的位置图。2.3.3 水口水库水情测报系统建设,以及预见期、洪水预报精度。2.3.2.1 水口水库在建设施工期就同步进行水情测报系统建设,1992年和1993年进行基本设施和土建施工,1994年4月开始进行现场设备安装和调试,1994年5月投入运营,1994年终通过工程竣工验收。2.3.2.2 水情测报系统构成。由2个中心站,8个
12、中继站和69个遥测站构成。2.3.2.3 水情测报系统功能。系统采用三级中继超短波和GPRS两种通信方式,选用单向实时自报式工作体制,具备常年持续、自动进行水文参数实时测量、采集、传播、解决及洪水预报等功能。2.3.2.4 系统运营状况。系统自1994年建成投入运营以来,通过多次技术改造后,系统运营状况稳定良好、安全可靠,能精确、及时地收集流域上游雨水情信息,并进行较为精确洪水预报,基本预见期为9 h。2.3.2.5 系统预报精度。据1996年记录资料表白,入库洪峰不不大于5000m3/s洪水,其洪峰预报平均精度为93.3 %,洪量预报平均精度为90.0 %。2.4 大坝安全监测2.4.1 大
13、坝安全监测项目、测点分布以及监测设施、工况。2.4.1.1 水口大坝安全监测项目见下表:水口大坝安全监测项目一览表序号监测(巡逻)项目部位内容方式频次备注一外部变形观测1垂直位移大坝坝顶大坝垂直变形人工每月一次尾水平台尾水平台垂直变形人工每年一次大坝基本廊道大坝基本垂直变形DAMS-系统每天一次静力水准船闸闸顶闸墙、闸首垂直变形DAMS-系统每天一次一闸室升船机闸墙垂直变形人工每月一次2水平位移大坝坝顶大坝水平变形DAMS-系统每天一次引张线尾水平台尾水平台水平变形人工每季一次大坝基本廊道大坝基本水平变形DAMS-系统每天一次引张线船闸闸墙、闸首水平变形人工每月一次TC闸墙相对位移DAMS-系
14、统每天一次伸缩仪一闸室拉杆DAMS-系统每天一次伸缩仪升船机水平位移DAMS-系统每天一次正垂高边坡水平位移DAMS-系统每天一次倒垂测斜人工半年一次SINCO测斜仪3大坝挠度大坝大坝竖向变形DAMS-系统每天一次正倒垂二渗压渗流4渗入压力大坝基本基本渗入扬压力DAMS-系统每天一次弦式仪器#11、#17、#25、#29、#32坝段大坝横向基本扬压力DAMS-系统每天一次弦式仪器坝肩绕坝渗流绕坝渗入扬压力DAMS-系统每天一次测压管、弦式仪器大坝内部渗压坝体内部渗入压力DAMS-系统每天一次渗压计高边坡渗压渗入扬压力DAMS-系统每天一次弦式仪器5渗入流量#18、#32坝段集水井大坝总渗流量D
15、AMS-系统每天一次水位计式传感器大坝各部位坝基、坝体渗流量DAMS-系统每天一次量水堰船闸一闸空腔一闸渗流量DAMS-系统每天一次量水堰三内部观测6应力应变大坝各坝段各大坝内部砼应力应变IDA系统每周一次卡尔逊船闸砼、钢拉杆应力应变IDA系统每周一次卡尔逊升船机砼应力应变IDA系统每周一次卡尔逊7砼温度大坝各坝段砼内部温度IDA系统每周一次卡尔逊升船机砼内部温度IDA系统每周一次卡尔逊8接缝大坝横缝坝段横缝DAMS-系统每天一次三向测缝计大坝坝基坝踵坝段坝基坝踵接缝DAMS-系统每天一次卡尔逊测缝计大坝纵向接缝大坝纵缝DAMS-系统每天一次卡尔逊测缝计厂坝接缝厂坝接缝DAMS-系统每天一次基
16、康测缝计船闸各闸段间闸段间横向接缝DAMS-系统每天一次卡尔逊测缝计升船机侧墙侧墙段间横向接缝DAMS-系统每天一次卡尔逊测缝计四强震观测9强震大坝大坝强震观测自动记录实时强震仪升船机升船机强震观测自动记录实时强震仪五环境量10气温坝区实时气温水情系统实时11坝前水库水温坝前砼内坝前水库水温IDA系统每周一次卡尔逊温度计12降雨量坝区实时雨量水情系统实时13水位坝前、坝下、船闸实时水位水情系统实时2.4.1.2 大坝安全监测分布及工况。水口监测系统共设有变形(涉及水平位移、垂直位移)、渗流渗压、接缝、应力应变温度、强震、环境量等监测项目,详细分布状况如下:(1)大坝水平位移:分别于坝顶、大坝3
