淺談某發(fā)電廠防汛抗洪方案的制定與實施

劉兆俊，劉翔，劉聯(lián)超，楊宇帆

（1.中國石化勝利石油田勝利發(fā)電廠，山東 東營 257087；2.國電蓬萊發(fā)電有限分公司，山東 煙臺 265601；3.青島大學(xué)，山東 青島 266071）

1 某發(fā)電廠概述

1.1 電廠簡介

某發(fā)電廠現(xiàn)有四臺燃煤發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量為1040MW，其中一期2×220MW 機(jī)組分別于1992 和1993 年建成投產(chǎn)，二期2×300MW 機(jī)組分別于2003 和2004 年建成投產(chǎn)；該發(fā)電廠主要為勝利油田所屬動力設(shè)備及東營區(qū)域部分電力設(shè)備供電，同時還擔(dān)負(fù)著勝利油田職工生活區(qū)域和東營中心城區(qū)冬季居民的供熱采暖，為勝利油田油氣生產(chǎn)、開發(fā)建設(shè)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及居民生活作出了巨大貢獻(xiàn)，2001 年6 月9 日，經(jīng)國家考核驗收，被命名為全國一流火力發(fā)電廠。

1.2 廠區(qū)防汛抗洪現(xiàn)狀及存在的問題

（1）當(dāng)?shù)厮馁Y料概況。東營市東營區(qū)屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，盛行偏北風(fēng)，東營區(qū)地形東西寬，南北窄，地勢西南高東北低，海拔高度一般在3 ～4m 之間，最高點海拔7.6m，東營區(qū)屬于典型的黃河三角洲地貌，降水主要集中在夏季，平均年降雨量為612.8mm，最大日降雨量137.6mm。

（2）廠區(qū)地勢分析及雨水排放存在的問題。某發(fā)電廠位于位于東營市南二路南側(cè)，五干排西側(cè)，該電廠地勢以廠區(qū)1 號門為東西中軸線，分別向南、北兩側(cè)坡，雨水經(jīng)兩側(cè)坡收集至廠外南、北兩側(cè)護(hù)廠河，北護(hù)廠河的雨水經(jīng)東護(hù)廠河，又流入南護(hù)廠河，再重力流至廠區(qū)東側(cè)的五干排，如圖1 所示為廠區(qū)衛(wèi)星圖(圖中箭頭方向為水流方向)。南二路中心海拔高度約為6.19 ～6.38m，廠區(qū)最高處為中軸線，海拔高度約為5.59 ～5.79m，整個廠區(qū)海拔高度低于周邊，廠區(qū)內(nèi)存在明顯的低洼地帶有2 處，分別是靠近南護(hù)廠河的二期灰?guī)靺^(qū)域和廠區(qū)東南角區(qū)域，包括一期的水泵房區(qū)域，最低點海拔高度約為4.32 ～5.03m，2018 年8 月19 日，受臺風(fēng)“溫比亞”影響，山東省普降暴雨，平均日降水量為106.3mm，勝利油田基地區(qū)域日降水量為323.5mm，為東營市有氣象記錄以來最強(qiáng)降雨，根據(jù)水文部門相關(guān)資料，日降雨量＞250mm 為特大暴雨，受此次降雨影響，某發(fā)電廠廠區(qū)積水嚴(yán)重，積水最深處達(dá)1.4m，在特大暴雨期間，五干排水位迅速上漲，河水沿該發(fā)電廠護(hù)廠河倒灌入廠區(qū)，導(dǎo)致廠區(qū)災(zāi)情進(jìn)一步加重，廠區(qū)多處低洼區(qū)域的配電室、機(jī)房、泵房等建構(gòu)筑物內(nèi)進(jìn)水，控制柜、水泵等設(shè)備被水淹，致使3 臺機(jī)組停運，嚴(yán)重影響了電廠和油田的生產(chǎn)經(jīng)營及日常生活。

圖1 廠區(qū)衛(wèi)星圖

2 某發(fā)電廠防汛抗洪方案的制定與實施

為保障油田生產(chǎn)和城區(qū)居民生活，確保關(guān)鍵時刻油田電力供應(yīng)，為油田持續(xù)、健康發(fā)展提供保障，該廠著手研究制定、實施防汛抗洪方案。

2.1 防汛抗洪方案原則確定

為解決發(fā)電廠雨水排放問題，確保暴雨期間電廠不內(nèi)澇，不造成發(fā)電機(jī)組停運，經(jīng)過認(rèn)真調(diào)研和實地考察，確定防汛抗洪方案實施原則：

