第一篇:溪洛渡水電站施工支洞與探洞封堵專題會議紀要
2011年第11期
中國長江三峽集團公司溪洛渡工程建設部 2011年1月18日
溪洛渡水電站施工支洞與探洞
封堵專題會議紀要
2010年12月10日,在溪洛渡工程建設部二樓一會議室召開了溪洛渡水電站施工支洞與探洞封堵專題會,會議由溪洛渡工程建設部技術管理部主任廖建新主持,建設部汪志林副主任、施工總監榮耀久,溪洛渡工程建設部相關項目部門、中國水電顧問集團成都勘測設計研究院(以下簡稱成都院)、各監理單位負責人和技術人員參加了會議(與會人員名單附后)。會上,成都院就溪洛渡水電站施工區施工支洞和探洞設計、封堵的統計清理情況做了簡要匯報,會議重點對2012年、2013年度汛和蓄水發電關系密切的施工支洞和探洞封堵要求、施工規劃進行了討論,紀要如下:
一、溪洛渡水電站地下洞室密集,由于施工和勘察設計需要,布置了大量的施工支洞和探洞,經統計,截至2010年6月底,現有施工支洞共計166條,探洞143條,其中多條施工支洞和探洞穿過帷幕線或與江面直接連通,直接影響2011~2013年廠房、基坑安全度汛和2013蓄水發電,要重視施工支洞和探洞清理、封堵設計、封堵施工和質量檢查等工作,確保施工期和運行期安全。
二、2011、2012年汛期,溪洛渡水電站仍處于大規模高峰施工階段,施工支洞的封堵對大壩工程、左岸電站進水口、尾水洞改建、上游圍堰拆除等多個工作面的施工通道暢通造成影響,成都院需統籌考慮各施工支洞的封堵時間、封堵位置、封堵后通道改變帶來的進度風險以及相應的解決方案。
三、尾調交通洞、上5支洞等作為尾調室、廠房進風洞風機室運行檢修通道,請成都院結合長江電力設備布置、設計功能和運行安全需求確定封堵位置和封堵方案,其他不影響度汛和蓄水安全的支洞結合長江電力運行功能需求確定方案。
四、各項目部和監理單位對所屬合同標段范圍內的施工支洞和探洞情況進行全面復核清理,技術管理部結合項目部清理成果,對無合同部分探洞進行清理匯總,確保不漏項。含在相應主合同標段內的探洞按照合同和設計要求進行封堵施工,無合同的探洞由建設部統一另行委托封堵施工。
五、高度重視探洞的封堵質量,已經封堵的探洞要結合第三方檢查,對封堵質量進行復核。未封堵的探洞要求嚴格執行驗收和監理旁站程序,確保探洞施工質量和蓄水安全。
六、對于影響度汛和蓄水安全的施工支洞和探洞,由成都院提出具體封堵設計,內容包含封堵要求、標準、材料選擇和封堵檢查要求及標準;其他施工單位自行設計和開挖的施工支洞由施工單位出技術核定單,成都院會簽。
參加會議人員名單:汪志林、榮耀久、付繼林、廖建新、陳文夫、王
瑋、關容章、張熊君、曹
輝、姜
鍇、夏
勇、閻世勤、張紹成、黎
昀、袁
泉、徐茂華、劉啟云、吳世斌、劉鵬科、朱丁藝、曾宏剛
主題詞: 技術管理
支洞
探洞
封堵
會議紀要
抄送:樊啟祥副總經理,中國水電顧問集團成都勘測設計研究院,三峽發展溪洛渡監理部,中南院溪洛渡監理部,二灘國際溪洛渡監理部。溪洛渡工程建設部綜合管理部
2011年1月20日印發
共印14份
第二篇:副本 溪洛渡水電站水輪發電機組保護配置 (修改后)
溪洛渡水電站水輪發電機組保護配置
李光耀,駱佳勇,封孝松,龔林平(溪洛渡電廠,云南永善657300)
摘要:本文介紹了溪洛渡水電站發變組保護主保護的配置方案及組屏方案,列舉了發變組所有保護配置,并對發變組保護中的完全縱差保護、單元件橫差保護與轉子接地保護做了詳細介紹。關鍵詞:溪洛渡電站;發變組保護;保護配置;
Hydro generator protection configurationofXiluodu Hydropower Plant Li Guang-yao,LuoJia-yong,Feng Xiao-song,Gong Lin-ping(Xiluodu HydropowerPlant,Yongshan 657300,China)
ABSTRACT: This paper introduces the main protection of the generator-transformer protection and assembling program inXiluodu Hydropower Station,cited all the generator-transformer protection configuration.Andthe differential protection, the unit-transverse differential protection and rotor earth fault protectionare introduced in detail.KEY WORDS:Xiluodu Hydropower Plant;Thegenerator-transformer;Protection configuration
0引言
溪洛渡水電站左、右地下廠房各安裝9臺立軸半傘式水輪發電機組,額定容量為770MW。18臺發電機出口設斷路器(GCB),出口電壓為20kV,采用發電機—變壓器組單元接線,經主變升至550kV分別接入國家電網和南方電網。發電機采用自并勵方式,每臺發電機機端均接有1臺勵磁變壓器,左岸2#,3#,5#,6#,8#,9#機組和右岸10#,11#,13#,14#,16#,17#機組各接有高壓廠用變壓器。
裝置提供了發電機變壓器所需要的全部電量保護功能,可以實現發電機變壓器故障保護、異常運行保護、后備保護等,兩套裝置可以實現保護完全雙重化,操作回路和非電量保護裝置單獨配置。同時該裝置具有設計簡潔,整定、維護、調試方便,安全可靠,符合反措要求等優點。發變組保護組屏方案
