西藏阿里地區(qū)歐果水電站病險(xiǎn)分析及處理措施

□劉洪波

西藏阿里地區(qū)歐果水電站病險(xiǎn)分析及處理措施

□劉洪波

本文分析了歐果水電站存在病險(xiǎn)原因，并提出處理措施建議。

安全評價(jià)；滲漏；除險(xiǎn)加固

歐果水電站位于獅泉河上游，革吉縣境內(nèi)，縣城東南32km，距獅泉河鎮(zhèn)153km，為河床式水電站，Ⅲ等中型工程，水庫總庫容1250萬m3，裝機(jī)容量2×400kW，是革吉縣骨干電站，縣城的唯一電源。工程由水利部天津水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì)，新疆神宇水利水電工程公司單位施工，工程于2003年4月破土動(dòng)工，2006年5月試運(yùn)行，2006年8月正式向縣城供電，目前已運(yùn)行近10年。

1.工程概況

工程樞紐從右至左一線布置為右岸非溢流壩、電站進(jìn)水口、沖砂閘、溢流壩、左岸非溢流壩等建筑物組成，電站廠房布置在右岸非溢流壩下游，裝機(jī)2臺軸流式發(fā)電機(jī)組，副廠房、生活及辦公用房布置在廠房下游右側(cè)。

工程初期運(yùn)行2年后，即2008年6月，大壩出現(xiàn)漿砌石非溢流壩、溢流壩和變壓器后墻滲水，上游面和護(hù)坡出現(xiàn)裂縫，混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)沖蝕和凍融等危害大壩安全的問題。

2.工程樞紐主要建筑物特征

2.1 溢流壩

溢流壩布置在河道中部，壩基置于砂礫石基礎(chǔ)上。壩頂高程4606.4m，最大壩高17.4m，壩長74.4m，壩基寬22.0m，采用漿砌石外包鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)形式，鋼筋混凝土厚0.6m，壩基上游設(shè)4m深，0.6m寬的混凝土防滲墻，上游為50m長復(fù)合土工膜水平防滲。壩體堰型為實(shí)用堰，上、下游壩坡1∶0.7，壩底鋪設(shè)0.2m厚的混凝土墊層。溢流壩下游段設(shè)長15.5m，深1.0m底板厚0.6m的鋼筋混凝土消力池，池后接42.5m的防沖海漫，其中10m為漿砌石護(hù)底，其余為鉛絲籠塊石，厚0.6m。

2.2 沖砂閘

沖砂閘位于溢流壩和電站進(jìn)水口之間，為開敞式胸墻結(jié)構(gòu)，孔寬2.0m，共計(jì)2孔，安裝2扇定輪鋼閘門。閘上下游設(shè)導(dǎo)水墻與溢流壩和電站隔開，閘下游設(shè)35.0m長，深20m，底板厚1.0m的鋼筋混凝土消力池，池后為25.8m的防沖海漫，厚0.6m，其中9.5m為漿砌石結(jié)構(gòu)，其余部分為鉛絲籠塊石。

2.3 非溢流壩

右岸非溢流壩長121.04m，由20.0m漿砌石擋水壩和101.4m砂礫石壩組成。漿砌石壩頂寬4.0m，底寬15.0m，最大壩高12.90m，壩體采用漿砌石砌筑，迎水面由上至下為0.5～1.0m厚的鋼筋混凝土面板。砂礫石壩頂寬3.0m，最大壩高12.7m，迎水面采用0.4m厚的漿砌石砌筑，下設(shè)復(fù)合土工膜防滲。

左岸非溢流壩長20.8m，壩頂寬3.0m，最大壩高11.6m。壩體采用漿砌石砌筑，迎水面由上到下為0.5～2.5m的鋼筋混凝土面板。

2.4 電站進(jìn)水閘

進(jìn)水閘布置在沖砂閘和右岸非溢流壩之間，進(jìn)水口位于正常運(yùn)行水位下10.0m左右。進(jìn)水口采用開敞式帶胸墻結(jié)構(gòu)，共計(jì)2孔，孔口尺寸（寬×高）2.58m×2.6m，前部設(shè)鋼制攔污柵。下游出水口孔口尺寸（寬×高）2.58m×1.22m，設(shè)尾水鋼制閘門。

2.5 主廠房

主廠房地上1層，地下2層，外形尺寸（長×寬×高）為18.0m×8.4m× 17.11mm，內(nèi)安裝兩臺型號為ZD500-LH-10立式軸流水輪機(jī)和SF400-12/ 990發(fā)電機(jī)組及附屬設(shè)備。

3.分析造成安全隱患的原因及處理措施

2008年7月，中國水利水電科學(xué)研究院受西藏自治區(qū)水利廳委托對大壩進(jìn)行安全評價(jià)工作。

工程安全評價(jià)后，運(yùn)行管理單位一直未采取任何工程措施對存在的工程隱患進(jìn)行消除，目前工程帶病運(yùn)行近8年，壩體下游出現(xiàn)的滲水、壩體表面混凝土剝離，壩后消力池?fù)p毀、廠房多部位滲水的現(xiàn)象更加嚴(yán)重。尾水擋墻和壩后導(dǎo)水墻底部沖蝕嚴(yán)重，面臨坍塌危險(xiǎn)。根據(jù)評價(jià)報(bào)告和現(xiàn)場查勘進(jìn)行原因分析，提出以下處理措施。

3.1 電站廠房部分

因更換水輪機(jī)，固定件埋設(shè)時(shí)導(dǎo)致新舊混凝土結(jié)合縫部位漏水，應(yīng)采取關(guān)閉進(jìn)水閘門，對該部位混凝土縫隙兩側(cè)5cm范圍進(jìn)行鑿除，形成V形槽，然后分層圧摸填筑環(huán)氧砂漿。

