水豐水電站大壩運(yùn)行情況及安全評(píng)價(jià)

宋恩來(lái)

（遼寧省電力有限公司，遼寧沈陽(yáng)110006）

0 概述

鴨綠江發(fā)源于長(zhǎng)白山天池南麓，全長(zhǎng)800 km，流域面積64471 km2。水豐水電站位于鴨綠江干流下游，距下游丹東市約70 km。電站以發(fā)電為主，兼有防洪、灌溉和城鎮(zhèn)用水等綜合效益。

電站于1937年10月動(dòng)工修建，1941年3月開始蓄水，同年8月第一臺(tái)機(jī)組發(fā)電，1944年大壩建成。電站設(shè)計(jì)和施工存在一些問(wèn)題，蘇軍拆走電站機(jī)組和放流不當(dāng)沖毀了備用溢洪道（副壩），加上美機(jī)轟炸，電站遭到嚴(yán)重破壞，不能正常安全運(yùn)行。

1955年4月17日，中朝兩國(guó)政府本著友好合作、平等互利、互相尊重領(lǐng)土主權(quán)的原則，為發(fā)展鴨綠江水力發(fā)電事業(yè)，實(shí)現(xiàn)兩國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的共同愿望，簽訂了《關(guān)于鴨綠江水豐水力發(fā)電廠的協(xié)定》，協(xié)定中規(guī)定：兩國(guó)政府同意設(shè)置“中朝鴨綠江水豐水力發(fā)電公司”，共同經(jīng)營(yíng)水豐發(fā)電廠。公司工作人員的配備和日常業(yè)務(wù)的管理，雙方同意由朝方負(fù)責(zé)。同年5月7日，中朝兩國(guó)政府簽訂了《關(guān)于中朝鴨綠江水豐水力發(fā)電公司的議定書》。根據(jù)議定書的規(guī)定，對(duì)電站進(jìn)行恢復(fù)改建，1958年恢復(fù)改建工程竣工?；謴?fù)改建后裝機(jī)7臺(tái)，單機(jī)容量90 MW，總裝機(jī)容量630 MW，設(shè)計(jì)多年平均發(fā)電量40.0億kW·h。

電站樞紐主要建筑物有：攔河大壩、壩后式廠房、變電站和備用溢洪道（副壩）等。水庫(kù)總庫(kù)容149.5億m3，為不完全多年調(diào)節(jié)水庫(kù)。

大壩為混凝土重力壩，最大壩高106.4 m，壩頂高程126.4 m，正常高水位122.5m（1965年經(jīng)中朝鴨綠江水力發(fā)電公司理事會(huì)批準(zhǔn)抬高到123.3m），死水位95.0 m。壩頂長(zhǎng)899.5 m，共分60個(gè)壩段，16～22號(hào)壩段為取水發(fā)電壩段，24～49號(hào)壩段為溢流壩段（共26個(gè)溢流孔），右岸55～59號(hào)壩段設(shè)有5孔放木筏道（現(xiàn)已封堵不用），其它為左右岸擋水壩段。

大壩基礎(chǔ)為變質(zhì)石英巖和片麻巖，屬于有火成巖層狀巖墻、巖脈侵入的寒武紀(jì)變質(zhì)片麻巖發(fā)育的地區(qū)。壩基一般都是相當(dāng)完整而堅(jiān)固的輕微風(fēng)化巖石，雖然有個(gè)別構(gòu)造破碎帶軟弱帶存在，但整個(gè)地段的巖石完全可以作為大壩的穩(wěn)定基礎(chǔ)。

1 大壩初期運(yùn)行

因?yàn)榧庇诎l(fā)電，1941年3月初大壩尚未建成即開始蓄水，8月3日關(guān)閉了全部導(dǎo)流底孔（共6孔）。1941年8月26日1號(hào)機(jī)組開始發(fā)電。

蓄水運(yùn)行后即遇到豐水年，1942年7月24日～9月26日，由于長(zhǎng)時(shí)期溢流，最大洪峰流量達(dá)到20480 m3/s，施工棧橋中間部位被洪水沖壞，溢流面有一定程度破損，大壩下游部分也被沖壞。因氣溫關(guān)系，當(dāng)年不能修復(fù)溢流壩面，1943年才進(jìn)行修復(fù)。