（1）堅持規(guī)劃先行，防汛抗洪方案與市政規(guī)劃建設(shè)相統(tǒng)一。發(fā)電廠雨水排放系統(tǒng)改造與城市改造、河道工程等改造相統(tǒng)一，并嚴(yán)格執(zhí)行國家新《環(huán)境保護(hù)法》。

（2）因地制宜制定改造方案。廠區(qū)雨水排放系統(tǒng)改造，要解決以下問題：一是解決暴雨時五干排河水倒灌問題；二是解決雨水出口問題；三是解決廠區(qū)低洼區(qū)域雨水排放問題。

2.2 防汛抗洪方案的制定與實施

根據(jù)發(fā)電廠廠區(qū)所處的地理位置特點，實地查看廠區(qū)雨水排放系統(tǒng)及沿程構(gòu)筑物情況，制定方案：一是在廠區(qū)海拔高度最低處建設(shè)雨水泵站，通過雨水泵站把雨水直接打入廠區(qū)東側(cè)的五干排；二是對廠區(qū)低洼區(qū)域的設(shè)備設(shè)施采取綜合治理方案，遵循以上原則，實施具體改造方案。

2.2.1 統(tǒng)籌規(guī)劃，增建防汛抗洪泵站

在廠區(qū)南側(cè)護(hù)廠河上分別增設(shè)了1、2 號泵站，廠區(qū)最東南角的最低處建設(shè)1 號泵站（總泵站），1 號泵站的雨水直接排入廠區(qū)東鄰的五干排；在廠區(qū)南護(hù)廠河的西端，即二期灰?guī)靺^(qū)域增建2 號泵站，該泵站的雨水打入南護(hù)廠河，重力流入1 號泵站。

（1)泵站的設(shè)計方案。按照《室外排水設(shè)計規(guī)范》GB50014-2006(2016 年版)雨水量計算公式Qs=qΨF 進(jìn)行計算泵站雨水排水量，q 則根據(jù)東營市暴雨強(qiáng)度公式求得：

式中，q 為設(shè)計暴雨強(qiáng)度，L/s·ha；t 為降雨歷時，min；P 為設(shè)計重現(xiàn)期，年；Ψ 為徑流系數(shù)；F 為匯水面積，ha。

在理論計算的基礎(chǔ)上，綜合考慮經(jīng)濟(jì)效益等因素，結(jié)合電廠管道出水量及護(hù)廠河雨水排放流量，核定建設(shè)泵站的排水流量。一是該廠區(qū)北護(hù)廠河的北臨有小型化工廠、飯店、商鋪等，其生產(chǎn)和生活污水就近流入了電廠北護(hù)廠河，為杜絕此類現(xiàn)象的再次發(fā)生，該廠在原北護(hù)廠河直埋入了管徑D1000 鋼筋混凝土管道，過水量約，廠區(qū)北側(cè)區(qū)域設(shè)置的3 處雨水出口接入了該混凝土管道，并經(jīng)電廠東護(hù)廠河后流至南護(hù)廠河，同時整個北護(hù)廠河全部填平，確保沒有外來污水流入，測算廠區(qū)北側(cè)區(qū)域3 處管徑為D500 雨水管道合計出水量約；二是暴雨期間廠區(qū)南側(cè)護(hù)廠河水量估算為（參照了2018 暴雨期間使用臨時水泵的累計流量），合計電廠廠區(qū)暴雨期間的總排水量為，根據(jù)《室外排水設(shè)計規(guī)范》第5.2.2“雨水泵站的設(shè)計流量應(yīng)按泵站進(jìn)水總管的設(shè)計流量計算確定”，泵站設(shè)計流量按1.15 倍的安全系數(shù)取值，計算得出新建泵站雨水排放量為4320m3/h。如圖2 所示為新建1 號泵站區(qū)域設(shè)計平面布置圖。

圖2 1 號泵站區(qū)域平面布置圖

為了防止灰?guī)靺^(qū)域廠房被淹，在灰?guī)靺^(qū)域的南側(cè)增設(shè)了2 號泵站，經(jīng)測算2 號泵站所需排放能力為。

（2）泵站的建設(shè)。該廠2018 年底確定方案后，開始了前期準(zhǔn)備工作，于2019 年2 月份實施項目施工和設(shè)備安裝，同年的5 月中旬1 號泵站施工完成，該泵站一層樓設(shè)有三臺立式軸流泵，二樓為電源控制柜和值班室，并配套建設(shè)72m3集水池，水池進(jìn)口處設(shè)置成品不銹鋼格柵一座；為防止廠區(qū)外排雨水含有油污，在格柵前設(shè)置鋼筋混凝土四格隔油池1座；在1 號泵站的出口，即護(hù)廠河匯流段設(shè)置橡膠壩，因該河流段（通往五干排）經(jīng)多次開挖，其溝壁、溝底損壞嚴(yán)重，為適應(yīng)壓力排水需要，該段全部采用鋼筋混凝土澆筑而成，如圖3 所示為新建1 號泵站及出口設(shè)備設(shè)施。1 號泵站出口的橡膠壩平時關(guān)閉，雨水通過重力自流排至五干排，暴雨時，橡膠壩充水升起，啟動水泵強(qiáng)排；1 號泵站安裝了三臺雨水泵，流量為2160m3/h，2 用1 備，泵站設(shè)計排水能力4320m3/h，泵站主要設(shè)備參數(shù)見表1。

