水電站管理
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摘要：天生橋一級(jí)水電站為西電東送的重點(diǎn)工程，也是珠江流域西江水系上游的南盤江龍頭電站，電站總裝機(jī)容量為1200MW（4×300MW），電站于1998年底首臺(tái)機(jī)組發(fā)電，至2000年工程竣工，目前已安全運(yùn)行近五年時(shí)間。本文對(duì)天生橋一級(jí)水電站大壩及相關(guān)建筑物的運(yùn)行管理情況做一全面論述。
關(guān)鍵詞：天生橋一級(jí)水電站混凝土面板堆石壩運(yùn)行管理
1工程概述
天生橋一級(jí)水電站位于廣西和貴州的界河南盤江干流上，距貴陽(yáng)、昆明、南寧、廣州的直線距離分別為240km、250km、440km、850km，為珠江水系紅水河梯級(jí)開發(fā)的第一級(jí)，左岸是貴州省安龍縣，右岸是廣西隆林縣，其下游約7km是天生橋二級(jí)水電站首部樞紐，上游約62km是南盤江支流黃泥河上的魯布革水電站廠房。壩址控制流域面積50139km2，多年平均流量612m3/s，多年平均徑流量193億m3；電站為千年一遇洪水設(shè)計(jì)，相應(yīng)洪峰流量為20900m3/s；可能最大洪水（P.M.F）校核，相應(yīng)洪峰流量為28500m3/s。水庫(kù)正常蓄水位780m，死水位731m，總庫(kù)容102.57億m3，調(diào)節(jié)庫(kù)容57.96億m3，為不完全多年調(diào)節(jié)水庫(kù)。電站總裝機(jī)容量為4×300MW，保證出力405.2MW，設(shè)計(jì)年平均發(fā)電量52.26億kW.h。電站出線為1回500kV直流向華南送電，另有4回220kV線路向廣西、貴州地方送電。電站建成后還將增加下游已建天生橋二級(jí)、大化、巖灘等水電站的保證出力883.9MW，增加年發(fā)電量40.77億kW.h，相當(dāng)于新建一座百萬(wàn)千瓦級(jí)的水電站。
天生橋一級(jí)水電站以發(fā)電為主，最大壩高178m，壩頂長(zhǎng)度1104m，主要布置有混凝土面板堆石壩、放空隧洞、溢洪道、引水系統(tǒng)及發(fā)電廠房等建筑物。根據(jù)原水利電力部1987年5月"關(guān)于天生橋一級(jí)水電站初步設(shè)計(jì)的審查意見"，天生橋一級(jí)水電站的工程等級(jí)和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為一等工程，堆石壩、溢洪道、引水系統(tǒng)及電站廠房、放空洞為一級(jí)建筑物。堆石壩及溢洪道按千年一遇洪水（20900m3/s）設(shè)計(jì)，可能最大洪水（28500m3/s）校核；電站廠房按百年一遇洪水（14200m3/s）設(shè)計(jì)、千年一遇洪水（20900m3/s）校核。堆石壩、溢洪道、進(jìn)水口和放空洞進(jìn)水塔的地震設(shè)計(jì)基本烈度為7度，其他主要建筑物可按6度設(shè)防。
1.1大壩
天生橋一級(jí)水電站大壩為混凝土面板堆石壩，壩頂高程791m，最大壩高178m，壩頂長(zhǎng)度1104m，壩頂寬度12m，上游壩坡1:1.4，下游平均壩坡1:1.25(綜合壩坡1:1.4)，頂部設(shè)置4.90m高的防浪墻。壩體分為墊層料區(qū)、過(guò)渡料區(qū)、主堆石料、軟巖料區(qū)和次堆石區(qū)，填筑總方量為1800萬(wàn)m3；鋼筋混凝土面板厚度頂部為0.30m、至底部漸變?yōu)?.90m，分三期澆筑，680m高程以下為一期，680～746m為二期，746～787.3m為三期，總面積17.3萬(wàn)m2；混凝土方量為8.76萬(wàn)m3，面板寬度為16m，共有69塊，面板之間只設(shè)垂直縫，其中左、右兩岸各18條縫為張性縫，中部34條縫為壓性縫，在分期澆筑高程設(shè)水平施工縫。在三期面板的R16～L21范圍內(nèi)設(shè)雙層鋼筋，上、下保護(hù)層分別為10cm、5cm。
1.2溢洪道
設(shè)于大壩右岸820m高程的埡口，總長(zhǎng)1745m，寬約110m。溢流堰頂高程760m，設(shè)5扇13×20m（寬×高）的弧形閘門。引渠長(zhǎng)1215m，底板高程745m，采用復(fù)式斷面，底寬110m。泄洪槽長(zhǎng)538.42m，前段槽寬81m，出口處寬69.80m，采用挑流消能，設(shè)計(jì)下泄流量15282m3/s，最大下泄流量21750m3/s，最大流速45m/s，布置5道摻氣槽，總開挖方量2000萬(wàn)m3。
1.3放空洞