1943年溢流壩閘墩完成后，閘門尚未安裝，于7月發(fā)生洪水，7月27日～10月10日溢流。為了攔洪蓄水發(fā)電，在溢流堰頂上設(shè)置了臨時(shí)迭梁。

1943年8月水位達(dá)到118.18 m，接近正常高水位122.5 m。發(fā)電初期，因溢流閘門沒有安裝，庫(kù)水經(jīng)溢流壩堰頂泄流，霧化比較嚴(yán)重。大壩因洪水損失混凝土7478 m3。

1.1 設(shè)計(jì)和施工存在的問(wèn)題

（1）泄洪能力不夠

原設(shè)計(jì)采用的最大設(shè)計(jì)洪水流量為41000 m3/s，是根據(jù)1926～1938年實(shí)測(cè)最大流量乘1.5倍而得?；謴?fù)改建時(shí)采用頻率法計(jì)算洪水，經(jīng)洪水復(fù)核發(fā)現(xiàn)原設(shè)計(jì)泄洪能力不夠，按重現(xiàn)期1000a洪水41000 m3/s設(shè)計(jì)，重現(xiàn)期10000 a洪水59000 m3/s校核。

（2）混凝土質(zhì)量差

設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)壩體混凝土沒有規(guī)定抗?jié)B、抗凍和抗壓強(qiáng)度等指標(biāo)，只給出了水泥用量分區(qū)，而且使用的水泥標(biāo)號(hào)偏低（低于250號(hào)水泥）。

施工時(shí)混凝土沒有按設(shè)計(jì)配合比施工，骨料雜質(zhì)含量高；振搗不好，水泥與骨料結(jié)合不良，出現(xiàn)了蜂窩狗洞；溫度控制不夠，未采取人工冷卻措施，澆筑塊裂縫多；冬季施工時(shí)沒有做好保溫措施，部分壩塊受凍等。施工技術(shù)差，澆筑溢流面混凝土也沒有采用真空作業(yè)法。

壩內(nèi)混凝土取樣試驗(yàn)表明，其抗凍標(biāo)號(hào)很低，17個(gè)抗凍試件中有50%凍融75次就被破壞；抗壓強(qiáng)度只達(dá)到160 kg/cm2，可見，實(shí)際混凝土標(biāo)號(hào)低、施工質(zhì)量差。

1.2 溢流壩溢流面與消力池破壞

溢流壩采用挑流消能，設(shè)長(zhǎng)50 m的護(hù)坦，護(hù)坦板厚1.5～7.0 m，最厚為鼻坎處11.0 m。其尾端鼻坎高2.2 m，鼻坎與水平面夾角22°30′。

1946年、1947年泄洪時(shí)，最大泄洪流量分別為12204 m3/s、9828 m3/s。兩次泄洪后，雖泄洪流量遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)的最大流量，但溢流面及消力池均發(fā)生了破壞。溢流面破壞面積達(dá)70%，破壞深度最大為2.4 m；消力池破壞深度在10 cm以上的部位就有200多處，總破壞面積達(dá)13000 m2，破壞平均深度達(dá)15 cm。1946年泄洪時(shí)，消力池混凝土和基巖被沖走16926 m3，破壞深度最大為3.6 m，1947年泄洪時(shí)，被沖走4223 m3，沖刷成的漏斗深4.8 m；兩次共沖走21185 m3，相當(dāng)于消力池全部混凝土的1/3。

溢流面與護(hù)坦破壞之后，對(duì)大壩安全威脅很大，不得不采取了補(bǔ)救措施。

1.3 混凝土表面凍融破損嚴(yán)重

電站地處寒冷地區(qū)，多年平均氣溫7℃，最高氣溫為34.3℃，最低氣溫為-28℃。由于大壩壩軸線方向?yàn)镹W30°，下游壩面朝南，白天陽(yáng)光直射壩面，每年凍融次數(shù)達(dá)100次左右。因此，大壩只運(yùn)行了3～4 a就開始出現(xiàn)凍融破壞現(xiàn)象。

由于設(shè)計(jì)未考慮凍融，加上混凝土質(zhì)量低劣，蜂窩狗洞較多，壩體漏水，整個(gè)溢流面和消力池破損嚴(yán)重。從幾年現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查得知，破損逐年加劇，其破損情況見表1。

表1 水豐大壩溢流面及消力池凍融破壞情況Table 1:Freeze-thaw occurred at overflow surface and stilling basin of Shuifeng dam