圖3 1 號泵站及出口管道

表1 1、2 號泵站主要設(shè)備相關(guān)參數(shù)

在二期灰?guī)靺^(qū)域的南護(hù)廠河邊增建2 號泵站，與1 號泵站同時開工建設(shè)，2 號泵站安裝了2 臺雨水泵，1 用1 備，配套新建地上50m3緩沖池，緩沖池進(jìn)口裝設(shè)有閘板控制，新增54m3的地下集水池，水池進(jìn)口處設(shè)置成品不銹鋼格柵一座，為防止外排雨水含有油污，在格柵前設(shè)置鋼筋混凝土四格隔油池1 座，緩沖池進(jìn)口閘板平時開啟，小到大雨時，雨水靠重力自流至南側(cè)護(hù)廠河，暴雨時關(guān)閉入口閘板，啟泵強(qiáng)排至南護(hù)廠河。2 號泵站主要設(shè)備參數(shù)見表1。

2.2.2 廠區(qū)低洼區(qū)域設(shè)備設(shè)施綜合治理方案

為了確保暴雨來臨期間不淹一臺設(shè)備，在增設(shè)1、2 號泵站的基礎(chǔ)上，對廠區(qū)低洼處設(shè)備設(shè)施實施綜合治理。

（1）全廠所有廠房內(nèi)，增加固定式排水泵及移動式潛水泵。參照2018 年8 月19 日，“溫比亞”臺風(fēng)暴雨給電廠帶來是影響，著重對二期循環(huán)水泵房、二期灰?guī)?、一期凝結(jié)泵坑等低洼區(qū)域增加或完善了固定式排水泵，配備了固定式液下潛水泵。

（2）進(jìn)一步完善一期水泵房的排水設(shè)備。一期水泵房區(qū)域地勢低，且承擔(dān)了整個電廠辦公區(qū)域、一期生產(chǎn)區(qū)域以及儲煤場的雨水排放，在完善原有排水泵的基礎(chǔ)上，新增2臺600m3/h 的潛水泵，作為備用泵，暴雨期間，一期泵房的雨水直接排至南護(hù)廠河。

（3）對廠區(qū)地勢較低的廠房進(jìn)行防滲漏、防進(jìn)水的治理。對廠區(qū)所屬廠房及墻體全面排查，封堵所有孔洞及滲漏點，尤其是對穿墻管道、電纜等處進(jìn)行密封，對廠房所有低位通風(fēng)窗和出入門加裝擋水板，如圖4、5 所示，擋水板的高度可以根據(jù)需要進(jìn)行隨時增加，同時對已采取了防滲漏措施的廠房進(jìn)行了防滲漏性能實驗，要求廠區(qū)海拔最低位置的廠房距地面2 米范圍內(nèi)不能有滲漏水現(xiàn)象。

圖4 低位窗擋水板

（4）疏通廠區(qū)各段護(hù)廠河及所有雨水排放系統(tǒng)。對廠區(qū)東、南護(hù)廠河進(jìn)行清淤，對廠區(qū)內(nèi)所有雨水管、排水溝、豎井進(jìn)行整體清淤、疏通，對損壞的雨水管道進(jìn)行修復(fù)，確保雨水排放系統(tǒng)暢通。

2.3 防汛抗洪應(yīng)急預(yù)案的落實

2019 年8 月9 日，“利奇馬”臺風(fēng)到來之際，全廠上下立即啟動《發(fā)電廠防汛應(yīng)急預(yù)案》，全力保障電力生產(chǎn)。

2.3.1 防汛抗洪組織措施

由廠長、書記為組長，副廠長為副組長，其它職能科室長和主要生產(chǎn)單位經(jīng)理為成員組成防汛抗洪領(lǐng)導(dǎo)小組，同時成立了一只抗洪搶險應(yīng)急突擊隊。領(lǐng)導(dǎo)小組定期召開協(xié)調(diào)聯(lián)絡(luò)會議，明確防汛抗洪各主體單位、職能部門具體職責(zé)，督導(dǎo)防汛方案措施的落實，“利奇馬”來臨期間，各職能部門、基層單位黨政主要領(lǐng)導(dǎo)吃住在廠區(qū)，嚴(yán)陣以待，采用了手機(jī)和對講機(jī)多種聯(lián)絡(luò)溝通方式，及時互通汛情，迅速處置各類突發(fā)事件。