設(shè)于右岸，起施工期導(dǎo)流、蓄水期旁通和運(yùn)行期放空水庫(kù)等綜合作用。由進(jìn)口明渠、有壓隧洞、事故閘門、工作閘門、無(wú)壓隧洞和出口明渠等組成，全長(zhǎng)1062.17m，進(jìn)口底板高程為660m。距進(jìn)口332.17m處為事故閘門井，井高131m，內(nèi)徑11m，安裝6.40m×9.50m的平板鏈輪閘門，其下游設(shè)工作閘門室，安裝6.40m×7.50m的弧形閘門。工作閘門室前為壓力隧洞，內(nèi)徑9.60m，其后為無(wú)壓隧洞，洞寬8m，高12m，底坡0.017，最大下泄流量1700m3/s。
1.4引水發(fā)電系統(tǒng)
布置在大壩左岸，由引渠、進(jìn)水塔、引水隧洞、壓力鋼管、地面廠房等組成，采用單機(jī)單管引水方式。進(jìn)水口底坎高程為711.5m，進(jìn)水塔高79.50m，長(zhǎng)98m，寬28.40m。設(shè)兩道4.05m×20m的攔污柵，1扇6.50m×13.50m的檢修閘門和1扇6.50m×12.50m的快速事故閘門。4條引水隧洞其長(zhǎng)度分別為548.265m、582.056m、615.847m、649.639m，中心間距為24m，縱坡為7%～10%，前段隧洞內(nèi)徑9.60m，后段安裝鋼管，內(nèi)徑9.60m～7.80m，壓力鋼管中心間距為23.10m，傾角50°，鋼板厚度22mm～34mm。最大發(fā)電引用流量1204.8m3/s。電站廠房布置在大壩下游左岸岸邊，長(zhǎng)145m，高61.50m，寬26m，安裝4臺(tái)300MW水輪發(fā)電機(jī)組，主變壓器布置在主廠房上游的副廠房屋頂上。廠房后永久高邊坡高109m，開挖后采用混凝土噴錨及預(yù)應(yīng)力錨索進(jìn)行加固處理。
2工程建設(shè)
2.1工程建設(shè)概況
天生橋一級(jí)水電站建設(shè)實(shí)行業(yè)主負(fù)責(zé)制、工程監(jiān)理制、招投標(biāo)制。原南方電力聯(lián)營(yíng)公司天生橋電站建設(shè)管理局作為南電公司派出機(jī)構(gòu)在現(xiàn)場(chǎng)全面負(fù)責(zé)工程的建設(shè)管理，長(zhǎng)江水利委員會(huì)天生橋一級(jí)電站建設(shè)監(jiān)理部為主體工程監(jiān)理單位，昆明勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院為工程設(shè)計(jì)單位。
天生橋一級(jí)水電站工程采取招投標(biāo)的形式確定施工隊(duì)伍。根據(jù)樞紐特點(diǎn)和施工布置，全部工程共分為五個(gè)標(biāo)。導(dǎo)流洞土建及金屬結(jié)構(gòu)安裝工程項(xiàng)目（C1標(biāo)）由武警水電一總隊(duì)承擔(dān)；放空洞土建及金屬結(jié)構(gòu)安裝工程（C2標(biāo)）由水電九局承擔(dān)；大壩及溢洪道工程（C3標(biāo)）由南方水電工程聯(lián)合有限公司承包；引水系統(tǒng)及發(fā)電廠房工程（C4標(biāo)）由水電七局承包；機(jī)電安裝工程（C5標(biāo)）由葛洲壩工程局機(jī)電建設(shè)分公司三處承擔(dān)；水輪發(fā)電機(jī)組主機(jī)由哈爾濱電機(jī)廠制造，水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪由法國(guó)阿爾斯通電氣公司制造。工程于1990年下半年開始施工準(zhǔn)備，1991年6月正式開工；1992年12月25日截流；1997年12月14日導(dǎo)流洞正式下閘封堵；1998年8月放空洞下閘蓄水，同年12月底首臺(tái)機(jī)組正式投產(chǎn)發(fā)電；1999年3月29日大壩填筑至787.3m壩頂高程，同年5月三期面板澆筑完成。2000年12月四臺(tái)機(jī)組全部投產(chǎn)，主體工程基本完工。2000年11月27日～12月1日進(jìn)行了竣工安全鑒定。
2.2工程施工
(1)大壩施工
天生橋一級(jí)水電站大壩為鋼筋混凝土面板堆石壩，壩體堆石填筑部分采用碾壓施工。1991年6月1日，兩條導(dǎo)流洞開始施工。1994年6月，開始進(jìn)行大壩壩肩開挖。1994年12月25日工程實(shí)現(xiàn)截流。同年11月開始進(jìn)行大壩基坑開挖及右岸壩體填筑。1996年1月10日，大壩河床段正式開始填筑，共分六期施工。2月10日大壩基坑開挖基本完成，開始大規(guī)模填筑。1997年3月21日大壩第一期面板開始澆筑，5月2日，680m高程以下面板澆筑完成。1997年9月大壩月填筑量達(dá)1179313.55m3，創(chuàng)造了國(guó)內(nèi)外同類型壩月填筑量的世界最高紀(jì)錄。1998年6月，746m高程以下二期混凝土面板全部澆筑完畢，壩體臨時(shí)斷面填筑至768m高程。1999年2月填筑至787.3m高程，5月完成該高程以下三期面板的澆筑，汛后完成防浪墻澆筑和壩頂公路填筑。2000年7月填筑至791m高程，至此，大壩主體工程全部完工。