溪洛渡電站18套發變組保護組屏方式完全相同,組屏方案如圖1所示,每套發變組單元由5面屏組成,分別為按雙重化配置的發電機、勵磁變保護屏PRC85GW-61A、PRC85GW-61B;按雙重化配置的主變壓器、高壓廠變保護屏PRC85TW-51A、PRC85TW-51B和非電量保護屏PRC85TW-51C。此外,各保護屏均配置了RCS-9784A型交換機,與保護信息管理系統通訊。1發變組保護裝置簡介
溪洛渡電站相應的發電機、變壓器、勵磁變及高壓廠用變保護選用南瑞繼保電氣有限公司(簡稱南瑞繼保)生產的RCS-985系列大型水輪發電機變壓器成套保護裝置。RCS-985型保護裝置是根據國家電力公司科學技術項目合同SPKJ010-02研制,采用了以高性能數字信號處理器DSP芯片及32位CPU為基礎的硬件系統,是真正的數字式發電機變壓器保護裝置。該保護***500kV05 06
PR4PR5RCS-974AG發電機復壓過流保護 發電機定子接地保護(注入式、零序電壓、三次諧波電壓)
主變復壓過流保護 主變接地保護
PR3*主變RCS-985TWRCS-9784ARCS-985TWRCS-9784A**高廠變***發電機*PR1RCS-985GW07 08 09 10
PR2RCS-985GWRCS-9784A轉子一點接地保護(乒乓切換式和注入式)
主變過勵磁保護
發電機定子過負荷保護 PT 斷線 發電機負序過負荷保護 TA 斷線 失磁保護 失步保護 定子過電壓保護 發電機過勵磁保護 逆功率保護 頻率保護 誤上電保護 發電機啟停機保護 發電機開關失靈保護
主變重瓦斯 主變壓力釋放 主變壓力突變 主變繞組溫度過高 主變油溫過高 主變公共箱油溫過高 主變輕瓦斯 主變繞組溫度高 主變油溫高 12 13 14 15 16 17 18 **RCS-9784A圖1 溪洛渡電站發變組保護組屏方式
3發變組保護配置
溪洛渡電站發電機組分別由3個不同廠軸電流保護 主變公共箱油溫高 家制造,其中左岸電站1#~6#機組由哈爾濱PT 斷線 主變油位異常 電機廠(簡稱HEC)制造、7#~9#機組由上TA 斷線 海福伊特水電設備公司(簡稱VHS)制造、右岸10#~18#機組由東方電機廠(簡稱DEC)4發變組部分保護簡介 制造,HEC和VHS機組采用波繞組,DEC
4.1發電機縱差保護 機組采用疊繞組。發電機定子繞組結構的不
發電機差動保護的基本原理,如圖2所同,使得發電機主保護在各種內部故障時的示,假設TA1、TA2、TA3流入保護裝置的電動作靈敏度也不一樣。為此,清華大學電機
?。?、I?、I系對三種不同繞組形式的發電機內部故障流分別為I123進行了全面仿真計算,并以此為基礎設計溪洛渡電站機組主保護采用“完全縱差+完全裂相橫差+零序電流型橫差”配置方案。該方案的的靈敏度,除DEC機組在同相同分支小匝數(匝比3.7%)匝間故障保護有9.9%動作死區外,HEC和VHS機組在內部故障時保護動作死區均很小。
除以上主保護,發變組保護還配置了發電機變壓器異常運行保護、斷路器失靈保護
等,具體配置如表1所示。
表1發電機、主變保護功能一覽表
序號 發電機保護功能 01 02 03 04 發電機完全差動保護 發電機工頻變化量差動保護
發電機裂相橫差保護 高靈敏橫差保護
主變保護功能 主變差動保護 主變工頻變化量差動保護
主變零序差動保護 主變負序過流保護
圖2 發電機差動基本原理圖
當發電機正常運行或外部故障時:
??I??I??0 Id?I123當發電機內部故障時:
??I??I??0 Id?I123發電機內部故障時,內部短路電流會產生差電流,保護裝置動作。發電機外部故障時,發電機里只流過穿越性電流(負荷電流或外部短路電流),不會產生差電流,保護裝置不會誤動作。溪洛渡電站差動保護主要包括變斜率比率差動保護、高值比率差動保護和工頻變化量差動保護。4.1.1 變斜率比率差動保護
變斜率比率差動保護提高了穩態差動的靈敏度,并對TA暫態不一致有很好的制動作用,其動作特性如圖3所示。
比率差動斜率,定值范圍為0.30~0.70,一般取0.50;n為最大比率制動系數時的制動電流倍數。
4.1.2高值比率差動保護
為避免區內嚴重故障時TA飽和等因素引起比率差動保護延時動作,裝置設有一高比例和高起動值的比率差動保護,利用其比率制動特性抗區外故障時TA的暫態和穩態飽和,而在區內故障TA飽和時能可靠正確動作。
穩態高值比率差動的動作方程如下:
?Id?1.2?Ie ?I?I|r?d4.1.3 工頻變化量差動保護
發電機、變壓器內部輕微故障時,穩態差動保護由于負荷電流的影響,不能靈敏反應。工頻變化量差動保護的設置提高了重負荷情況下內部輕微故障的靈敏度。其動作方程為:
圖3RCS-985發電機縱差保護的動作特性
當任一相差動電流大于差動速斷整定值時瞬時動作于出口繼電器,比率差動保護的動作方程如下:
?Id?Kbl?Ir?IcdqdIr?nIe??Kbl?Kbl1?Kblr(Ir/Ie)???????Ir?|?I1|?|?I2|?|?I3?Id?Kbl2?(Ir?nIe)?b?IcdqdIr?nIe????I???I?|??Id?|?I?123? ?Kblr?(Kbl2?Kbl1)/(2?n)?b?(K?K?n)?nI其中?Idt為浮動門坎,隨著變化量輸出增大bl1blre????I??I?I113??Ir??2 ???I??I?I?I?d123?式中Id為差動電流,Ir為制動電流,Icdqd為差動電流起動定值,Ie為額定電流。Kbl為比率差動制動系數,Kblr為比率差動制動系數增量;Kbl1為起始比率差動斜率,定值范圍為0.05~0.15,一般取0.05;Kbl2為最大