1.4 大壩漏水嚴(yán)重

大壩混凝土有的部位質(zhì)量差，經(jīng)鉆孔發(fā)現(xiàn)，壩內(nèi)有孔洞，漏水也比較嚴(yán)重。壩體廊道內(nèi)到處流水。經(jīng)灌漿后，情況有所好轉(zhuǎn)，1953年1月6日（水位115.86 m）日平均漏水量為196.0 L/s，當(dāng)年10月5日（水位116.37m）日平均漏水量達(dá)272.0 L/s。

同時(shí)發(fā)現(xiàn)大壩伸縮縫和水平施工縫漏水，經(jīng)查是伸縮縫止水片封閉不好、施工縫的結(jié)合不緊密及混凝土局部有蜂窩狗洞所致。

1.5 大壩揚(yáng)壓力偏大

根據(jù)地質(zhì)條件，大壩防滲帷幕孔深為10～35m，孔距3m，以鋸齒形布置；一排孔距大壩中心線1.0m，另一排在第一排孔后2.5 m。灌漿采用的壓力為1.0～3.0 MPa。

當(dāng)時(shí)測(cè)得的揚(yáng)壓力系數(shù)，壩體與巖石接觸部分為0.24～0.69，基巖內(nèi)部為0.19～0.54。運(yùn)行初期帷幕破壞比較嚴(yán)重的壩段是39～46號(hào)壩段。遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)揚(yáng)壓力系數(shù)控制值0.25。

1.6 上游面剝蝕

大壩上游面高程105.0～117.0 m的部分被凍融而剝蝕。由于大壩本身的橫縫和混凝土滲水嚴(yán)重，降低了混凝土的耐久性。

左岸擋水壩段死水位95 m高程以下的部位有嚴(yán)重的孔洞形態(tài)剝蝕，上游面其他部位的剝蝕也有較深的地方，有的地方可看到裸露鋼筋。右岸擋水壩段的剝蝕情況與左岸相似，有的地方也較深，也可看到裸露的鋼筋。

1.7 戰(zhàn)爭(zhēng)破壞

1950年朝鮮戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)，美國(guó)對(duì)水豐電站進(jìn)行了三次大規(guī)模的轟炸，尤其是1952年10月23日進(jìn)行瘋狂連續(xù)的轟炸，電站遭到很大的破壞。大壩被炸出彈坑20多個(gè),彈坑深達(dá)0.5～3.0 m，最大彈坑被炸掉的混凝土量達(dá)188 m3，彈坑總方量為913 m3，受影響的混凝土量共9200 m3。左岸擋水壩段破壞更為嚴(yán)重，廠房壩段的2號(hào)和6號(hào)進(jìn)水口處，因遭炸彈破壞，不僅可看到鋼筋，混凝土也被炸飛1 m深，有的地方炸坑混凝土達(dá)7 m3。

2 大壩恢復(fù)改建

根據(jù)中朝兩國(guó)政府議定書的規(guī)定，并依據(jù)前蘇聯(lián)列寧格勒設(shè)計(jì)院所做的“101”設(shè)計(jì)對(duì)大壩進(jìn)行了恢復(fù)改建。

2.1 恢復(fù)改建標(biāo)準(zhǔn)

電站為一等工程，大壩為Ⅰ級(jí)建筑物，按重現(xiàn)期1000 a洪水設(shè)計(jì)，相應(yīng)洪水位127.4 m，按重現(xiàn)期10000 a洪水校核，相應(yīng)洪水位130.45 m。正常高水位122.5 m，死水位95.0 m。

恢復(fù)改造中，首先進(jìn)行了洪水和地質(zhì)復(fù)核，將壩址區(qū)地震烈度定為7度，由于大壩為Ⅰ級(jí)建筑物加1度，因是界河電站又提高1度，其大壩設(shè)計(jì)烈度選為9度。

2.2 恢復(fù)改建項(xiàng)目及主要工程量

恢復(fù)改建主要項(xiàng)目：（1）消力池結(jié)構(gòu)改造，消力池底板加厚2～5 m，表面設(shè)鋼筋網(wǎng)，鼻坎處設(shè)三角形分水消力墩，并延長(zhǎng)了發(fā)電廠房段的導(dǎo)流邊墻；（2）溢流面加厚，在溢流段下游面澆筑了1.5 m厚鋼筋混凝土；（3）大壩下游面澆筑一層抗凍性混凝土或用噴射混凝土進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)；（4）擋水壩段壩頂加高擋水墻，由原1.5 m加高到4.6 m；（5）壩體和壩基防滲帷幕水泥灌漿；（6）增設(shè)壩基壩體排水孔。主要工程量見表2。