(2)溢洪道工程
1994年4月18日溢洪道工程開工，同年9月全面開工。1994年11月15日，貴州省新聯(lián)爆破工程公司在天生橋一級(jí)水電站溢洪道3號(hào)山頭834.00m高程以上實(shí)施裝藥量為351.20t的洞室爆破作業(yè)，爆破土石方量約420600m3。至1998年6月溢洪道開挖完成設(shè)計(jì)總量的90%，出口消能段混凝土澆筑基本完成。1999年8月13日溢洪道首次泄洪。2000年8月五扇弧形閘門安裝完畢，進(jìn)行動(dòng)水調(diào)試。
(3)放空洞工程
放空洞開挖于1992年3月開工，1994年6月開始混凝土襯砌。1995年6月28日放空洞全線貫通。1997年1月、5月分別進(jìn)行工作閘門、事故檢修閘門安裝，7月15日開始過(guò)水。1997年11月25日放空洞土建尾工及金屬結(jié)構(gòu)安裝工程完成。
(4)引水發(fā)電系統(tǒng)
引水發(fā)電系統(tǒng)由引水渠、進(jìn)水塔、引水隧洞、壓力鋼管組成。1994年10月23日引水渠及進(jìn)水塔開始開挖，1998年4月其主體工程完工。塔頂雙向門機(jī)已安裝完成。4號(hào)壓力鋼管下水平段已安裝完成，進(jìn)水塔攔污柵門槽施工完成。發(fā)電廠房于1995年11月開始基坑開挖施工，至1998年6月，完成廠房安裝間段屋面板吊裝就位、4號(hào)機(jī)坑二期混凝土澆筑、2×420t橋機(jī)完成安裝、調(diào)試、上游副廠房裝修工程等主要項(xiàng)目。8月25日，放空洞正式下閘蓄水，首臺(tái)機(jī)組于1998年12月28日正式投產(chǎn)發(fā)電。2000年廠房主體工程及裝修工程基本完工。
3水電站運(yùn)行管理
3.1運(yùn)行概況
1998年8月天生橋一級(jí)電站水庫(kù)正式蓄水，同年最高水位達(dá)740.36m，發(fā)生時(shí)間為1998年11月8日，1998年12月一級(jí)電站首4#機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電，此時(shí)大壩已完成堆石體填筑(787.3m)及三期面板澆筑，下游壩體經(jīng)濟(jì)斷面于12月填筑到787.3m高程。
1999年水庫(kù)最高水位767.19m，為99年9月1日，大壩進(jìn)行防浪墻及壩體787.3m～791.0m高程施工，99年12月3#機(jī)投入運(yùn)行。
2000年水庫(kù)蓄水至正常水位780.0m運(yùn)行(10月17日)，年底大壩施工全部完成，2000年9月2#機(jī)投入運(yùn)行，12月1#機(jī)投入運(yùn)行，至此四臺(tái)機(jī)組全部投入運(yùn)行。
2001年水庫(kù)蓄水至正常水位780.0m運(yùn)行(11月11日)，2002年水庫(kù)蓄水至776.96m運(yùn)行(9月17日)。
3.2運(yùn)行特點(diǎn)
(1)天生橋一級(jí)水電站為南盤江龍頭電站，庫(kù)容大，大壩為世界第二、亞州第一高的面板堆石壩，大壩的安全將對(duì)下游已建電站(天生橋二級(jí)、巖灘、大化)和在建電站(平班、龍灘)及沿岸國(guó)家和人民生命財(cái)產(chǎn)關(guān)系重大，若出現(xiàn)意外，將是災(zāi)難性的，損失難以估量，所以必須保證大壩的安全運(yùn)行。
(2)一級(jí)電站下游6.5km為天生橋二級(jí)水電站首部樞紐。二級(jí)電站為逕流式電站，水庫(kù)有效庫(kù)容僅為800萬(wàn)m3，無(wú)調(diào)節(jié)性能。二級(jí)電站溢流壩閘門為平板門，單寬流量小，一級(jí)電站溢洪道閘門為弧形門，單寬流量大，所以天生橋一、二級(jí)電站的聯(lián)合渡汛將十分重要。一、二級(jí)電站泄洪時(shí)要密切配合，一級(jí)電站每開一扇閘門要等二級(jí)電站達(dá)到相近的泄流量，穩(wěn)定安全運(yùn)行的水位，一級(jí)電站才能開一下扇閘門，以此類推。當(dāng)泄流量較大時(shí)，閘門操作時(shí)間較長(zhǎng)，并且整個(gè)閘門操作過(guò)程一、二級(jí)要配合好，不能出現(xiàn)調(diào)度、聯(lián)系、操作等每個(gè)環(huán)節(jié)的錯(cuò)誤，否則將對(duì)二級(jí)電站的安全帶來(lái)較大影響。
(3)一級(jí)電站大壩的安全運(yùn)行，關(guān)鍵在面板、面板與趾板之間的周邊縫的工作狀態(tài)。現(xiàn)代混凝土面板堆石壩設(shè)計(jì)的原則之一是，面板的應(yīng)力狀態(tài)直接和堆石壩體變形有關(guān)，和水壓力關(guān)系不明顯。意味著面板主要承受它和堆石壩體之間的位移差引起的荷載，不主要承受水壓力。面板狀態(tài)取決于堆石壩體的變形狀態(tài)。面板主要是傳遞水壓力給大壩堆石體，由于面板是鋼筋混凝土，屬剛性體，受大壩變形影響，面板將產(chǎn)生裂縫，同時(shí)面板與大壩墊層料產(chǎn)生脫空，也將使面板產(chǎn)生裂縫，需及時(shí)做出修補(bǔ)，否則將影響大壩的安全運(yùn)行。