而逐步自動提高。取1.25倍可保證門檻電壓
始終略高于不平衡輸出,保證在系統振蕩和
??Id?1.25?Idt?Idth???Id?0.6?Ir??I?0.75?I?0.3Idte?d?Ir?2Ie?Ir?2Ie頻率偏移情況下,保護不誤動。?Id為差動
?Ir為電流的工頻變化量。Idth為固定門坎。
制動電流的工頻變化量,它取最大相制動。
4.1.4高性能TA飽和閉鎖原理
為防止在區外故障時TA的暫態與穩態飽和可能引起的穩態比率差動保護誤動作,裝置采用高性能TA飽和閉鎖,即:采用全新的異步法TA飽和判據,根據制動電流和差動電流是否同步出現,準確判出區內和區外故障,投入抗TA飽和算法。利用變壓器、發電機差電流中諧波含量和波形特征來識別電流互感器的飽和。如果裝置判斷為區外故障,投入TA飽和閉鎖判據,當某相差動電流有關的任意一個電流滿足相應條件即認為此相差流為TA飽和引起,閉鎖比率差動保護。4.2 發電機高靈敏單元件橫差保護
如圖4所示,單元件橫差保護(零序電流型橫差保護)采集的電流為發電機兩個中ab性點連線電流,即檢測發電機定子第一并聯
分支繞組A、B、C三相的中性點與第二并聯分支繞組A、B、C三相的中性點之間連線的基波電流。橫差保護用作發電機定子繞組的匝間短路、分支開焊故障以及相間短路的主保護。
cTA712345678TA8TA9完全縱差TA1TA2TA3完全裂相橫差O1TA0零序電流型橫差O2TA4TA5TA6
圖4溪洛渡電廠發電機主保護配置情況
溪洛渡電站RCS-985發變組微機保護,采用了頻率跟蹤、數字濾波及全周傅氏算法,使得橫差保護對三次諧波的濾除比在頻率跟蹤范圍內達100以上,確保橫差保護不受三次諧波的影響,只反應基波分量。
裝置采用相電流比率制動的橫差保護原理,其動作方程為:
當IMAX?Iezd時,Id?Ihczd 當IMAX?Iezd時,Id?(1?KhczdIMAX?Iezd)Ihczd
Iezd式中Ihczd為橫差電流定值,IMAX為機端三相電流中最大相電流,Iezd為發電機額定電
傳統單元件橫差保護定值大為減小,因而提高了發電機內部匝間短路時的靈敏度。對其他正常運行情況下橫差不平衡電流的增大,橫差電流保護動作值具有浮動門檻的功能。4.3 發電機轉子接地保護
溪洛渡電站的轉子接地保護為雙套配置,一套采用注入式轉子接地保護原理,另一套采用乒乓切換式轉子接地保護原理,兩種不同原理之間可以相互驗證,正常運行時只投入其中一套,當投入運行的轉子接地保護動作報警時,可切換到另一套保護,驗證第一套保護的動作行為,提高絕緣檢測的可信度。
4.3.1乒乓式轉子接地保護
乒乓式切換原理如圖5所示
?EK(1??)ERg流,Khczd為制動系數。
相電流比率制動橫差保護能保證外部故障時不誤動,內部故障時靈敏動作。由于采用了相電流比率制動,橫差保護電流定值只需按躲過正常運行時不平衡電流整定,比
RS2S1RI1I2R1RU1,U2R
圖5乒乓式轉子接地保護原理圖 圖中S1、S2為2個電子開關,由微機控制電子開關的通斷切換;Rg為接地電阻;K為轉子繞組接地點的位置,在距負端?發生接地。當S1閉合,S2打開時為狀態1,R1兩端壓降為U;S1打開,S2閉合時為狀態2,R'1兩端壓降為U;設勵磁回路直流電動勢為E(考慮切換過程中轉子勵磁電壓的變化,新的電動勢以E'表示)。
REE'R12Rg?3(E'U?EU')?R1?3 ??E'U13(E'U?EU')?3 在實測采樣取得E、E'、U、U'后,就可求得過渡電阻Rg的大小,并確定故障點位置K。這種原理的一點接地保護,由于測量的是穩態電流,所以與轉子回路對地電容的大小無關,也與電感無關,因此可以獲得很高的靈敏度,但是無勵磁電壓狀態不能工作。
4.3.2注入低頻方波式轉子接地保護
RCS-985注入式轉子接地保護可不改變硬件的前提下,通過軟件控制字選擇單端注入或雙端注入,能夠在未加勵磁電壓的情況下監視轉子絕緣。注入電源模塊采用內嵌式模塊,更加可靠,故障概率低,組屏方便;方波電源的切換周期可根據實際的轉子繞組對地電容大小進行整定,切換周期的調整范圍寬,確保接地電阻的測量不受轉子繞組對地電容的影響。單端注入式原理如圖6所示,雙端注入式原理如7所示。
圖6單端注入式轉子接地電阻測量圖
圖7雙端注入式轉子接地電阻測量圖 結語
經過清華大學電機系內部故障全面仿真,溪洛渡電站發電機組主保護的保護配置科學合理,并實現了主保護、異常運行保護、后備保護的保護雙重化配置方案,設計簡潔可靠,運行維護方便。RCS-985系列發變組保護裝置其作為溪洛渡電站的機組保護,充分考慮了機組的具體情況,而且硬件可靠,動作靈敏,理論上能夠確保機組的安全穩定運行。2013年溪洛渡電站投產發電,屆時保護裝置將接受實踐的考驗。
參 考 文 獻
[1] RCS-985系列大型水輪發電機變壓器成套保護裝置技術說明書.ZL_YJBH2002.0803.南京南瑞繼保電氣有限公司.2008年2月
[2] 桂林等.大型水輪發電機主保護定量化設計過程的合理簡化.電力系統自動化.第31卷第4期2007年2月
作者簡介:
李光耀(1986-),男,山東鄆城,助理工程師,從事繼電保護維護管理工作。Email:liguangyao_2006@163.com
第三篇:淺談金沙江溪洛渡水電站的防洪作用
淺談金沙江溪洛渡水電站的防洪作用
江志遠