電站墻體存在滲漏，因上游非溢流段壩體表面防滲體破壞，壩體形成滲漏通道，從電站廠房下部墻體薄弱處出逸。墻體處理方法同上，與結(jié)合壩體防滲同步進(jìn)行。

3.2 非溢流壩段

右岸非溢流壩段因壩體存在滲水與電站廠房形成滲透通道，導(dǎo)致壩體內(nèi)細(xì)顆粒流失，壩體內(nèi)出現(xiàn)中空，致使壩體漿砌石表面出現(xiàn)裂縫，甚至塌陷等現(xiàn)象。另漿砌石坐漿不飽滿，砂漿強(qiáng)度不足，砌石內(nèi)存在中空，勾縫砂漿強(qiáng)度不足，施工工藝不合理，也是導(dǎo)致漿砌石破損塌陷的原因之一。建議處理措施如下。

右側(cè)非溢流壩段待放空水庫后，檢查漿砌石表面，如發(fā)現(xiàn)有塌陷區(qū)域，應(yīng)將塌陷區(qū)域表層砌石清理，填筑砂石料壓實(shí)，按照規(guī)程規(guī)范，確保質(zhì)量的情況下重新漿砌石護(hù)坡。在塌陷區(qū)范圍內(nèi)估計(jì)壩軸向長度50m，即在右岸非溢流壩樁號0+070～0+120之間，在壩頂沿軸向方向，采取帷幕灌漿（水泥黏土漿液）措施。灌漿孔布置三排，深度深入相對不透水層。灌漿壓力表層不宜小于1.5倍水頭，底部宜為2.5倍水頭，以不引起地面抬動(dòng)或雖有抬動(dòng)但不超過允許值為限。灌漿方法、壓力、孔距、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢查方法通過試驗(yàn)孔確定。按孔直徑50mm，孔距2m，排距2m，孔深15.0m，孔梅花形錯(cuò)距布設(shè)進(jìn)行。

3.3 溢流壩段

壩體表面混凝土因沖蝕、凍融以及施工質(zhì)量差等因素，導(dǎo)致壩體表面破損嚴(yán)重，鋼筋裸露。建議在水庫放空后，將壩體表面松動(dòng)骨料清除，清除厚度10cm，然后在綁扎一道鋼筋網(wǎng)，澆筑混凝土，鋼筋直徑16mm，間距200mm，混凝土厚度30cm，強(qiáng)度等級C30F300W4。

下游壩腳因混凝土強(qiáng)度、厚度均不滿足要求，壩體透水從壩腳出逸，滲水時(shí)間長達(dá)7年，導(dǎo)致全部壩腳段遭到破壞。建議將壩腳反弧段混凝土全部鑿除，重新澆筑C30F300W4混凝土。

消力池段因混凝土澆筑質(zhì)量差，導(dǎo)致尾水沖刷破壞，建議對消力池段混凝土全部拆除重建。

導(dǎo)水墻底部沖蝕破壞嚴(yán)重，建議將底部部分混凝土鑿除，采用高強(qiáng)混凝土重新澆筑，如導(dǎo)水墻無鋼筋，應(yīng)將該墻拆除重新修建。

壩體透水建議采用全壩段固結(jié)灌漿，在壩頂沿軸向方向布置灌漿孔布置2排，深度深入壩底2m。灌漿壓力表層不宜小于1.5倍水頭，底部宜為2.5倍水頭，灌漿方法、壓力、孔距、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢查方法通過試驗(yàn)孔確定。按孔直徑50mm，孔距2.5m，排距1.5m，孔深18.0m，孔梅花形錯(cuò)距布設(shè)進(jìn)行。

溢流壩壩前庫區(qū)防滲應(yīng)在放空水庫后，在壩前約2m處采用帷幕灌漿，旋噴工藝施工措施，灌漿范圍為溢流壩兩側(cè)各10.0m范圍內(nèi)（約100m），沿軸向方向布置灌漿孔布置2排。灌漿壓力表層不宜小于1.5倍水頭，底部宜為2.5倍水頭，灌漿方法、壓力、孔距、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢查方法通過試驗(yàn)孔確定。按孔直徑50mm，孔距2.5米，排距1.5米，孔深15.0m，孔梅花形錯(cuò)距布設(shè)進(jìn)行。灌漿完成后，清理表層1m厚覆土，采用0.4m厚混凝土澆筑與壩基防滲墻、帷幕連成一體，混凝土底部增設(shè)復(fù)合土工膜，與原土工膜連接。

3.4 電站下游

電站下游漿砌石擋墻底部因砌筑質(zhì)量和砂漿質(zhì)量差，導(dǎo)致沖刷破壞嚴(yán)重，面臨坍塌危險(xiǎn)。建議將底部2m高范圍內(nèi)砌石重新修建。

4.結(jié)語

2015年5月份，受革吉縣水利局委托，阿里地區(qū)水利局委派，本人前往歐果水電站勘察，后查閱了相關(guān)資料，書寫了本文，鑒于水電站帶病運(yùn)行長達(dá)8年，存在嚴(yán)重的安全隱患，危及大壩安全，一旦潰壩，對下游縣城居民將帶來滅頂之災(zāi)，建議地方水行政主管部門盡快委托具有大壩安全鑒定資質(zhì)的單位重新對大壩進(jìn)行鑒定，根據(jù)鑒定結(jié)果委托設(shè)計(jì)單位和施工單位編制除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)方案和實(shí)施工程措施，確保電站安全?！?/p>

2016-05-06

劉洪波，男，滿族，河北省水利水電第二勘測設(shè)計(jì)研究院，高級工程師。