(4)溢洪道是天生橋一級(jí)水電站唯一的泄洪設(shè)施，它的安全運(yùn)行關(guān)系到大壩的安全，同時(shí)對(duì)下游已建工程及沿河國(guó)家及人民財(cái)產(chǎn)影響重大，所以對(duì)溢洪道機(jī)電設(shè)備及金屬結(jié)構(gòu)的檢查、維護(hù)極為重要，必須確保每次閘門操作能正常進(jìn)行。
(5)天生橋一級(jí)電站水庫(kù)庫(kù)容大，對(duì)下游已建電站的經(jīng)濟(jì)效益顯著，可增加已建電站(天生橋二級(jí)、巖灘、大化)的保證出力88.39萬(wàn)kW，增加年發(fā)電量40.77億kW.h，相當(dāng)于新建一座百萬(wàn)千瓦級(jí)的水電站。一級(jí)電站每年汛未的水庫(kù)蓄水對(duì)電站群的經(jīng)濟(jì)效益至關(guān)重要，設(shè)計(jì)文件規(guī)定，一級(jí)電站水庫(kù)汛限水位為773.1m，在9月10日后才能蓄至正常水位780.0m運(yùn)行，由于南盤江流域主汛期為每年6～8月，對(duì)水庫(kù)蓄水帶來(lái)不利影響，如果出現(xiàn)主汛期來(lái)水集中，后汛期(9～10月)來(lái)水較少，就可能出現(xiàn)水庫(kù)不能蓄水至正常水位780.0m運(yùn)行，所以應(yīng)對(duì)汛限水位773.1m進(jìn)行調(diào)整提高或?qū)尚钪琳Ｋ坏臅r(shí)間(9月10日)調(diào)整，可以考慮對(duì)汛限水位進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理，在滿足電站安全運(yùn)行的前提下，可適時(shí)根據(jù)每年來(lái)水情況進(jìn)行調(diào)整，有利水庫(kù)蓄水。
(6)天生橋一級(jí)電站放空洞作為在施工期參加導(dǎo)流，運(yùn)行期作為電站旁通和放空水庫(kù)用的特點(diǎn)，放空洞的安全運(yùn)行較重要。由于放空洞工作閘門屬于地下洞室，有滲水，空氣流動(dòng)性差，較潮濕，閘門控制設(shè)備容易受潮，不能保證正常工作，需作防水、通風(fēng)處理，由于大壩是目前運(yùn)行最高的面板堆石壩，如果大壩出現(xiàn)險(xiǎn)情，必須保證放空洞能及時(shí)運(yùn)行，開閘放水降低庫(kù)水位，所以放空洞的閘門操作系統(tǒng)要維護(hù)好，以保證隨時(shí)能投入運(yùn)行。
(7)引水系統(tǒng)跨左岸10#沖溝，由于隧洞在沖溝部位為中厚層泥巖和砂巖互層，局部上覆巖體較薄，最薄處只有21.4m，在該段的隧洞采用后張控預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)，隧洞投入運(yùn)行測(cè)壓管水位在蓄水后有明顯升高，宜控制滲壓防止發(fā)生水力劈裂，2000年在10#沖溝隧洞上履巖進(jìn)行灌漿處理，以提高圍巖的彈性模量。經(jīng)過(guò)灌漿圍巖彈性模量得到明顯提高。同時(shí)利用68#地質(zhì)探洞（在10#沖溝上游側(cè)）補(bǔ)打排水孔，降低巖體滲透壓力，經(jīng)過(guò)觀測(cè)，測(cè)壓管水位得到降低，有效防止水力劈裂的產(chǎn)生，提高了隧洞的安全運(yùn)行。
3.3大壩運(yùn)行管理
(1)人員配備
天生橋一級(jí)電站大壩運(yùn)行有一支專業(yè)技術(shù)隊(duì)伍，它包括水庫(kù)運(yùn)行、調(diào)度、水工建筑物監(jiān)測(cè)、維護(hù)、維修、水工金屬結(jié)構(gòu)的運(yùn)行、維護(hù)、檢修、共有30余人，大專以上學(xué)歷有40%，已在天生橋二級(jí)電站及其它大型水電站工作過(guò)，有豐富的運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)大部分技術(shù)人員一直參與天生橋一級(jí)電站的建設(shè)，從電站截流、施工過(guò)程，有關(guān)技術(shù)專題會(huì)，工程分部項(xiàng)驗(yàn)收、隱蔽工程處理，電站啟動(dòng)運(yùn)行，安全鑒定，竣工驗(yàn)收都自始自終參與，掌握中間的每一個(gè)過(guò)程。
(2)規(guī)章制度及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