17、2m高程观测廊道、13m高程观测廊道、-4.8m高程基本灌浆廊道共设立有61个引张线测点、11个正、倒垂测点及3个量距仪测点。(2)大坝垂直位移:分别于坝顶、大坝13m高程观测廊道、-4.8m高程观测廊道共设有41个人工监测点、4个双金属管标绝对位移测点及31个静力水准测点。(3)大坝渗漏渗压:于大坝基本灌浆廊道与11、17、25、29、32号坝段横向廊道及两岸共设63个渗压观测点,另设有8个量水堰测点与2支水位计式传感器用于监测坝体渗漏量。(4)大坝接缝:分别于各坝段横缝设有20支三向测缝计,另为监测接缝、厂坝缝及大坝上下游坡面裂缝变化状况,还设有21支内观卡尔逊测缝计与15支单向测缝计,内
18、部观测某些当前只余七支测缝计仍正常使用。(5)大坝应力应变:建设初期在坝体内设有543支应力应变计、10支渗压计、91支温度计,当前仍余377支应力应变计,7支渗压计及53支温度计正常运营。(6)水口船闸监测项目:监测系统分别于船闸一、二、三闸共设25个水平位移人工观测墩,50个沉陷点及25个闸墙相对位移人工观测测点,另一闸室设有2个倒垂测点、6个引张线测点、1个量距仪测点、10个伸缩仪相对位移测点,以及17个静力水准垂直位移测点与4个量水堰渗漏量测点。闸墙内部在建设初期还装有60支测缝计、91支应力应变计现仍余26支测缝计、25支应力应变计正常使用。(7)水口升船机监测项目:升船机闸墙共设有
19、12个沉陷人工观测点、20个正垂水平位移测点,建设初期在闸墙内部装有10支测缝计、8支温度计、97支应力应变计,现仍余有8支测缝计、4支温度计、62支应力应变计正常使用。(8)水口边坡监测项目:大坝下游右岸高边坡(位于升船机右侧边坡)设有6个测斜孔,采用人工测量。另安装有4个引张线测点、4个倒垂测点及4个伸缩仪测点用于监测边坡水平位移。(9)水口大坝安装有12个(27方向)强震测点,其中大坝某些7个测点、升船机某些5个测点,可自动进行事件数据记录与回放操作。(10)环境量监测:坝区环境气温、降雨量、上下游水位均取自水情测报系统,另在大坝观测廊道内设有5支温度传感器用于监测廊道内环境温度。通过十
20、余年来历次大修改造,水口监测系统已基本实现自动化,除边坡倾斜、坝顶垂直位移、船闸二三闸及升船机闸墙垂直位移仍采用人工观测方式,强震监测采用水口数字强震观测系统进行实时监测外,别的监测项目均并入水口大坝安全信息管理系统进行自动化监测与统一管理(其中内观某些测点由IDA监测系统采集数据后导入)。运营工况良好,能有效监测、反映各建筑物运营状态。2.4.2 大坝安全监测重点分析发现异常现象:2.4.2.1 大坝37号坝段基本灌浆廊道在大坝运营初期,浮现两条环形对称裂缝,其对构造影响限度如何,11月委托杭州国电水利电力工程有限公司进行构造应力分析研究。5月提交了了正式构造应力分析报告,报告结论如下:(1
21、)通过位移分析,构造在三种运营工况下,无论裂缝深度为多少,构造最大位移值都出当前闸墙上部,且最大位移值仅为8.86 mm,这对于该船闸安全运营不会产生任何影响。(2)通过对37号坝段无裂缝构造计算和应力分析,证明船闸上闸首坝段在无裂缝状况是安全。没有裂缝时,计算所得构造最大第一主应力为3.35 MPa,位置在闸墙与闸室前挡墙交接处上部,不是裂缝产生直接因素;正常运营时Z方向(坝轴线方向)最大拉应力为1.14 MPa,位置在输水廊道下游,也不能处使廊道产生裂缝;廊道附近基本以压应力为主,最大拉应力也仅为0.4 MPa左右;这阐明37坝段坝轴线下方基本灌浆廊道中浮现两条对称型环形裂缝非构造性裂缝。
22、(3)对廊道构造产生裂缝后模型进行有限元分析。在闸室无水、闸室水位39.1 m和65 m三种运营工况下,随着裂缝深度加深,构造整体最大拉应力变化不大,对于所关怀Z向拉应力也没有明显增长,这阐明产生裂缝后,建筑物仍能安全运营。(4)对37号坝段上闸首各重点部位进行单独考察,发当前各种运营工况下,随着裂缝深度增长,各部位拉应力并没有明显增诸多,由此可以以为由裂缝引起个别重点部位破坏从而导致构造不能正常运营也许性不大。(5)考察裂缝端应力状况,发当前模仿几种裂缝深度中,缝端拉应力很小,最大值仅为0.51 MPa,阐明在该状况下裂缝不会继续发展。(6)当灌浆廊道中裂缝延伸状况呈矩形时,在两种矩形裂缝状
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