(中國三峽總公司計劃合同部,湖北宜昌 443002)概述
長江在宜賓以上的河段稱為金沙江,其主源沱沱河發源于青藏高原唐古拉山脈。沱沱河與當曲匯合后稱通天河,通天河流至玉樹附近與巴塘河匯合后始稱金沙江。金沙江流經青、藏、川、滇四省(區),至宜賓接納岷江后稱為長江,宜賓至宜昌河段又稱川江。金沙江從河源至河口長3364 km,天然落差5100 m,流域面積47.32萬km2,占長江流域面積的26%。多年平均流量4920 m3/s,多年平均徑流量1550億m3,占長江宜昌站來水量的1/3。金沙江溪洛渡和向家壩水電站是金沙江下游河段的最后兩個梯級,已經國務院批準立項,將于2005年開工建設。特別是溪洛渡水電站水庫庫容較大,建成后可以有效地提高川江河段沿岸宜賓、瀘州、重慶等城市的防洪標準;配合三峽水庫對長江中下游補償調度,進一步提高荊江河段的防洪標準,減少中下游防洪損失。
1.1 長江防洪形勢
長江是我國第一大河,長江中下游平原地區是我國工農業發達的精華地區。據1997年統計,長江流域總人口為4.18億人,約占全國的34%;耕地面積2272萬公頃,約占全國的24%;國內生產總值約占全國的1/3。長江流域屬亞熱帶季風區,暴雨活動頻繁,洪災在流域內分布很廣,特別是主要由堤防保護的中下游平原區最為嚴重。川江宜賓至重慶河段以及岷江、沱江、嘉陵江的中下游地區,是長江上游易受洪水災害的重點區域。
正在建設的三峽工程防洪庫容221.5億m3,是長江中下游防洪體系的關鍵工程,建成后將使長江中下游的防洪能力大大改善,小于100年一遇的洪水,控制枝城流量不超其安全泄洪56700m3/s,使荊江河段防洪標準由10年一遇提高到100年一遇,根本改變了荊江河段的防洪緊張局面,但長江中下游特別是城陵磯以下河段洪水來量與河道泄量不平衡的矛盾依然存在,防洪問題仍然突出。一但分洪損失很大,實施困難,恢復不易。其中的重要措施就是繼續結合興利逐步建設上中游干支流水庫,攔蓄洪水,以逐步減小中下游地區的分洪量。
1.2 長江防洪總體方案
長江總體防洪的重要措施之一,是結合興利逐步興建具有防洪能力的干支流水庫工程。根據長江干支流的開發條件,加大上游干支流水庫蓄洪能力是完善長江中下游防洪體系的根本措施,同時要加強上游水土保持、封? 街彩骱屯爍?還林。在上游的防洪治理中修建的水庫工程,一方面要考慮解決本身的防洪問題,另一方面根據條件的可能應盡量能對長江中下游防洪起一定作用。金沙江下游緊臨川江宜賓至重慶河段,重要城市和大片耕地現有防洪能力均較低,干支流建庫是提高其抗洪能力的重要措施,而金沙江梯級對川江防洪又是主要的水庫工程措施。長江中下游應合理地加高加固堤防、整治河道,結合三峽水庫防洪作用逐步安排建設平原分蓄洪區,進行平垸行洪、退田還湖,逐步完善非工程措施建設,形成以堤防為基礎,三峽水庫為骨干,干支流水庫、蓄滯洪區、河道整治相配套,結合封山植樹、退耕還林,平垸行洪、退田還湖,水土保持及其它非工程措施的綜合防洪體系。
國務院批準的《長江流域綜合利用規劃簡要報告》(1990年修訂)中,擬定金沙江開發主要任務為發電、航運、防洪、漂木和水土保持,推薦金沙江石鼓?宜賓河段分9級開發,總庫容達800億m3以上,興利庫容336.4億m3,具有安排大規模防洪庫容的潛力,梯級水庫約控制了長江上游50%流域面積,完建后配合三峽水庫對長江中下游防洪可以起到顯著的作用。在《國務院批轉水利部關于加強長江近期防洪建設若干意見的通知》(國發[1999]12號)中,提出“抓緊以三峽工程為重點的干支流水庫的建設”,“要抓緊澧水皂市、岷江紫坪鋪??金沙江溪洛渡等干支流水庫的前期工作,落實投資來源,按基本建設程序報批,逐步安排建設”。國家發展計劃委員會在1999年以計辦基礎[1999]330號文批復三峽總公司時強調指出:“在勘測設計中,要高度重視工程的防洪作用,認真分析長江流域洪水的特性和組合,合理確定工程規模”。溪洛渡可行性研究報告階段,中國長江三峽工程開發總公司委托長江水利委員會進行了溪洛渡水電站防洪專題研究,現對其主要成果進行介紹。溪洛渡水電站對川江及中下游防洪作用
2.1 金沙江溪洛渡水電站來水基本情況
溪洛渡水電站位于四川省雷波縣和云南省永善縣境內的金沙江干流上。上接白鶴灘電站尾水,下與向家壩水庫相連。壩址距離宜賓市河道里程184 km,距離三峽、武漢距離分別為770 km、1065 km。溪洛渡水電站控制流域面積45.44萬km2,占金沙江流域面積的96%。溪洛渡水庫正常蓄水位為600 m,電站總裝機容量1260萬 kW,死水位高程540 m,汛期防洪限制水位高程560 m。正常蓄水位下大壩壅高水位約230 m,形成一座長約208 km,平均寬度690 m的大水庫,庫容為115.7億m3。水庫總庫容129.14億m3,其
中死庫容51.1億m3,調節庫容64.6億m3,防洪庫容46.5億m3。
溪洛渡下游屏山水文站(距壩址124km)資料作為水文設計的依據,該站具有1939年?1992年的實測系列資料。金沙江徑流主要來自降水,上游有部分融雪補給,推算出多年平均流量4620 m3/s,折合年徑流量1460億m3。金沙江流域洪水主要由降雨形成,由于流域面積大,雨區分散,匯流歷時長,洪水多連續發生,洪水過程呈多峰過程疊加的復式峰型,一般歷時30?50天。頻率計算得出:千年一遇洪水(設計洪水)洪峰流量43700 m3/s;萬年一遇洪水(校核洪水)洪峰流量52300 m3/s。
2.2 防護對象及其防洪代表站