2.2.1 消力池補(bǔ)強(qiáng)與改建

為了加固和改建消力池，專門做了水工模型試驗(yàn)。在原消力池結(jié)構(gòu)上澆筑了2～5 m厚的補(bǔ)強(qiáng)混凝土，并配置鋼筋網(wǎng)（?20，間距30 cm）。反弧半徑加長(zhǎng)至32.7 m，并在護(hù)坦末端設(shè)三角形分水墩，墩高6.0 m，長(zhǎng)18.0 m，在護(hù)坦上共設(shè)有16個(gè)三角形分水挑流墩，并延長(zhǎng)了發(fā)電廠房部分的導(dǎo)流墻。

2.2.2 溢流段上下游面補(bǔ)強(qiáng)

補(bǔ)強(qiáng)范圍：溢流段上游面104.2 m高程以上部分到溢流段下游面的所有范圍。為使溢流面在泄洪時(shí)不再發(fā)生破壞，并修復(fù)成原來(lái)的溢流曲線狀態(tài)，將原混凝土挖深80 cm，鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)（?25間距30 cm）。為了保證與原混凝土的整體性，每1 m2插鋼筋1根（?25），插入原混凝土深度為1.0m；然后澆筑1.5m厚的新混凝土。混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)為R28=250號(hào)D200，摻入加氣劑，并采用真空作業(yè)?；炷潦┕仓謮K是在大壩原有的橫縫、縱縫處進(jìn)行分層分塊，澆筑塊尺寸大致為10 m×10 m。

表2 恢復(fù)改建主要工程量表Table 2:Main engineering quantity of rehabilitation and innovation

2.2.3壩基、壩體水泥灌漿

（1）壩基帷幕灌漿

壩基防滲帷幕補(bǔ)強(qiáng)規(guī)定帷幕深度達(dá)到相對(duì)不透水層，要求帷幕線上巖石的單位吸水率ω＝0.01 L/min·m·m以下；灌漿壓力規(guī)定為2.5～3.0 MPa，灌漿段長(zhǎng)為5 m左右。帷幕孔垂直鉆設(shè)。計(jì)劃壩基帷幕灌漿孔6000 m，實(shí)際完成7819 m。

（2）壩體防滲灌漿

以防止壩體混凝土滲水。在高程35 m、55 m、70 m各檢查廊道和大壩頂上一部分進(jìn)行帷幕灌漿工程。

1957年在壩頂和上部廊道對(duì)7～27號(hào)壩段壩體進(jìn)行水泥灌漿，1958年對(duì)壩段伸縮縫周圍及右岸擋水壩段進(jìn)行水泥灌漿。

計(jì)劃壩體灌漿35700 m，實(shí)際完成21348 m。

2.2.4 增設(shè)壩基、壩體排水孔

為減小滲透壓力及防止溢流面凍融，在壩基壩體做防滲帷幕后，還設(shè)置了排水孔，并在溢流壩段設(shè)置三層排水廊道。

（1）壩基及壩體排水

壩基排水孔設(shè)置：排水孔傾向下游30°～45°，孔徑85 mm，孔底標(biāo)高為5.00 m；在發(fā)電廠區(qū)，利用廠房上游的4號(hào)檢查廊道（36.5 m高程）鉆設(shè)傾向上游25°的排水孔，孔底標(biāo)高為10.00 m；在溢流段護(hù)坦上也鉆設(shè)排水孔，孔底標(biāo)高也為10.00 m。

壩體防滲帷幕形成后，在其后鉆設(shè)排水孔，從壩頂鉆到上部廊道，又從上部廊道鉆到下部廊道。

壩基排水孔計(jì)劃鉆設(shè)5400 m，實(shí)際完成3614 m；壩體排水孔計(jì)劃鉆設(shè)28100 m，實(shí)際完成量不詳。

（2）溢流段的排水

在溢流壩段靠下游壩面設(shè)有三層排水廊道，高程分別為87.5 m、47.5 m和31.0 m。在廊道內(nèi)每個(gè)壩段又鉆設(shè)了排水孔系統(tǒng)，使壩體內(nèi)滲漏水從排水系統(tǒng)排出，從而保持大部分溢流面混凝土干燥，減少了溢流面混凝土凍融和凍脹破壞的機(jī)會(huì)，這樣就減少了裂縫，增加了溢流面混凝土的耐久性。