電站在發(fā)電前編寫了有關(guān)技術(shù)規(guī)程、管理制度，并在運(yùn)行過(guò)程中不斷完善，編寫了"五規(guī)五制"：《水工機(jī)電設(shè)備運(yùn)行維護(hù)規(guī)程》、《水工建筑物維護(hù)規(guī)程》、《水工觀測(cè)規(guī)程》、《水工安全作業(yè)規(guī)程》、《水庫(kù)調(diào)度規(guī)程》、《防汛崗位責(zé)任制》、《防汛值班制度》、《汛期報(bào)汛制度》、《大壩安全檢查與評(píng)級(jí)制度》、《防汛安全檢查制度》及有關(guān)技術(shù)手冊(cè)(防汛工作手冊(cè)、水庫(kù)調(diào)度手冊(cè))。制定了汛前汛后安全檢查、水工建筑物評(píng)級(jí)、日常巡視檢查、水庫(kù)調(diào)度管理、特殊巡視檢查、加密觀測(cè)等技術(shù)管理標(biāo)準(zhǔn)。
(3)技術(shù)工作開展及實(shí)施
天生橋一級(jí)電站在建設(shè)期間，每年有兩次專家技術(shù)咨詢會(huì)，解決工程建設(shè)中遇到的各種技術(shù)問(wèn)題，取的了較好的效果。電站投入運(yùn)行以來(lái)，對(duì)有關(guān)技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行專門研究處理，先后完成了大壩面板脫空灌漿處理；大壩面板裂縫調(diào)查及修補(bǔ)處理；天生橋一級(jí)電站水工建筑物觀測(cè)資料分析；一級(jí)電站安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)；一級(jí)電站誘發(fā)地震監(jiān)測(cè)微震臺(tái)改造；一級(jí)電站大壩強(qiáng)震臺(tái)改造等主要項(xiàng)目。
(4)大壩管理日常工作
對(duì)水工建筑物進(jìn)行定人、定設(shè)備、定周期的觀測(cè)；大壩每3天1次，其它包括溢洪道、邊坡、放空洞、引水系統(tǒng)、導(dǎo)流洞堵頭等每月2次，對(duì)建筑物進(jìn)行每周1次的巡視檢查。每年進(jìn)行3～5次防汛專項(xiàng)檢查；每年進(jìn)行1次水工建筑物評(píng)級(jí)；每年進(jìn)行1次防汛設(shè)施檢修，多次維護(hù)，并進(jìn)行1次閘門全行程啟閉試驗(yàn)；定期出有關(guān)技術(shù)分析報(bào)告，每年進(jìn)行水庫(kù)運(yùn)行，水工建筑物監(jiān)測(cè)資料整理、匯編，各項(xiàng)工作嚴(yán)格按國(guó)家有關(guān)法規(guī)開展大壩安全管理工作。
3.4電站防汛
(1)水庫(kù)調(diào)度原則
①天生橋一級(jí)水電站水庫(kù)是一個(gè)不完全多年調(diào)節(jié)水庫(kù)，汛期在確保大壩安全并兼顧下游設(shè)施的防洪安全下，充分發(fā)揮電站的發(fā)電效益。
②天生橋一級(jí)水電站主汛期水庫(kù)應(yīng)控制在汛限水位773.1m高程運(yùn)行（龍灘電站投運(yùn)后為776.4m高程），后汛期9月10日后可蓄水位780m高程運(yùn)行。
③為避免給下游造成人為災(zāi)害，水庫(kù)下泄流量不應(yīng)超過(guò)本次洪水的入庫(kù)洪峰流量。
④一級(jí)電站溢洪道泄洪時(shí)下泄流量應(yīng)大于起挑流量（1600m3/s）的原則啟閉閘門以減弱對(duì)溢洪道挑流鼻坎右側(cè)護(hù)坦的沖刷。同時(shí)嚴(yán)禁閘門大幅度啟閉以避免一級(jí)庫(kù)水位出現(xiàn)大起大落現(xiàn)象，以保證建筑物及水庫(kù)邊坡的安全、穩(wěn)定。
按照上述原則，電廠成功解決了下泄洪水對(duì)下游二級(jí)電站構(gòu)成的安全威脅，泄中、小洪水時(shí)對(duì)溢洪道挑流鼻坎下部及出口右岸護(hù)坦的沖刷等問(wèn)題，通過(guò)分階段合理實(shí)施水庫(kù)調(diào)度，成功解決了水庫(kù)防洪與蓄水的矛盾，充分發(fā)揮了龍頭水庫(kù)削峰效應(yīng)，從而保證了電站自身及下游安全，取得了水庫(kù)連續(xù)兩年蓄至正常水位780m高程的好成績(jī)。
(2)防汛工作安排
每年汛前，電廠均要成立以廠長(zhǎng)為首的防汛領(lǐng)導(dǎo)小組，全面負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)全廠的防汛度汛工作，防汛領(lǐng)導(dǎo)小組下設(shè)防汛辦公室，防汛辦公室主任由主管生產(chǎn)的領(lǐng)導(dǎo)擔(dān)任，成員若干名，每年3月份編制上報(bào)《天生橋一級(jí)水電站年度水庫(kù)調(diào)度運(yùn)用計(jì)劃及防汛搶險(xiǎn)措施》，以確定年度水情預(yù)報(bào)，水庫(kù)用水計(jì)劃，安全措施，搶險(xiǎn)預(yù)案存在問(wèn)題處理，全年來(lái)水趨勢(shì)預(yù)報(bào)等。