根據川江河段水文測站分布情況,主要防護對象有宜賓、瀘州和重慶市,分別選擇宜賓市下游的李莊站、朱沱站、寸灘站為防洪代表站。由于長江洪水干支流遭遇組合復雜,河道寬闊,槽蓄能力大,洪水對防護對象的威脅主要是洪量。
川江河段整體設計洪水:洪水描述采用整體設計洪水。根據控制流域面積分布情況和水文測站的分布,選擇控制干流和岷江的李莊站、控制干流和嘉陵江的寸灘站為防洪控制站,分別采用兩站3?7天的設計洪量控制同倍比放大各控制點的設計洪水,組成兩組整體設計洪水。設計洪水放大范圍(控制站點)包括:干流屏山站(代表溪洛渡樞紐)、李莊站(代表宜賓市防洪控制站)、朱沱站(代表瀘州市防洪控制站)、寸灘站(代表重慶市防洪控制站)。
2.3 溪洛渡水庫調度方式
金沙江流域來水量約占宜昌水量的1/3以上,來水量相對上游其他大的支流來說,是比較穩定的,金沙江的來水往往是長江洪水的“基流”部分。
溪洛渡初步擬定的水庫調度方式:6月在死水位540 m基礎上,電站按保證出力發電,余水蓄存;7月初將庫水位抬至汛期排沙限制水位560 m;
7、8月水庫水位維持在560 m運行;9月初水庫開始蓄水,水庫水位逐步抬高到正常蓄水位600 m;10?12月水庫一般維持在正常蓄水位600 m運行;次年1?5月為供水期,水庫水位逐漸消落至死水位540 m。
汛期當川江及長江中下游均無防洪要求時,維持在規定的各時期防洪限制水位運行;當川江(或長江中下游)要求溪洛渡水庫防洪蓄水時,即按照規定的相應防洪調度規則進行,蓄水至593m為止(庫水位593m至600m之間庫容為10億m3)。
當另一防洪對象長江中下游(或川江)再要求溪洛渡水庫防洪蓄水時,或荊江河段遇到特大洪水要求蓄洪時,則在593m水位以上繼續蓄洪,直至達到正常蓄水位(防洪高水位)600m? S捎諼純悸嗆樗?けǎ?鞫確絞攪粲薪洗蟮撓嗟亍? 溪洛渡水庫對川江河段的防洪作用
1994年國家頒布了國標《防洪標準》(GB50201-94),按照這一規定,川江上的宜賓、瀘洲、重慶等城市,要爭取達到規定的50?100年一遇的標準。但目前宜賓、瀘洲等城市僅達到5~20年一遇標準,普遍低于國家規定。溪洛渡水庫配合其他措施,可使川江沿岸的宜賓、瀘州、重慶等城市的防洪標準逐步達到城市防洪規劃擬定的目標。溪洛渡對川江防洪效果見表1。
根據溪洛渡水庫消減洪峰后,不同頻率洪水在各站流量的變化,推測出各防洪控制點調洪前后洪水標準。對應的洪水批準提高比較見表2。溪洛渡水電站對中下游防洪作用
溪洛渡水庫對長江中下游起防洪作用,必須通過與三峽工程聯合調度來實現,因而其防洪調度方式要與三峽防洪調度方式相協調。
4.1 溪洛渡水庫對長江中下游減少分洪洪作用
長江中下游洪流演進范圍包括宜昌至沙市、沙市至城陵磯、城陵磯至漢口、漢口至湖口等4個河段。洪流演進方法采用適用于長江中下游的江湖演算模型,演算考慮頂托、分流以及漲落率的影響。根據洪流演進成果,得出各控制站的設計洪水過程及滿足堤防控制水位條件下的安全泄量過程,兩者之差即為超額洪水過程。假設超額洪水均由分蓄洪區分蓄,分蓄后的超額洪量為分洪量,各河段分洪量之和即為總分洪量。根據預留防洪庫容46.5億m3方案對長江中下游防洪調度方式的比選,兩級控制等蓄量方式為基本形式,對各不同防洪庫容方案的蓄水速度進行比較和優化,作為各方案的防洪調度方式。對長江中下游分洪量的減少見表3。
可以看出:在長江中下游遭遇100年一遇洪水時,溪洛渡預留36.2億m3時,與三峽聯合調度,可減少下游分洪量20.6億m3,防洪效果系數達到57%;溪洛渡預留46.5億m3時,溪洛渡與三峽聯合調度,可減少下游分洪量27.4億m3,防洪效果系數達到59%。
溪洛渡防洪效果系數=溪洛渡減少分洪量/溪洛渡防洪庫容
4.2 溪洛渡水庫對荊江地區防洪能力提高
三峽工程建成后荊江地區的防洪標準將達到100年一遇,溪洛渡建庫后,在荊江遭遇特大洪水時,溪洛渡水庫配合三峽水庫蓄洪,減少了進入三峽的洪量,再由三峽水庫使用原定相同庫容對荊江補償調節,可使荊江地區的防洪標準(即使用荊江分洪區的機率減小)進一步提高。經研究,溪洛渡水庫預留36.2億m3、41.4億m3、46.5億m3配合三峽水庫對荊江補償調度,分別可防御荊江地區151、161、169年一遇洪
水;若考慮水庫預留10億m3后備庫容,則分別可防御荊江地區140、147、153年一遇洪水。
4.3 溪洛渡對遭遇1870年特大洪水作用的
根據三峽初步設計報告,荊江地區遭遇1000年一遇或1870年洪水,三峽水庫按對城陵磯補償調度,可做到枝城流量不超過80000m3/s。溪洛渡建庫配合三峽對長江中下游防洪,荊江地區遭遇類似1870年洪水,如動用溪洛渡預留的10億m3后備庫容配合三峽水庫運用,可使枝城控制流量由80000m3/s降至78000m3/s,減輕荊江地區的防洪壓力。
4.4 溪洛渡工程總體防洪經濟效益
根據川江及長江中下游地區在遭遇不同典型洪水情況下,可能遭受的損失,在考慮溪洛渡水庫不同防洪庫容的作用,推測川江及長江中下游淹沒和防洪損失,以建庫前后洪災損失的差值求得溪洛渡水庫的防洪效益。溪洛渡水庫溪洛渡工程不同防洪庫容方案總的防洪經濟效益如表4。從表中可以看出:溪洛渡工程防洪效益主要在長江中下游地區,其防洪效益占溪洛渡工程總防洪效益的78.5%?82.6%。一場洪水災害不僅給淹沒區當前的經濟造成很大損失,而且還將影響該地區今后經濟的發展,洪水災害還將影響社會的穩定與人群的健康,這些都難以用經濟價值表述。結語
