小湾水电站水库库岸管理探讨.pdf

水力发电第41卷第10期2015年10月小湾水电站水库库岸管理探讨陈维东，尹云坤，朱庭兴(华能澜沧江水电股份有限公司小湾水电厂，云南大理675702)摘要：小湾水电站蓄水期建立了健全的库岸管理组织机构，编制库岸管理工作制度，组织每周库岸巡视检查，完善库岸地质缺陷点影像台账；开展了4次阶段蓄水库库岸地质灾害调查、复核及失稳预测的专题研究，对重要地质缺陷点采用人工观测和GPS自动实时观测相结合的方式；与地方政府建立联动机制，信息共享，群测群防，加强预警。通过以上措施，提高了库岸管理的实效性和针对性，提升了库岸管理的工作水平，最大限度减少了灾害损失。关键词：水库运行管理；库岸；变形；小湾水电站DiscussiononReservoirBankManagementofXiaowanHydropowerStationCHENWeidong，YINYunkun，ZHUTingxing(HuanengHydroLancangXiaowanHydropowerPlant，Dali675702，Yunnan，China)Abstract：AsoundmanagementsystemforreservoirbankinwaterimpoundmentperiodofXiaowanHydropowerStationisestablished，suchaspreparingbankmanagementprovisions，organizingweeklyreservoirbankpatrolandsupplementingtheimagesofbankspotswithgeologicaldefects．Fourgeologicaldisasterinvestigations，reviewsandstabilitystudiesforreservoirbankinfourimpoundmentstagesarecarriedout，inwhich，theartificialandGPSautomaticobservationsarejointlyusedtomonitorimportantgeologicaldefects．Alinkagemechanismwithlocalgovernmentsisalsoestablishedtoshareinformation，monitoringandpreventionandstrengthenearlywarning．Theimplementationofthesemeasuresimprovestheeffectivenessofbankmanagement，enhancesthelevelofbankmanagementandminimizesdisasterlosses．KeyWords：reservoiroperationmanagement；reservoirbank；deformation；XiaowanHydropowerStation中图分类号：TV697．1(274)文献标识码：B文章编号：0559—9342(2015)10—0012·033阶段为2010年7月1513～2011年5月31日；第1工程概况4阶段为2011年6月1日～2012年l0月31日。通小湾水电站水库区地处横断山脉南段，地势北过对不同蓄水阶段反馈的监测数据对比分析，及时高南低，水库两岸山势陡峻，自然山坡坡度一般掌握水库大坝的性态，为下一步蓄水提供建议⋯。30。～45。，河谷深切，呈“V”形。水库两岸地层岩2库岸变化情况性复杂，以沉积岩、变质岩为主。地质构造发育，深大的澜沧江断裂纵贯全水库。水库由东、西两支水库蓄水前库区物理地质现象主要有滑坡、崩组成，东支支流黑惠江水库长123km，库岸总长塌及泥石流。其中，滑坡灾害点31个(澜沧江库区432km；西支干流澜沧江水库长178km，库尾回水18个、黑惠江库区l0个、枢纽区3个)；崩塌灾害至云龙县旧州乡新民村，库岸总长597km。点31个(澜沧江库区18个、黑惠江库区11个、枢自2008年12月16日导流洞下闸蓄水开始，至纽区2个)；沟谷型泥石流7条(澜沧江库区3条、2012年10月31日水库水位首次蓄至正常蓄水位黑惠江库区2条、枢纽区2条)。