每年3月進(jìn)行第一次防汛安全大檢查，主要內(nèi)容：水工建筑物運(yùn)行情況；沖溝，邊坡，排水洞淤積情況；觀測(cè)設(shè)施完好情況；防汛閘門運(yùn)轉(zhuǎn)情況，電源是否可靠，閘門全行程啟閉試驗(yàn)；水庫(kù)調(diào)度方案及上級(jí)相關(guān)防汛文件等，并對(duì)以上檢查存在的問(wèn)題提出整改意見，限期在5月31日前全部完成。
汛中（5月～10月）不定期進(jìn)行多次全面檢查或?qū)ｍ?xiàng)檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)安排處理。
每年7月提交本年度"水庫(kù)蓄水方案"；每年11月總結(jié)防汛工作經(jīng)驗(yàn)、教訓(xùn)，找出存在的問(wèn)題，在下一年度工作中加以改進(jìn)。
(3)幾年來(lái)的防汛工作
天生橋一級(jí)電站從2000年10月、2001年10月水庫(kù)蓄水至正常蓄水位780.0m運(yùn)行，2002年由于流域在8月20日后未來(lái)水，水庫(kù)蓄水至776.96m。從這幾年的防汛工作來(lái)看，從汛前準(zhǔn)備、水庫(kù)洪水預(yù)報(bào)、洪水調(diào)度、防汛設(shè)施的運(yùn)行、水工建筑物的安全監(jiān)測(cè)、維護(hù)消缺等每一步工作都按時(shí)完成，確保了防汛工作順利開展，在保證水庫(kù)蓄水的情況下，都實(shí)現(xiàn)了安全渡汛。
(4)依靠科技進(jìn)步，不斷提高防汛設(shè)施的技術(shù)水平。
為提高電站的防汛安全管理水平，電廠始終采用先進(jìn)技術(shù)，先后興建人工電臺(tái)報(bào)汛系統(tǒng)以及由超短波、InmarSat-C衛(wèi)星、VSAT等混合組網(wǎng)的水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)，并與河海大學(xué)，云南省氣象局合作研制開發(fā)天生橋洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)、洪水調(diào)度系統(tǒng)、中長(zhǎng)期水文預(yù)報(bào)系統(tǒng)，充分利用現(xiàn)有的水情系統(tǒng)遙測(cè)大量信息，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)水情預(yù)報(bào)作業(yè)，大大延長(zhǎng)了洪水的預(yù)見期和提高了洪水預(yù)報(bào)精度，水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)的暢通率，可用度均大于95%，洪水預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率均大于90%。（見表1），從而為爭(zhēng)取防汛工作主動(dòng)權(quán)和確保電站安全度汛創(chuàng)造了良好的條件。
表1
年份項(xiàng)目1999年2000年2001年2002年
暢通率（%）96.0995.0096.8594.18
可用度（%）98.1391.9093.3498.23
洪水平均預(yù)報(bào)精度（%）92.0095.0090.6091.35
最大洪峰預(yù)報(bào)精度(%)98.3097.4096.7099.90
3.5大壩安全監(jiān)測(cè)
天生橋一級(jí)電站水工建筑物安全監(jiān)測(cè)項(xiàng)目齊全，儀器完好率較高，大壩等水工建筑物有土壓力計(jì)、沉降儀、引張線水平位移計(jì)、鋼筋計(jì)、應(yīng)力應(yīng)變計(jì)、電平器、溫度計(jì)、單向測(cè)縫計(jì)、不銹鋼棒、面板脫空觀測(cè)、三向測(cè)縫計(jì)、滲壓計(jì)、大壩繞壩滲流水位孔、大壩滲漏設(shè)有量水堰進(jìn)行觀測(cè)等共計(jì)約1500余支儀器，以上項(xiàng)目完好率在94%以上。為及時(shí)采集建筑物數(shù)據(jù)，自電廠接管以來(lái)，結(jié)合實(shí)際，建立健全了有關(guān)規(guī)章制度，嚴(yán)格按《土石壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》要求，對(duì)大壩580余支儀器進(jìn)行三天一次觀測(cè)；對(duì)引水系統(tǒng)、廠房及廠房后邊坡、溢洪道、導(dǎo)流洞堵頭、放空洞等部位680多支儀器進(jìn)行了每半月一次的觀測(cè)，每年采集約130000余個(gè)原始觀測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)分析掌握電站水工建筑物的工作性態(tài)起到了重要作用。