溪洛渡水電站防洪任務主要是提高川江河段沿岸宜賓、瀘州、重慶等城市的防洪標準;配合三峽水庫對長江中下游補償調度,進一步提高荊江河段的防洪標準,減少中下游防洪損失。它是長江中下游整體防洪系統的重要組成部分。此外,溪洛渡有效攔截進入三峽庫區的泥沙,減少重慶港和三峽庫尾的泥沙淤積。隨著上游烏東德、白鶴灘及中上游等梯級水庫的建設,川江及長江中下游防洪緊張局面有望根本的根本。參考文獻:
1長江水利委員會長江勘測規劃設計研究院 金沙江溪洛渡水電站防洪專題研究報告 2002.4.國家電力公司成都勘測設計研究院 金沙江溪洛渡水電站可行性研究報告2001.12.□
(編輯:寇衛紅)
收稿日期:2004-07
作者簡介:江志遠,中國三峽總公司計劃合同部,高級工程師。
第四篇:金沙江溪洛渡水電站工程審計結果公告
金沙江溪洛渡水電站工程審計結果公告(第一階段)
(二○○九年七月二十日公告)
根據《中華人民共和國審計法》的有關規定,審計署2007年和2008年連續對中國長江三峽開發總公司(以下簡稱三峽總公司)投資建設的金沙江溪洛渡水電站工程(以下簡稱溪洛渡工程)(編者注:溪洛渡電站是中國僅次于三峽的特大型工程,屬世界第三大水電站,它位于金沙江下游云南省永善縣與四川省雷波縣相接壤的溪洛渡峽谷。溪洛渡水電站以發電為主,兼有防洪、攔沙和改善下游航運條件等巨大的綜合效益。開發目標是實施“西電東送”,滿足華東、華中經濟發展的用電需求;配合三峽工程提高長江中下游的防洪能力。溪洛渡電站總裝機容量 1260 萬千瓦,壩高278 米,水庫正常蓄 水位600m,相應庫容 115.7 億立方,防洪庫容46.5 億立方米。)建設管理、移民安置等情況進行了跟蹤審計,第一階段審計已經結束。現將審計結果公告如下:
一、溪洛渡工程基本情況
溪洛渡工程是三峽總公司在金沙江下游開發的4個大型水電站之一,也是國家實施“西電東送”的第一期工程,設計裝機容量1260萬千瓦。2002年原國家計委批準立項。2005年11月批準可研設計,可研總投資674.78億元,其中靜態總投資503.42億元,建設期貸款利息171.36億元。建設資金來源為企業自有資金、企業債券和銀行貸款,建設總工期13年。溪洛渡工程2003年3月開始籌建,2007年11月完成大江截流。目前,場內外交通、施工營地、導流等工程已基本完工,地下廠房、大壩正在開挖施工。截至2008年8月,三峽總公司累計籌集建設資金158.68億元,累計完成投資152.95億元。
根據發展改革委批復的溪洛渡工程可行性研究階段建設征地和移民安置規劃,建設征地和移民安置補償投資概算為77.8億元。三峽總公司與四川、云南兩省簽訂包干協議,分別為34.6億元和43.2億元。截至2008年8月底,兩省累計收到三峽總公司撥付的移民資金20.74億元,累計下撥14.17億元,本級使用2.3億元,余額為4.48億元(含利息收入)。溪洛渡水電站水庫淹沒影響區涉及四川、云南兩省8縣1區,規劃搬遷總人口61 035人。截至2008年8月底,施工區及圍堰區已累計搬遷安置9639人,庫區移民安置工作正在進行。
二、審計評價
審計結果表明,三峽總公司及各參建單位在“建設一座電站、帶動一方經濟、改善一片環境、造福一批移民”的開發理念下,克服建設周期長、技術復雜、移民安置任務重等困難,逐步建立健全各項內部控制制度,較好地完成了階段性建設任務。
(一)建設資金管理使用情況較好。三峽總公司重視財務管理工作,按照可行性研究報告要求,根據工程進度需求及時籌集建設資金,內控制度比較健全,會計核算和財務管理比較規范,審計沒有發現挪用和嚴重侵占建設資金的問題。
(二)工程建設管理不斷加強并逐步規范。審計署2006年對三峽工程實施審計后,三峽總公司舉一反三,加大了對溪洛渡工程的管理力度,細化工程組織、合同管理和質量安全管理流程,采用先進的信息化管理系統進行控制,工程建設管理水平逐步提高,已完工程質量優良率達90%。
(三)建立市場準入制度,不斷規范施工企業行為。三峽總公司在總結三峽工程建設經驗基礎上,結合國內建筑市場現狀和溪洛渡工程實際情況,制定了多項管理制度,實行了建筑市場施工單位準入制度,工程建設資金封閉運行,定期清理不合格施工隊伍,有效保障了工程順利實施。
(四)四川、云南兩省政府積極組織協調,移民安置進展基本順利。兩省政府高度重視移民安置工作,建立和健全了移民管理機構,制定多項移民資金使用和管理規定。各級移民管理機構克服人員少、任務重、移民安置政策調整等困難,積極組織實施移民安置、實物指標調查復核等工作,保證了工程建設順利進行。
審計也發現溪洛渡工程在投資控制、工期進度、招投標、關聯企業管理等方面還存在一些影響項目投資效益的問題,四川、云南兩省在移民安置進度、移民資金管理和使用上也還存在一些問題,需要加以改進。
三、審計發現的主要問題
(一)項目執行概算尚未編制完成,投資控制目標不夠明確,投資控制管理尚待加強。
溪洛渡工程2003年開始籌建,已簽訂各類合同金額380億元,累計完成投資152億元,但三峽總公司至今尚未編制完成項目執行概算。因工程投資缺少分部門、分項目的控制標準和依據,建設中出現合同執行不嚴謹、工程造價審核把關不嚴等問題,導致工程建設成本增加,部分單項工程超過可研估算。統計264份完成比例在90%以上的建安工程合同,合同原始金額38.17億元,截至2008年8月底,投資累計增加10.97億元,增加比例達28.74%。由于沒有執行概算,審計難以對投資總體控制作出評價。
(二)大幅壓縮工期,一定程度上增加了工程建設風險。