水库蓄水后，由于12401i"1，蓄水过程按照“分期蓄水、监测反馈、逐步检验、动态调控”的原则分4个不同阶段进行：第收稿日期：2015一O7-271阶段为2008年12月16日～2009年6月28日；第作者简介：陈维东(1983一)，男，湖北宜昌人，工程师，主要2阶段为2009年6月29日～2010年7月14日；第从事水库、大坝运行维护管理工作． ’口‘V州不，寸：，J、，弓＼如＼J千臣庄坏L地质条件的改变，引起库岸岸坡的再造变形。各阶设计单位配合小湾水电厂完成水库巡视检查工段主要的库岸变形如下：作，提供相应的技术支持和资料，对巡视检查过程()第阶段蓄水过程中，整个库区物理地质作发现的问题给出相应的评判和指导性建议，对当日用强烈，物理地质现象较发育，有滑坡、崩塌、松巡视情况给出总体评价。散堆积体和泥石流等，以滑坡和滑塌较为普遍。主3．3主要方法要的失稳体和松散堆积体大部分处于稳定状况，稳3．3．1制度建设定性较差的约占总数的。为做好库区巡视检查和库岸管理工作，及时总()第阶段蓄水过程中，库岸再造模式主要有结水库管理过程中的经验，小湾水电厂先后制定了坍(崩)塌型、滑移型和坍塌一滑移转化型3大类。其《蓄水期水库库岸巡视和观测技术要求》、《小湾水中，滑移型约占，坍塌一滑移转化型约占％，电厂水库管理标准》、《小湾水电厂水库岸巡视检查坍塌型占87％。以坍塌型最为常见，广泛出现库区管理办法》、《小湾水电厂水库岸巡视检查作业指导各段的崩坡积、全风化层、全强风化层、残坡积堆书》等标准，为后续开展库岸管理工作打下了良好的积岸坡中，塌岸宽度一般均大于塌岸高度。基础。()第3阶段蓄水过程中，对库区巡视排查发3．3．2特征水位的地质排查现，澜沧江库区及黑惠江库区岸坡以小型坍塌失稳根据个阶段蓄水的情况，小湾水电厂联合设最为常见，近坝范围内较大的失稳体有10余计单位和成都理工大学在水库下闸蓄水前、处，集中于受澜沧江断裂影响的全强风化或全风化、特征水位组织开展了水库库岸稳岩体中，规模较大塌岸主要发育于此。定性调查，对库岸坍塌体、变形体、滑坡体等地质()第4阶段蓄水过程中，库岸总体变形不大，缺陷点进行了全面的调查和分析，掌握整个库岸的局部岸坡出现变形、滑坡，主要有澜沧江库区的方重点库段和危险点，建立库岸视频和影像资料。根家寨、小水井、小平地公路处库岸；黑惠江库区据调查情况开展蓄水响应与失稳预测专题研究、水的利达、子堂、比基、利皮、大密西、八字耳朵、位陡降分析，建立了《小湾水电厂库区缺陷点分级管乌支等7处库岸。库区塌岸模式主要有坍塌型、滑理台账》，绘制了近坝库岸缺陷点分布图，为下一步移型、坍塌一滑移转化型等，以坍塌型最为常见。日常巡查工作找准侧重点，对重点位置加密观测，及时掌握其变化情况。3水库库岸管理3．3．3重点库岸的稳定复核3．1组织机构建设根据蓄水过程中库岸巡视检查和特征水位排查为了做好蓄水过程中水库的安全管理工作，小成果，确定了库区l9个地质缺陷点属于重大隐患湾水电厂成立了库区安全管理领导小组，推进库区点。为了彻底弄清楚这l9个缺陷点的情况，委托专管理工作。领导小组下设办公室，设在小湾水电厂业机构对其开展了地质钻探和取样分析工作，根据水库部，负责库区安全管理工作。取样分析结果对缺陷点制定处置措施。联合库区各州、市、县政府库区管理负责人成3．．重大地质缺陷点监测立库区协调工作组，主要负责信息沟通、联系和协近坝库岸重大地质缺陷点主要通过人工和自动调，及时通报流域水情，一旦发生险情及时通报地化监测仪相结合的方式进行监测。人工监测主要是方政府，及时撤离危险区域人员，禁止船只进入危委托当地群众对地质缺陷点进行现场巡视，对埋设险区域。在失稳体裂缝上的简易测缝装置进行定期测读，及3．2工作机制时发现新增的裂缝和坍塌，掌握裂缝的变化情况；小湾水电厂负责组织水库巡视检查和地质排查委托专业机构定期对缺陷点布置观测桩，开展人工工作，安排巡视检查路线，提供巡视检查所需要的表面变形观测，掌握其整体变形情况。自动化监测交通工具、工器具、图纸、相关资料及后勤保障，是在地质缺陷点上布置自动化观测装置，对整理完成当日的巡视检查记录报告，向上级相关部缺陷点进行实时监测，掌握其变化情况。通过对监门和领导汇报当日库区巡视检查的情况。负责将库测数据的对比分析，全面了解缺陷点的变形情况，区巡查过程中发现的异常情况以简报的形式通报给变形较大时及时预警。地方政府，并将与当地政府有关的问题，如百姓在3．3．5库区巡视检查淹没线以下放牧等，通报给各县库区协调管理负责每月开展4次库区日常巡视检查，编制相应的人，由各县政府负责协调处理。巡查报告。