目前大壩已經(jīng)過(guò)三個(gè)汛期高水位運(yùn)行考驗(yàn)，大壩變形已趨于穩(wěn)定，壩體最大沉降量達(dá)3.46m（近一年來(lái)未出現(xiàn)變化）,水平位移達(dá)1.108m,面板應(yīng)力,應(yīng)變,周邊縫測(cè)值也較穩(wěn)定，大壩滲漏量維持在50～80L/S左右（近一年來(lái)均未出現(xiàn)大的變化）,其它包括引水系統(tǒng)、放空洞、溢洪道等建筑物也未出現(xiàn)異常，觀測(cè)值較穩(wěn)定。
2003年7月通過(guò)對(duì)"天生橋一級(jí)電站水工建筑物監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了綜合評(píng)估"，2003年8月通過(guò)對(duì)"天生橋一級(jí)電站水工建筑物監(jiān)測(cè)資料進(jìn)行了全面分析"，用數(shù)據(jù)模型，過(guò)準(zhǔn)線，特征值等分析方法，得出各水工建筑物工作狀態(tài)正常，能保證安全運(yùn)行。通過(guò)以上兩項(xiàng)工作，為電站下一步大壩安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)以少而精、實(shí)用可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的實(shí)施思路提供了依據(jù)，把有限的資金用在刀刃上，計(jì)劃從2003年底開始分階段實(shí)施，以進(jìn)一步提高電廠大壩安全管理工作。
3.6水工建筑物維護(hù)、消缺工作.
從電站98年運(yùn)行以來(lái)，電廠對(duì)水工建筑物維護(hù)、消缺工作極為重視，每年制定"大壩加固、維護(hù)、消缺計(jì)劃"，設(shè)立專項(xiàng)費(fèi)用，每年進(jìn)行專項(xiàng)檢查，對(duì)查出的問(wèn)題，及時(shí)安排處理：
（1）1998年至2000年由于工程在建，因此水工建筑物維護(hù)及消缺工作尚未全面開展，但全年仍做了大量的檢查、巡視和一般性的工程缺陷處理工作；1999年，大壩在施工過(guò)程中0+750～0+950樁號(hào)、▽755～760m高程之間發(fā)生坡面斜裂縫和水平裂縫，縫寬在80～90mm之間，最大達(dá)100mm，于2月14日處理完畢；
（2）廠房尾水漿砌石護(hù)坡坡腳及壩下游面坡腳（645.00m以下）部分被沖刷、掏空；已處理；
（3）2001年汛期，由于溢洪道泄洪流量較大，受尾水回水波浪淘刷，壩后EL650平臺(tái)以下漿砌石護(hù)坡暴露出質(zhì)量缺陷問(wèn)題。在2001年12月5日～2002年4月6日期間對(duì)壩后EL650平臺(tái)進(jìn)行了缺陷修復(fù)處理；
（4）面板脫空處理
大壩在2000年前施工過(guò)程中對(duì)一期面板、二期面板、三期面板頂部脫空進(jìn)行灌水泥粉煤灰漿處理，水泥粉煤灰比例為1∶4.24，水膠比為0.5～0.8。為進(jìn)一步確保面板的安全運(yùn)行，2002年4月～5月安排對(duì)大壩面板0+446～1+038（R12～L25）、高程EL760～787.3m的脫空進(jìn)行無(wú)損探測(cè)，總探測(cè)面積27805m2，面板脫空探測(cè)的成果結(jié)論如下：
a)R12～L25面板塊在760.0m～775.0m范圍內(nèi)存在較大面積的脫空，但脫空高度較小；
b)R12～L25面板塊在775.0m～787.3m范圍內(nèi)的脫空區(qū)域少，說(shuō)明面板上部采用小壓力灌漿效果良好；
c)R9面板沒(méi)有較大面積的脫空，抬動(dòng)沒(méi)有造成面板脫空的后果。
2002年5月～7月對(duì)大壩面板進(jìn)行了水泥粉煤灰灌漿處理，采用自流無(wú)壓式灌漿方法（壓力在0.1～0.3MPa，不得使面板抬動(dòng)），水泥粉煤比例為1:4.3，水膠比為1.0～0.6，結(jié)束灌漿水膠比0.5，灌灰量達(dá)934053kg。經(jīng)鉆孔取樣，脫空值為零，取得了良好的效果。
（5）面板裂縫調(diào)查及處理
2002年4月～8月電廠委托昆明院勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院巖土公司對(duì)大壩面板裂縫進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查,主要調(diào)查三期面板共69塊(R34～L35樁號(hào)0+094+1+198m,最低高程748.6m)，裂縫總計(jì)4357條，其中新生產(chǎn)的裂縫2763條，舊裂縫1233條，活動(dòng)裂縫541條，縫寬大于0.3mm的裂縫有80條，裂縫長(zhǎng)度大于5m的裂縫共144條(含舊裂縫)，為確保大壩安全運(yùn)行，2003年3月～5月對(duì)大壩面板裂縫進(jìn)行無(wú)損修補(bǔ)。