2.2.5 擋水壩段壩頂加高擋水墻

原壩頂高程126.4 m，按復(fù)核后的設(shè)計(jì)洪水位127.4 m，校核洪水位130.45 m，壩頂高程顯然不夠。為提高大壩防洪標(biāo)準(zhǔn)，將擋水壩段壩頂擋水墻加高。擋水墻為鋼筋混凝土墻，墻頂高程131.0 m，墻高4.6 m，墻底厚1.6 m，頂部厚0.6 m，墻內(nèi)上、下游側(cè)配有鋼筋網(wǎng)。為使上游面與擋水墻連接牢固，將上游面補(bǔ)強(qiáng)鋼筋與防護(hù)墻受力鋼筋連成整體。

2.2.6 擋水壩段下游面補(bǔ)強(qiáng)

檢查發(fā)現(xiàn)，左右岸擋水壩段下游面混凝土出現(xiàn)溶蝕和凍融破壞，表面混凝土大面積脫落。另外，因戰(zhàn)爭(zhēng)破壞的彈坑方量達(dá)913 m3，受影響混凝土量共9200 m3。加固方法：對(duì)下游面的下半部分用混凝土預(yù)制模板澆筑了抗凍混凝土，對(duì)上半部分用噴射法進(jìn)行了補(bǔ)強(qiáng)。

3 大壩監(jiān)測(cè)與維修

為監(jiān)測(cè)大壩運(yùn)行情況，設(shè)置了水平位移、垂直位移、裂縫、揚(yáng)壓力、漏水等監(jiān)測(cè)設(shè)備。

3.1 大壩安全監(jiān)測(cè)

3.1.1 大壩變形

（1）水平位移

水平位移采用視準(zhǔn)線法，儀器為D30經(jīng)緯儀（放大倍率38X），每個(gè)壩段設(shè)1點(diǎn)。每年觀測(cè)2次，即汛前及汛后各1次。

1997年前，變幅在18～25 mm，1997～2005年期間無(wú)特異變化。歷史上監(jiān)測(cè)的最大差值為4 mm。

（2）垂直位移

垂直位移監(jiān)測(cè)采用精密水準(zhǔn)法，儀器為Ni007。壩頂每壩段設(shè)1個(gè)測(cè)點(diǎn)，挑流鼻坎處的三角消力墩上各設(shè)1個(gè)測(cè)點(diǎn)，左右岸各設(shè)1個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)。

1997～2005年觀測(cè)表明：垂直位移變化最大的是5號(hào)壩段，壩頂為+11.9 mm（1999年），以后無(wú)特異變化，均在±5 mm以內(nèi)變動(dòng)。

（3）大壩接縫

在高程35 m、55 m和70 m廊道內(nèi)裝設(shè)三向測(cè)縫計(jì)，設(shè)在18～19號(hào)、23～24號(hào)、38～39號(hào)和50～51號(hào)壩段的接縫處，用千分卡尺進(jìn)行縫變化觀測(cè)。觀測(cè)周期為每月1次。

監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，廊道中的最大變形值出現(xiàn)在高程55 m廊道的38～39號(hào)壩段接縫，為-7.4 mm。其它測(cè)點(diǎn)在±3 mm以內(nèi)反復(fù)變化，主要受溫度影響，溫度低則縫開合度大。

3.1.2 大壩滲流

（1）大壩揚(yáng)壓力

11～52號(hào)壩段基礎(chǔ)廊道內(nèi)設(shè)有縱向揚(yáng)壓力觀測(cè)孔，一般壩段設(shè)1個(gè)孔。在15、25、34、43、48號(hào)壩段的橫向廊道內(nèi)設(shè)橫向揚(yáng)壓力觀測(cè)，觀測(cè)孔是機(jī)鉆孔，孔徑為?110 mm。

