陳秋霞+裴丹丹
摘 要:結(jié)合世界各水電站事故實(shí)例事故原因分析,闡述水電站運(yùn)行期間注意事項(xiàng),并提出各種預(yù)發(fā)事故解決方法及措施。
關(guān)鍵詞:水電站;事故;措施
20世紀(jì)以來(lái),由于各種原因,世界各地發(fā)生了許多嚴(yán)重的水電站事故,包括大壩失事、水庫(kù)事故、水電站水工建筑物破壞等,造成大量人員傷亡和財(cái)產(chǎn)資源損失,目前我國(guó)水利水電事業(yè)正在磅礴崛起,已建水電站由于部分設(shè)備年久老化,機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性相對(duì)減弱,運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障、事故處理的能力較低。如何做好電站運(yùn)行事故的處理與防范,成為了刻不容緩的一個(gè)問(wèn)題。而新規(guī)劃待建水電站如何省時(shí)省力的修建,如何避免各種事故也亟待解決,為此,本文我根據(jù)世界著名的幾次水電站事故和國(guó)內(nèi)水電站事故結(jié)合分析各種水電站事故原因,因此研究和分析這些災(zāi)難性事故的發(fā)生過(guò)程、原因、后果和修復(fù)狀況是有實(shí)際意義的。
1975年8月8日,臺(tái)風(fēng)蓮娜在我國(guó)東南沿海登陸后,變成臺(tái)風(fēng)低氣壓,深入河南境內(nèi),在駐馬店地區(qū)上空徘徊引發(fā)特大暴雨。致使駐馬店地區(qū)板橋水庫(kù)漫溢垮壩,同期竹溝中型水庫(kù)垮壩,薄山水庫(kù)漫溢,及58座小型水庫(kù)在短短數(shù)小時(shí)間相繼垮壩潰決。造成河南省有29個(gè)縣市、1100萬(wàn)人受災(zāi),超23萬(wàn)人死亡,1700萬(wàn)畝農(nóng)田被淹,596萬(wàn)間房屋倒塌,30.23萬(wàn)頭耕畜、72萬(wàn)頭豬被沖走,縱貫中國(guó)南北的京廣線被沖毀102公里,中斷行車(chē)18天,影響運(yùn)輸48天,直接經(jīng)濟(jì)損失近百億元,由一場(chǎng)特大暴雨而引發(fā)整整一個(gè)水庫(kù)群的大規(guī)模潰決,無(wú)論是垮壩水庫(kù)的數(shù)目,還是遇難者的人數(shù),都遠(yuǎn)在全球同類(lèi)事件之上。
河南駐馬店大量水庫(kù)跨壩,主要原因有三個(gè)方面,第一個(gè)方面:信息落后,當(dāng)時(shí)我國(guó)政局不穩(wěn),科學(xué)落后,地方氣象局接管監(jiān)測(cè)未能及時(shí)監(jiān)測(cè)臺(tái)風(fēng),監(jiān)測(cè)到臺(tái)風(fēng)的地區(qū)又未能及時(shí)將消息傳播出去,造成大量群眾在不知險(xiǎn)情的情況下遇難;第二方面:地形特點(diǎn),事發(fā)地帶地形特殊,從伏牛山脈東端舞陽(yáng)縣以南的一連串丘陵向南一直連接到桐柏山脈,形成一個(gè)弧狀地形,對(duì)臺(tái)風(fēng)外圍寬廣的東風(fēng)轉(zhuǎn)東北東風(fēng)的氣流,有很強(qiáng)的強(qiáng)迫輻合作用,該種地形是造成此次大洪水的原因之一;第三個(gè)方面:壩高不夠,據(jù)相關(guān)資料記載當(dāng)時(shí)的最高洪水水位117.94米,而板橋水庫(kù)的壩高卻只有116.3米,潰壩時(shí),洪水水位不僅超過(guò)壩頂1.6公尺,而且超過(guò)了防浪墻3公寸,所以水流漫過(guò)壩頂,當(dāng)時(shí)該壩為土石壩,它的下游坡是土、是沙,經(jīng)不起水流沖刷,所以在大量洪水漫壩后很快地發(fā)生垮壩事故,板橋水庫(kù)石漫灘水庫(kù)垮壩主要原因是洪水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)太低,板橋水庫(kù)跨壩后造成沿途大量小型水庫(kù)連續(xù)跨壩,從而造成此次嚴(yán)重事故。
河南駐馬店水庫(kù)跨壩的基本原因是土石壩本身也不夠堅(jiān)固,而下面的馬爾巴塞拱壩水庫(kù)失事后壩身卻完好保留。
馬爾巴塞拱壩位于法國(guó)東南部瓦爾省萊朗河上,在1959年7月的測(cè)量結(jié)果表明,壩和壩基的位移值偏大,同年12月初連降大雨,庫(kù)水位迅速上升,12月2日時(shí)接近壩頂,大壩突然潰決失事,共死亡和失蹤500余人,財(cái)產(chǎn)損失達(dá)300億法郎。馬爾巴塞壩是第一座失事的現(xiàn)代雙曲薄拱壩,也是直到當(dāng)時(shí)拱壩建筑史上惟一的一座在瞬間幾乎全部破壞的拱壩,因而引起了世界各國(guó)壩工界的極大重視。
馬爾巴塞拱壩失事的主要原因有以下幾個(gè)方面,第一:不利的地質(zhì)條件,壩址片麻巖在河床呈片狀結(jié)構(gòu),且含有較軟夾層和細(xì)微裂隙,巖石的強(qiáng)度較低,承載力不高;第二:無(wú)排水措施,據(jù)專(zhuān)家分析,巖體的滲透系數(shù)受應(yīng)力場(chǎng)的作用出現(xiàn)大幅度的提高,從而出現(xiàn)揚(yáng)壓力和滲透力異乎尋常的大,并將大壩壩肩巖體推出,導(dǎo)致失穩(wěn)破壞,由于下游缺乏排水,揚(yáng)壓力增加,而且上游的庫(kù)水滲入左岸地基中的一個(gè)大楔形體,從而使左岸地基的滑裂巖體發(fā)生剪切破壞,由左岸的破壞引起右壩肩的破壞。
根據(jù)以上兩個(gè)實(shí)例分析,要避免類(lèi)似事故的發(fā)生需要從以下幾個(gè)方面著手考慮,首先是地質(zhì)條件,不僅需要嚴(yán)格勘探壩址區(qū)的地質(zhì),庫(kù)區(qū)的地質(zhì)條件也不容忽視;其次是建壩設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)一點(diǎn)要合理,符合當(dāng)?shù)貧夂蚝退臈l件;另外壩體的排沙、排水等設(shè)施需要完善,結(jié)合壩身設(shè)計(jì)和當(dāng)?shù)厮臈l件安排合理有效的附件設(shè)施;最后是信息流通性,在準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)氣象信息的情況下,及時(shí)預(yù)測(cè)各種可能出現(xiàn)的險(xiǎn)情,并及時(shí)走出應(yīng)對(duì)措施,以便避免或減輕災(zāi)害的發(fā)生。
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