縫寬等于及大于0.3mm面板裂縫修補(bǔ)工藝為：打磨清洗裂縫面(寬度10cm)→在縫上間隔50cm粘貼灌漿盒→縫面涂刷寬10cm，厚1mm的HK961環(huán)氧增厚涂料→灌注HK-G-2環(huán)氧灌漿材料→去除灌漿盒→表面修補(bǔ)。
縫寬小于0.3mm的面板裂縫修補(bǔ)工藝為：打磨清洗裂縫面的混凝土表面→縫面涂刷寬10cm，厚1mm的HK961環(huán)氧增厚涂料，經(jīng)過(guò)6月～8月高溫考驗(yàn)，目前修補(bǔ)質(zhì)量良好，效果有待進(jìn)一步檢驗(yàn)。
（6）大壩面板在2002年5月～7月進(jìn)行脫空灌漿時(shí)的混凝土鉆孔取芯，面板混凝土芯普遍存在氣孔、蜂窩、麻面缺陷；
（7）大壩下游壩面干砌石料不符合設(shè)計(jì)要求，干砌石護(hù)坡存在干砌石松垮、變形、掉塊等現(xiàn)象，安排2004年處理；
（8）大壩L3、L4面板擠壓損壞處理
根據(jù)我廠提供的有關(guān)情況，國(guó)家電力公司昆明勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院天生橋水電站工程項(xiàng)目部分別于2003年8月14日和8月8日發(fā)了文件"關(guān)于天生橋一級(jí)水電站大壩面板局部損壞面板臨時(shí)處理措施的函"及"關(guān)于對(duì)《天生橋一級(jí)水電站大壩破損面板臨時(shí)處理方案》的回復(fù)意見"，提出如下意見：
1、面板局部損壞對(duì)大壩正常運(yùn)行的影響：本次面板局部擠壓破損不會(huì)影響大壩安全運(yùn)行，對(duì)面板局部損壞部位進(jìn)行臨時(shí)處理后，可以保證蓄水運(yùn)行。
2、臨時(shí)處理措施：臨時(shí)處理的目的是防止在面板破損范圍內(nèi)發(fā)生集中滲流。可將破損松動(dòng)的混凝土全部清除，回填混凝土（C25）；對(duì)僅為壓裂并未破碎的不易清除的混凝土，采用砂漿灌縫（保證密實(shí)）；回填混凝土或砂漿填縫后，在表面設(shè)置耐老化的外露型防水卷材，并保證防水卷材與混凝土粘貼緊密。
3、加強(qiáng)本年度運(yùn)行期觀測(cè)，特別是滲流量變化情況、面板破損部位及其附近內(nèi)外觀監(jiān)測(cè)設(shè)施的測(cè)值變化及資料分析。
并結(jié)合臨時(shí)處理方案，提出如下兩項(xiàng)要求：
(1)根據(jù)處理方案中所提的施工工藝，對(duì)于SR防滲蓋片與下部止水的連接未提及。破損檢查表明下部止水銅片有局部損壞或與混凝土發(fā)生分離的情況存在，為保證SR蓋板起到防滲作用，除兩側(cè)邊應(yīng)保證與混凝土粘貼緊密外，還應(yīng)該在低高程部位設(shè)置幾個(gè)止水點(diǎn)，防止?jié)B水沿垂直縫低高程部位上滲至止水銅片破損或分離部位而滲入壩體。
(2)對(duì)SR防滲蓋片覆蓋范圍，處理方案中為接縫部位寬度33cm，我院認(rèn)為應(yīng)擴(kuò)大到整個(gè)破損范圍，即SR防滲蓋片延伸至破損區(qū)兩側(cè)各20cm，并沿接縫部位設(shè)SR材料鼓包，縱向（順坡向）按一定間距增設(shè)壓條。
水上部分于8月17日開始進(jìn)行清理破損部位混凝土，22日開始澆筑混凝土，9月3日～8日進(jìn)行SR防滲蓋片的施工。水下部分計(jì)劃于9月底處理完畢。
4結(jié)語(yǔ)
天生橋一級(jí)水電站自1998年底發(fā)電運(yùn)行以來(lái)，實(shí)現(xiàn)了累計(jì)發(fā)電量近200億kW.h的較好經(jīng)濟(jì)效益，為云、貴、兩廣四省（區(qū)）的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步起到了積極的促進(jìn)作用。經(jīng)過(guò)幾年的生產(chǎn)運(yùn)行檢驗(yàn)，電站的運(yùn)行與管理取得了較寶貴的經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)對(duì)大壩出現(xiàn)的缺陷處理，使電站主要建筑物的運(yùn)行狀態(tài)得到改善，安全得到了保證，但是面對(duì)混凝土面板堆石壩新技術(shù)、新特點(diǎn)，電廠在今后的工作中，仍需不斷總結(jié)，認(rèn)真探索，為混凝土面板堆石壩的運(yùn)行與管理積累經(jīng)驗(yàn)。