圖5 廠房門擋水板（一角）

2.3.2 防汛抗洪具體措施落實

（1）配齊各類應(yīng)急防汛物資。首先個人配齊雨衣、雨褲、雨鞋和手電,車隊準(zhǔn)備好3 臺以上高底盤的車輛；各基層單位配備配齊蓄電池照明燈、潛水泵、橡皮艇、以及沙袋、塑料布、鐵鍬等防汛設(shè)備，檢查各自所轄區(qū)域的廠房及配電柜門是否關(guān)閉嚴(yán)密，確保雨情來臨時不進(jìn)水，同時做好防止高空落物的具體措施；廠生產(chǎn)管理中心協(xié)調(diào)兄弟單位，準(zhǔn)備了2 臺流量為2100m3/h 柴油發(fā)電式潛水電泵，且備足燃油。

（2）抗洪搶險。暴雨來臨前首先對廠區(qū)東、南、北各個大門采用了沙袋建造了擋水壩，對電廠四周圍墻有可能流入廠區(qū)雨水的處進(jìn)行了封堵,如對有可能導(dǎo)致雨水順著該廠灰渣管線的溝渠流入南護(hù)廠河的孔洞進(jìn)行了封堵；各單位檢查試驗固定式排水泵和移動式潛水泵等防汛設(shè)備處于良好的備用狀態(tài)，“利奇馬”臺風(fēng)到來初期，電廠區(qū)域下著小到中雨，護(hù)廠河的雨水通過重力流至廠區(qū)東側(cè)的五干排，大到暴雨時，五干排水位升高，廠區(qū)內(nèi)雨的水不能及時排出，燃料部迅速啟動防汛抗洪預(yù)案：首先通過注水升起1 號泵站出口的橡膠壩，防止五干排的水倒灌入廠內(nèi)，然后分別啟動了1 號泵站1、2 號雨水泵，通過雨水泵站把電廠區(qū)域的水排入五干排；同時2 號泵站也啟動了1 號雨水泵，此刻護(hù)廠河水位下降緩慢，1、2 號泵站又分別啟動了備用雨水泵，雨水量繼續(xù)增大，接著又啟動了已準(zhǔn)備好的柴油發(fā)機(jī)式潛水電泵，廠區(qū)有個別泄漏的廠房的地坑泵也及時啟動，與此同時各個廠房門的擋水板根據(jù)水位上漲情況也在逐漸加高，有的廠房門擋水板水位達(dá)到1.2m。隨著暴雨減弱，護(hù)廠河及廠區(qū)的水位逐漸下降，臺風(fēng)暴雨逐漸離去，確保了電廠各機(jī)組的安全平穩(wěn)運行。

3 結(jié)語

該發(fā)電廠根據(jù)電廠實情，分析研究制定了防汛抗洪方案，經(jīng)受了2019 年“利奇馬”等臺風(fēng)暴雨的檢驗。在“利奇馬”暴風(fēng)雨期間，該廠沒有出現(xiàn)因設(shè)備被淹而導(dǎo)致機(jī)組停運，保障了發(fā)電廠的安全穩(wěn)定運行，驗證了該方案的可行性，該廠防汛抗洪方案對有可能遭受暴雨進(jìn)而造成內(nèi)澇的發(fā)電廠具有一定的推廣價值。該廠經(jīng)歷了“利奇馬”臺風(fēng)暴雨后，本著不斷總結(jié)經(jīng)驗，持續(xù)改進(jìn)提升的原則，同時提出了以下完善建議：

（1）在暴雨來臨期間，盡可能保持護(hù)廠河的低水位，以提升強(qiáng)勁暴雨時間段廠區(qū)雨水的儲蓄能力,以便起到較好的緩儲效果。

（2）該廠新建的1、2 號泵站，在雨水泵的入口都設(shè)置了隔油池，多臺雨水泵運行時，泵入口的進(jìn)水量受到一定的限制，有待于改進(jìn)。

（3）在2019 年“利奇馬”暴風(fēng)雨期間，該廠提前預(yù)備了兩臺柴油發(fā)機(jī)式潛水電泵，在“利奇馬”暴風(fēng)雨強(qiáng)勁時刻，為降低廠區(qū)水位發(fā)揮了重要作用，建議把柴油發(fā)機(jī)式潛水電泵改造成固定式潛水電泵，作為備用水泵。