1958年開始監(jiān)測(cè)，每月3次，全年共進(jìn)行36次。大壩運(yùn)行初期，揚(yáng)壓力系數(shù)較大，大壩恢復(fù)改建后，由于對(duì)基巖進(jìn)行了水泥灌漿并設(shè)置了排水孔，揚(yáng)壓力系數(shù)已降下來(lái)，帷幕處為0.10～0.15，排水孔處為0.05～0.10。

1997～2005年期間，平均揚(yáng)壓力系數(shù)為0.083，遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)值。但發(fā)現(xiàn)一部分測(cè)孔或測(cè)定裝置堵塞，測(cè)得的揚(yáng)壓力的準(zhǔn)確性難以保證。

（2）大壩滲漏量

大壩運(yùn)行初期，漏水比較嚴(yán)重，壩體廊道內(nèi)到處流水。經(jīng)恢復(fù)改建和多年的修補(bǔ)與維護(hù)，大壩漏水量明顯減少?；謴?fù)改建前1953年水位116.37 m時(shí)漏水量為16320.0 L/min，恢復(fù)改建后各年漏水量見表3。

從表3可見，壩體滲水與庫(kù)水位有關(guān)。從漏水部位分析看，從廊道排水孔中漏出的水量占多數(shù)，而廊道側(cè)墻上的漏水量極少。

3.2 大壩維修

3.2.1 溢流面及挑流鼻坎維修

1963年和1964年泄洪，挑流鼻坎和下游面遭到?jīng)_刷。1965年3～6月，挖除了200 m3混凝土，澆筑了650 m3新混凝土。

1970年因挑流鼻坎被剝蝕，澆筑了180 m3混凝土，維修成原來(lái)狀態(tài)。

1987年也因下游壩面被沖刷，挖除100 m3混凝土，澆筑了180 m3混凝土。

1995年后，每次泄洪后對(duì)沖刷部位都進(jìn)行修補(bǔ)。

3.2.2 擋水壩段及流筏道封堵

（1）右岸上游面的補(bǔ)強(qiáng)

從1964年開始對(duì)右岸擋水壩段進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)工程，共澆筑850 m3混凝土。

表3 水豐大壩滲漏量統(tǒng)計(jì)表Table 3:Seepage of Shuifeng dam

1968年在右岸壩段105.00 m高程以上所有部位，布置間距為30 cm、?20 mm鋼筋網(wǎng)，并用2.25 m221根、?25 m錨筋固定后澆筑了1.5 m厚的補(bǔ)強(qiáng)混凝土。在布筋前，先挖除破碎的混凝土，露出完整堅(jiān)硬的混凝土。此間共澆筑了1000 m3混凝土。

（2）左岸擋水壩段上游面補(bǔ)強(qiáng)

對(duì)左岸2、6號(hào)取水口入口處進(jìn)行了補(bǔ)強(qiáng)處理。補(bǔ)強(qiáng)時(shí)，先挖除破損混凝土之后，利用已裸露的鋼筋和錨筋，采用預(yù)制混凝土模板澆筑了1 m厚的補(bǔ)強(qiáng)混凝土。

1980～1983年期間，在取水口補(bǔ)強(qiáng)工程中，受上游水位上漲的影響而停工，于1988年恢復(fù)施工，全面完成了79～126 m高程之間的取水口上游面補(bǔ)強(qiáng)處理，共澆筑了1500 m3補(bǔ)強(qiáng)混凝土。

（3）流筏道封堵

1964年用混凝土封閉55～59號(hào)壩段中預(yù)留的流筏道，混凝土澆筑量850 m3。但封閉后發(fā)現(xiàn)1、2號(hào)筏道漏水嚴(yán)重，對(duì)此采取了水泥灌漿止漏措施。

3.2.3 壩體水泥灌漿

1959～1996年，對(duì)壩體進(jìn)行了水泥灌漿，共10872771 m。

大壩經(jīng)恢復(fù)改建和多年的修補(bǔ)與維護(hù)（水泥灌漿、上游壩面補(bǔ)修等），大壩漏水量明顯減少。

4 大壩安全檢查

4.1 大壩安全第一次檢查

根據(jù)公司理事會(huì)第45、46次決議，1994～1997年進(jìn)行了大壩安全第一次檢查，對(duì)大壩的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行進(jìn)行了復(fù)核。中朝雙方專家的檢查結(jié)論是：水豐大壩經(jīng)過(guò)多次改建和維修，運(yùn)行基本正常，大壩是穩(wěn)定的。為了確保大壩的安全，要對(duì)洪水進(jìn)行復(fù)核并進(jìn)行調(diào)洪演算，最后確定設(shè)計(jì)洪水位及校核洪水位，如復(fù)核后的水位高于防浪墻頂部高程,應(yīng)采取一定的工程措施。雙方專家還提出一些意見和建議。