根據可行性研究報告,溪洛渡工程計劃2002年初開始籌建,2008年11月金沙江截流。而實際2003年3月開始籌建,2007年11月完成金沙江截流。籌建工作較原計劃推遲15個月,截流提前12個月,合計壓縮工期27個月,加大了工程建設風險和難度,也增加了項目建設成本。統計45個對外交通建安工程,合同金額20.14億元,因趕工期等原因導致大量變更,最終結算金額26.85億元,變更率達33.32%。對外交通工程2003年8月開始詳勘,同年10月開工,由于勘察設計時間短,地質勘察不到位,發生F標大路梁子隧道突發瓦斯溢出并燃燒的重大安全事故,工程進口段停工34天。
(三)部分項目招投標管理不夠規范。
溪洛渡工程應招標分項目464項,合同金額248.98億元。實際執行中,未招標項目219項,占47.2%,合同金額16.79億元,占6.74%。
(四)部分關聯企業管理、履行職責不到位,獲取不當收益。
審計抽查參與溪洛渡工程建設的部分三峽總公司下屬企業,發現一些關聯企業收費偏高,履行職責不到位。如三峽總公司將溪洛渡工程的招標代理直接委托給下屬關聯企業三峽國際公司。根據三峽總公司內部招標代理收費標準,三峽國際公司收取代理費2571萬元,超出國家收費標準1010萬元。經對審計抽查的91個項目進行統計,由于招投標文件的編制和審查以及清標工作不到位,部分項目招標文件技術條款和商務條款描述歧義,導致投資增加5000多萬元。
2003年3月至2006年11月,三峽總公司將溪洛渡工程部分監理業務直接委托給下屬企業三峽發展公司,并簽訂17份工程監理和其他服務合同協議,合同總價15 328.69萬元,扣除成本費用,三峽發展公司取得收益3471.09萬元。在實際監理過程中,三峽發展公司現場人員投入嚴重不足,資質偏低,審核把關不嚴。抽查22個工程監理日記發現,監理人員跨崗位、跨項目、跨專業上崗現象嚴重;抽查2007年8月份人員名單發現,無監理員資格證上崗49人,占該公司溪洛渡工程監理部人員的23%。
此外,審計還發現,溪洛渡工程建設中部分項目合同管理及結算管理不夠嚴格,工程建設、生產、管理用房面積和投資超標,增大了工程建設成本;個別項目工程質量、安全管理還存在疏漏;概算多計列勘察設計費;部分環保項目未能達到規劃要求等。
(五)移民安置未如期完成。
主要是施工區移民安置尚未全部完成。2003年,為滿足工程建設需要,四川、云南兩省采取臨時過渡方式開始施工區移民搬遷。目前,四川省已完成施工區移民搬遷安置工作。云南省施工區移民安置實施規劃尚未修編完成。
此外,審計發現有14.41億元移民資金因管理環節多,撥付不及時。
四、審計發現問題的處理情況及建議
針對審計發現問題,審計署已依法出具審計報告,下達了審計決定書。同時建議:
(一)三峽總公司應盡快編制完成項目執行概算,加強對工程動態投資的有效控制,建立科學合理的工程價差測算、結算機制,完善投資控制管理體系,切實提高建設資金使用效益。
(二)三峽總公司應進一步加強工程建設管理,嚴格執行招投標法,確保招投標公開、公平、公正;加強合同管理,提高招投標文件和合同條款的嚴密性和可操作性,嚴格執行合同約定,減少不合理支出;加強對關聯企業的管理,用市場機制引導其參與投標競爭,并監督下屬企業履行合同約定的義務和責任。
(三)國家有關部門和地方政府應加強協調和領導,妥善處理發展地方經濟與控制項目投資的矛盾,盡快完成移民安置實施規劃,切實落實移民安置政策,完善相關措施,確保社會穩定。
五、審計發現問題的整改情況
三峽總公司及其相關單位高度重視審計提出的問題和意見,把落實整改與加強內部控制管理結合起來,進一步規范了工程計量和合同管理,糾正違規金額3600多萬元。制定多項管理辦法,調整機構、充實監理人員、明晰崗位職責、加強崗位知識和技術培訓,完善了監理管理機制。對不合格施工企業及時清退,嚴格準入制度。四川、云南兩省政府高度重視審計發現問題的整改工作,針對移民安置實施規劃滯后和政策不夠完善問題,積極研究妥善解決辦法。云南省政府已責成省移民局對移民資金實施嚴格的限時撥付制度,加快移民安置進度。
第五篇:淺談溪洛渡水電站地下洞室群工程測量控制
淺談溪洛渡水電站地下洞室群工程測量控制
王文勝 孫全2 杜正喬3
1(長江三峽技術經濟發展有限公司溪洛渡監理部,云南 永善 657300)
摘要:水利水電工程建設選址多在山區,地形復雜、起伏較大,加上水利樞紐中建筑物數量多,結構復雜,各建筑物之間在平面及高程上均有一定聯系,且多數是分別施工,最終聯結為一個整體。測繪工作的重要程度、精度要求及施工難度可想而知。本文分析了地下洞室群工程中測量工作的特點,結合作者在溪洛渡工程施工監理工作中積累的經驗,指出了地下洞室群工程中測量工作的重點和難點,并從測量過程監理控制的角度提出了注意事項應對措施。關鍵詞:溪洛渡水電站;地下洞室群;測量;控制
1.工程概況
金沙江溪洛渡水電站位于四川省雷波縣和云南省永善縣接壤的金沙江干流上,是一座以發電為主,兼有防洪、攔沙和改善下游航運條件等綜合效益的巨型水電站。電站樞紐由攔河壩、引水發電系統及泄洪建筑物組成,其中引水發電建筑物由電站進水口、壓力管道、主廠房、主變室、尾水調壓室、尾水洞、出線井(包括下平洞、豎井下段、上平洞、豎井上段及地面出線場)、導流洞、泄洪洞、通排風系統及地下防滲排水系統等建筑物組成,全部為地下洞室工程,是目前世界上最大的地下洞室群工程。
2.測量的特點及難點
地下工程測量的工作環境主要在地下封閉的空間,測量方法受工程特征和施工方法的限制,測量精度主要取決于工程的限差要求,所以作業方法、作業程序、使用的儀器設備與其他測量存在一定的差別。結合溪洛渡工程,歸納起來主要有如下特點:
(1)施工面狹窄,測量條件差,可供利用的空間有限,施工干擾大;(2)施測對象灰暗,一般無自然光,照明狀況不理想;