巡查内容包括：水库库岸是否有新增坍 塌、滑坡，已发现的地质缺陷点是否有变化，淹没图自制《小湾水电厂库区地质缺陷点卫星图册》，标线以下或危险库段是否有复垦、回迁，库区水面是注出缺陷点的具体信息，作为库区巡视检查工作的否存在大量漂浮物，库区是否有新增违章建筑。重重要工具。同时，将制作好的台账源代码制作成网点对库区居民点、桥梁、码头、公路等附近区域进页，实现库区地质缺陷点图册在网页上在线预览功行巡视，检查是否存在威胁上述设施安全运行的能，并可查阅库区地质缺陷点的详细资料，实现库隐患。区管理信息化。遇到水位陡降、地震、库区强降雨、库岸发生3．3．10建立水库三维可视化管理系统大面积或大方量坍塌等情况，邀请专家对库区开展小湾水电厂水库淹没面积大，库周长超过专项检查，提交专题报告。小湾水电厂水库每年的1050km。结合库区地理地形环境状况，采用轻型水位变幅最大可达60m，在水库最低水位和最高水低空无人机航测遥感新技术进行彩色航空摄影，获位，联合设计单位对整个库区开展巡视检查，提交取整个库区高分辨率彩色影像，加工制作成正射影库岸稳定性复核报告，掌握塌岸、滑坡等地质缺陷像(DOM)等数字产品，建立水库三维可视化管理系点的变化情况。统，实现水库库岸的可视化在线巡查。加强对库岸3．3．6加强库区安全宣传和警示变形体、坍塌、滑坡等地质缺陷点成因和变化趋势结合库区巡查工作，不定期进行库区走访，深的分析研究，提出合理的监控预警措施，以完善库入库区居民点发放《小湾水电厂库区危险作业通知区管理信息化和水库三维可视化管理系统，实现库单》。每年汛前、汛后向库区周边居民发放一次库区区库岸动态预警，降低工作强度，提升水库管理的安全知识宣传单，开展安全知识宣传。主要包括：水平。水库、大坝管理的法律法规摘要；水库所属的管理4库岸管理存在的问题范围和保护范围；禁止到库区游泳、钓鱼；禁止到淹没线以下放牧、复垦；禁止私自在库区旅游、划(1)库区地质缺陷点范围广，陆路交通不便；船、客运等。在库岸码头、地质缺陷点、人员活动地质缺陷点的监测方法较单一，工作效率不高，不频繁的地方设立警示标识牌、警戒线，提醒过往船能及时发现库岸出现的裂缝和错台，很难及时对变只和行人注意安全，远离地质缺陷点；在库区重大形体周边及库区水面活动人员进行预警。地质缺陷点附近人员集居的村落安装声光报警器。(2)水库管理主体、职责、范围不明晰。尽管3．3．7加强与地方政府和群众的沟通国家现行法规和政策明确对水电工程实施保护，水每年联合县、乡召开库区管理联席会，组织库库形成的水面和消落区由运行管理单位统一管理、区巡查员召开座谈会，加强沟通和了解，宣传相关的调度及开发利用，但缺乏针对库区的专门法规和管法律法规，通报水位变化情况。采用节日慰问、座谈理制度，对库区管理范围、职责仅作了原则性的规等方式加强与当地群众沟通和联系，充分调动当地群定，管理职责、环境保护职责、库区水域管理协调众的积极性，共同开展库岸巡视检查工作，争取得到机构等方面不明晰，责任难以落实到位。各方的最大支持，及时发现库区的安全隐患。(3)部分库区周边的群众和移民搬迁到新的移主动加强与地方海事、渔政、移民局、安监局民点后，由于不适应当地的气候和生活习惯，个人等相关部门的沟通，及时将蓄水信息和库岸巡视检诉求未得到及时满足等原因，又返迁回库区生活，查中发现的问题以简报的形式报送相关部门，取得在库区淹没线以下的水位消落区复垦和放牧。由于库地方政府的理解和支持，协调解决库区蓄水过程中岸淹没线以下和淹没线附近库岸存在诸多不确定因存在的各类安全隐患，共同开展库区管理。素，可能会给周边群众造成财产损失和人身伤害。3．3．8健全应急管理机制(d)水库蓄水初期，库区存在很多不稳定因素，结合库区情况，编制了《小湾水电厂库区突发事在水位抬升和下降过程极易产生库岸坍塌、泥石流件应急预案》和《小湾水电厂工作船综合应急预案》，等地质灾害，政府或个人过早介入库区进行开发，并组织演练，提高库区管理人员的应急避险能力。安全隐患较大。积极参与当地政府组织的相关库区突发地质灾害的5结语应急演练工作，增强彼此问应急工作的沟通与了解。3．3．9制作库岸地质缺陷点卫星图册台账大中型水库库岸管理工作涉及的工作面广，内为准确、直观、快速地定位库区地质缺陷点分容繁杂，是一项复杂的、艰巨的管理工作。在5年布情况、地理位置和范围，采用GoogleEarth卫星地多的库岸管理中，小湾水电厂通过不(下转第20页) (2)原逻辑。