1998年，在理事會(huì)第51次會(huì)議上批準(zhǔn)了水豐大壩安全會(huì)議紀(jì)要，并決定召開水文專業(yè)會(huì)議，研究水豐水庫(kù)的洪水問(wèn)題。

4.2 大壩安全第二次檢查

根據(jù)公司理事會(huì)第58次會(huì)議決議，2006～2007年對(duì)大壩安全進(jìn)行第二次檢查。

4.2.1 工程等別與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

水庫(kù)總庫(kù)容為149.5億m3，工程等別為一等，大壩為Ⅰ級(jí)建筑物，按重現(xiàn)期1000 a洪水設(shè)計(jì)，重現(xiàn)期10000 a洪水校核。

4.2.2 地震烈度

在大壩安全第二次檢查期間，進(jìn)行了專門的地震危險(xiǎn)性分析。大壩場(chǎng)址地表50 a超越概率為10%的水平向峰值加速度值推算工程場(chǎng)地基本烈度為7度。未來(lái)百年內(nèi)近場(chǎng)區(qū)是一個(gè)以中、小震活動(dòng)為主的弱震區(qū)。壩址區(qū)地震參數(shù)的選取，壩址區(qū)100 a超越概率2%的地震峰值加速度為0.160 g。

大壩壩址地區(qū)地震烈度為7度，大壩為Ⅰ級(jí)建筑物，可提高1度，取8度是適當(dāng)?shù)摹Ｆ涞卣鹆叶鹊陀陔娬净謴?fù)改建標(biāo)準(zhǔn)，偏于安全。

4.2.3 洪水復(fù)核

中朝雙方專家對(duì)洪水進(jìn)行復(fù)核，其結(jié)果表明，設(shè)計(jì)洪水位和校核洪水位均低于擋水墻（防浪墻）頂高程。

4.2.4 泄洪設(shè)備安全復(fù)核

大壩閘門平均銹蝕深度0.715 mm，平均銹蝕速度0.010 mm/a。閘門面板最大應(yīng)力雖然小于允許應(yīng)力，但閘門已使用近70 a，從閘門整體和長(zhǎng)期安全考慮，應(yīng)進(jìn)行更換。啟閉機(jī)老化、陳舊、破損等嚴(yán)重，應(yīng)進(jìn)行更換，以確保使用時(shí)安全可靠。啟閉機(jī)工作橋老化破損嚴(yán)重。

4.2.5 大壩混凝土

大壩存在一定缺陷?；謴?fù)改建時(shí)，針對(duì)存在的缺陷進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固。運(yùn)行監(jiān)測(cè)和現(xiàn)場(chǎng)檢查表明，大壩可滿足安全運(yùn)行要求。但大壩運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，混凝土老化現(xiàn)象日趨嚴(yán)重。擋水壩段下游面噴射混凝土層已出現(xiàn)裂縫、脫落、漏水，溢流壩閘墩凍融、沖刷局部破損嚴(yán)重，溢流面每次泄洪后均有局部破損。

4.2.6 溢流面破損

多次泄洪后，溢流面下部及反弧段破壞比較嚴(yán)重。1996年、2004年和2005年大壩泄洪后，下游面和反弧段遭到?jīng)_刷破壞，下游面破損面積為525 m2，挑流鼻坎破損面積為279 m2，最大面積為9×13 m2，沖刷深度最大為1.0 m。雖然每次沖刷破壞后均進(jìn)行了修補(bǔ)，但仍給正常運(yùn)行帶來(lái)了不利影響。

4.2.7 大壩監(jiān)測(cè)設(shè)施

大壩的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，除大壩缺少壩基變形監(jiān)測(cè)外，相對(duì)比較齊全，測(cè)點(diǎn)數(shù)量也滿足要求，但監(jiān)測(cè)設(shè)備簡(jiǎn)陋、陳舊、老化、銹蝕嚴(yán)重，水平位移監(jiān)測(cè)精度低，已不能滿足監(jiān)測(cè)要求，監(jiān)測(cè)測(cè)次太少，難以掌握大壩的變化規(guī)律。揚(yáng)壓力監(jiān)測(cè)設(shè)備部分銹蝕、腐爛，有的測(cè)孔已堵塞，管路銹漏，測(cè)值失真，已難滿足監(jiān)測(cè)需要。

4.2.8 大壩安全評(píng)價(jià)

大壩建基條件、壩體斷面設(shè)計(jì)滿足抗滑穩(wěn)定要求，地震基本烈度經(jīng)復(fù)核為7度，大壩按8度設(shè)防是可行的。經(jīng)“101”設(shè)計(jì)改建及后續(xù)運(yùn)行維護(hù)，壩體原有的施工質(zhì)量缺陷得到了改善和控制。大壩變形、滲流狀態(tài)總體正常，經(jīng)本次大壩安全檢查，可以認(rèn)為大壩運(yùn)行狀態(tài)基本正常。目前，大壩表面剝蝕破損等老化現(xiàn)象嚴(yán)重，閘門及啟閉設(shè)施陳舊、可靠性差，已不能保證安全可靠運(yùn)行，必須及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行更換，對(duì)缺陷進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固處理，對(duì)觀測(cè)設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)代化改造，以保證大壩和下游兩岸的安全。

雙方專家對(duì)大壩存在的問(wèn)題提出了意見和建議。公司理事會(huì)第59次會(huì)議批準(zhǔn)了有關(guān)會(huì)議紀(jì)要。

5 防洪設(shè)施及監(jiān)測(cè)設(shè)備改造

對(duì)中朝雙方專家的評(píng)價(jià)意見，有關(guān)方面十分重視，進(jìn)行了認(rèn)真研究，并采取相應(yīng)措施有計(jì)劃地分步實(shí)施，以確保大壩安全。

根據(jù)中朝水力發(fā)電公司第60次理事會(huì)決議及國(guó)家相關(guān)方面安排，對(duì)水豐水電站防洪設(shè)施進(jìn)行改造。改造后大壩將在提高發(fā)電效益、確保鴨綠江流域安全度汛方面發(fā)揮重要作用。

5.1 防洪設(shè)施改造

溢流壩位于大壩24～49號(hào)壩段，共26孔，為開敞式溢流孔，堰頂高程116.0 m，采用挑流消能。每孔閘門為平面定滑輪閘門，閘門孔口尺寸為12.0 m×7.3 m（寬×高），閘門啟閉機(jī)工作橋頂高程135.5 m，橋上設(shè)有3臺(tái)2×600 kN移動(dòng)式啟閉機(jī)操作閘門。

原設(shè)備十分老舊，存在嚴(yán)重安全隱患，2009年2月開始對(duì)防洪設(shè)施進(jìn)行改造，歷時(shí)33個(gè)月，對(duì)大壩溢流閘門及其埋件、啟閉設(shè)備及其電源等進(jìn)行了更新改造，并對(duì)有關(guān)土建部位進(jìn)行施工。改造后每扇閘門重53 t，啟閉機(jī)工作橋頂高程為131.5 m，橋上設(shè)有3臺(tái)2×630 kN移動(dòng)式啟閉機(jī)。防洪設(shè)施改造工程于2011年汛前全部完成并移交使用。

5.2 監(jiān)測(cè)設(shè)備改造

改造包括大壩變形和滲流監(jiān)測(cè)。大壩變形：壩頂布置56個(gè)測(cè)點(diǎn)，1號(hào)廊道布置44個(gè)測(cè)點(diǎn)，3號(hào)廊道布置34個(gè)測(cè)點(diǎn)，在廊道內(nèi)共設(shè)19個(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行接縫監(jiān)測(cè)。滲流監(jiān)測(cè)：縱向揚(yáng)壓力監(jiān)測(cè)共44個(gè)測(cè)點(diǎn)；橫向揚(yáng)壓力共35個(gè)測(cè)點(diǎn)。繞壩滲流監(jiān)測(cè)共9個(gè)監(jiān)測(cè)孔。

2011年6月，中國(guó)南瑞集團(tuán)公司簽約東北電網(wǎng)有限公司與朝鮮合作項(xiàng)目——水豐水電站防洪設(shè)施改造工程中的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)改造工程施工（含設(shè)備）項(xiàng)目?！?/p>

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