行程开关通过调速器导叶接力器同期时间，提高开机成功率。自动锁锭位置指示杆动作测量锁锭块位置，行程开(2)取消500kV1～6号电缆开关站侧刀闸合闸关通过信号回路开出锁锭“投入”和“退出”信号。位置判断条件，机组检修结束后首次启动自动开机(3)修改后逻辑。冗余增设光电式无触点行程空转时，电气部分检修安全措施尚未恢复，检修启开关与原行程开关并联在一起，任一行程开关动作动过程中需采取强制测点办法满足开机条件。从安均能正确报出锁锭“投入”和“退出”信号，防止锁锭全上分析，监控系统强制测点属解锁操作，除操作位置信号异常。监护外没有任何防误闭锁措施，从减少操作风险角3．4导叶位移传感器控制程序逻辑优化度考虑取消该测点。(1)修改原因。导叶位移传感器用于测量导叶(3)增加同期装置无故障和自准位置，发电机位移，将导叶位移信号送至调试器电柜和机柜作闭出口开关GCBSF气压低闭锁，发电机出口开关环控制。位移传感器安装有2个，正常工作一个主GCB分合闸线圈电源消失报警判断，在开机前将开用，另一个备用。从机组投产以来，接连出现导叶机流程中需要用到的重要设备状态进行判断，提高位移传感器滑块脱落，使调速器系统反馈失真；当开机成功率。导叶位移传感器滑块脱落时，程序无法判定导叶位(4)因机组“停机态”已判断导叶全关和GCB分移传感器故障，不能将备用传感器选择为主用。致位，取消开机时导叶全关、GCB分位条件判断。使机组开机过速，开机失败，流程退出。4结语(2)原逻辑。导叶位移传感器滑块为接触式滑块；程序无法判定导叶位移传感器故障，不能将备影响开机成功因素有许多，熟悉并掌握自动开用传感器选择为主用。机流程，掌握每个信号源、每条回路接线情况，就(3)修改后逻辑。将原来的接触式滑块改为悬可用在较短时间内及时消除开机过程中的故障，从浮式滑块，避免了由于机组在运行状态下因振动、而提高机组自动开机成功率。小湾水电站机组运行摩擦，导致传感器滑块与导叶接力器之间的链接螺过程中曾出现过一些机组自动开机不成功的现象，栓松动，造成滑块脱落；对调速器导叶位移程序进经分析查明原因后，不断的对机组自动开机满足条行修改，并传人PCC控制器，当主用导叶位移传感件进行完善和措施优化，使流程中的各项条件更加器故障，控制程序自动将备用传感器选择为主用。科学、严密，机组运行可靠性也不断提高，确保了3．5其他优化措施自动开机的操作顺利。(1)由于调速器系统与监控系统配合不当，调参考文献：速器开机过程中导叶开度过大使机组频率升高较高，导致调速器调节过程中超调量大，机组频率调节稳[1]郭文涛．水轮发电机组自动开机优化措施[C]／／2012年江西省定时间长。在同期启动时调速器频率未调节稳定，电机工程学会年会论文集．南昌：江西省电机工程学会，2012：不能满足同期对频率偏差的要求，同期装置与调速184．186．器系统同时作用对机组频率进行调节，导致超调量[2]李春露，杨建彬，陈映喜．小湾电厂无人值班整改1—6号机组大，同期超时退出，机组同期并网不成功。故为了监控侧逻辑实施配合方案[R]．大理：华能小湾水电厂，2014．减小开机过程中导叶开限，在监控开机流程中同期[3]卢凤磊，柯文俊，等．小湾电厂异常处理汇编手册[R]．大理：投入点延后，在调速器频率稳定后再投同期装置，华能小湾水电厂，2013．由180s修改为300s；同步修改投PT、选对象、启(责任编辑王琪)辛·_争·夺·辛·辛·争·辛·辛·辛·争·争·辛·辛·幸·幸·幸·寺·÷·争·夺·串·辛·牛·(上接第14页)断总结和创新工作方法，提高了库岸42(10)：105—108．管理的实效性和针对性，提升了库岸管理的工作水[3]梁滨，黄启灿．浅谈水库管理现状与对策[J]广西水利水电，2004，33(3)：64—66．平，做到了以预防为主，及时发现险情，最大限度王思敬，马凤山，杜永廉．水库地区的水岩作用及其地质环境影地减少了灾害损失。响[J]．工程地质学报，1996，4(3)：1．9．吴敏杰．特大型水库运行期间岸坡地质环境劣化效应与防治对策参考文献：J[D]．重庆：重庆交通大学，2012．[1]李永莉，赵小艳，付虹．小湾水库蓄水前后的水库地震波速比变l6]李杰富．小湾水电站水库淹没与移民初议[J]．云南水力发电，化初探[J]．地震研究，2012，35(4)：464．470．1998，14(4)：65—68．[2]谭政．关于我国水库运行管理方式的探讨[J]．人民长江，2011，(责任编辑杨健)囫P。rVoL41N。10