(3)受煙塵或滲水的影響,目鏡中觀測到的施測目標抖動,增加照準誤差;(4)不能完全按照常規測量先高級后低級,先控制后碎部的測量方法和程序;
(5)大型水利樞紐建筑物縱橫交錯,橫向誤差、縱向誤差互相關聯(如:環形隧洞,螺旋形隧洞),一樣都不能忽視;
(6)測量的網形受施工條件限制,大多布設支導線,檢核條件有限;(7)受隧道開挖形狀的限制,導線的邊長不容易滿足規范要求;
(8)工程需要較高的精度,較短的測量耗時,許多成果需要現場提交;
(9)測量控制點的埋設受環境和空間的制約,可能設在隧洞的頂部或邊上,同時這些點容易受施工和地質條件的影響,測量的檢核工作量大;
(10)出于安全及質量要求,需要及時、準確地反映各建筑物在靜態或動態下的空間幾何關系(如:相關洞室何時貫通的問題,爆破點到附近或相鄰建筑物工作面的距離問題等),因而測量工作具有漸進性和連續性;
3.測量過程監理控制 三峽發展公司溪洛渡監理部技術部下設測量隊,由總監理工程師組織編寫《金沙江溪洛渡水電站施工測量監理實施細則》,明確測量監理工程師職責,確定工作流程、作業方法、監理手段以及保證質量應采取的必要對應措施等,對溪洛渡水電站左岸地下廠房及泄洪洞建安工程所有施工測量任務進行全方位、全過程的測量質量監督和管理。3.1事前控制
事前控制是施工階段質量控制的一個重要環節,它不僅符合監理工程師“主動控制,預防為主”的原則而且具有預見性和前瞻性,為保證工程質量,防患于未然提供前提。下面就測量監理工程師的主要事前控制工作介紹如下:
(1)督促施工單位建立和健全測量質量保證體系。
質量保證體系是工程管理體系中最基礎的部分,對于確保工程目標順利實現至關重要。所以必須要求施工單位建立嚴格的質量責任制,明確質量方針、質量目標以及為實現目標制定必要的計劃,設立專職測量機構并配備必要的專業技術人員和測繪儀器,實行管理業務標準化和管理流程程序化,使施工單位在測量人員、儀器設備、組織管理、檢測程序、手段、方法等各個環節上加強管理并實行“三檢制”。
(2)審查施工單位測繪資質、測量人員資質及儀器設備情況。審查施工單位測量機構是否具備滿足工程需要的測繪資質;檢查測量主要技術負責人的資質;檢查測量人員的數量、測繪作業證持證情況,對于不能滿足工程施工要求的人員限期予以撤換;檢查儀器設備的數量、標稱精度及運行情況是否與合同文件相符,并查看使用的儀器是否按行業規定按時檢定,對精度不符合要求或沒有按行業規定及時檢定的儀器,及時制止使用。
(3)對業主提供的首級控制網成果進行勘察,復核,確認無誤后組織現場交樁,將控制網成果以文件形式發給施工單位,并要求再次進行檢查,確認無誤后方可使用。
(4)施工測量工作開展之前,了解有關規范、標準及合同文件規定的測量技術要求,熟悉設計圖紙,審查施工單位制定的施工測量組織設計,放樣技術方案等。3.2事中控制 3.2.1地面控制測量
為服務地下大型工程建設和設備安裝施工,控制測量分地面控制測量和地下控制測量。地面控制測量就是根據地下工程特點和需要,在地面布設一定形狀的控制網,并精密地測定其空間位置。其目的就是為地面的大比例成圖、地下控制測量、施工放樣和變形監測傳遞坐標,建立整體的控制基礎。起作用就在于控制全局,限制測量誤差的傳遞和積累,保障測量工作的相對精度。
溪洛渡工程地面平面控制網采用的是邊角網。施工中除建立平面控制網外還要建立高程控制網。用幾何水準測量的方法建立高程控制網簡單方便且精度可靠,因而是高程測量的主要方法。但是,溪洛渡工程地形起伏非常大,幾何水準測量難度很大。再者,由于新型儀器激光測距精度的不斷提高,三角高程測量在地形起伏較大的地區顯示出了很多優越性,所以溪洛渡工程的高程控制網除個別特殊重要點采用國家Ⅱ等水準測量外其余點均采用三角高程測量代替幾何水準測量,投影面選擇在EL470m上,基本滿足“控制網點坐標反算的兩點間長度與實地兩點間長度之差應盡可能小”的要求。溪洛渡工程的地面控制網由業主統一提供,并根據工程需要以不低于每年一次的頻次復測,所以本文不做重點介紹,而主要講述測量監理工程師重點控制內容。3.2.2地下(加密)控制測量
地下控制測量與地面控制測量相比,盡管測設方法上有許多共同之處,但地下控制測量仍有其特殊性。由于是在地下隧道中測量,施工面狹窄,可供利用的空間有限,施工干擾也很大,故不能像布設地面控制網那樣布設成三角網、三邊網或邊角網,更不能布設GPS控制網,只能設立導線或導線網作為地下平面測量控制。由此可見,地下平面控制測量實際上是導線測量。
地下控制測量是根據工程特點和工程精度需要進行的,是為具體工程部位的施工放樣提供基準。在控制測量施測之前,施工單位應將加密控制測量技術設計方案報監理部審批,測量監理工程師在方案批復時應注意以下幾點,并在具體施工過程中,從下列方面加強監督與管理。
(1)地下導線必須與地面控制網的坐標系統一致,也就是地下導線起始邊長、起始方位角和起始點坐標都必須由地面控制網傳遞。因此設在洞口的地面控制點同時也是地下導線的起始點,在導線進洞之前,必須對洞口控制點(如:溪洛渡1#公路隧洞進口、出口,3#公路隧洞洞口、301支洞洞口等部位布設的地面控制點)的坐標與進洞聯系方向作檢核測量,沒有粗差和變動,方可開始地下導線測量。
(2)測量監理工程師應要求施工單位在布設地下控制導線時,既要考慮到貫通面處的橫向貫通誤差不能超過允許的限值,又必須考慮到能滿足施工開挖時的放樣精度及方便測設的要求。
(3)地下工程測量的環境和特點決定了其測量方法不能完全按照常規測量先高級后低級,先控制測量后碎部測量的方法和程序,測量監理工程師可建議施工單位分級布設。先布設邊長較短的施工導線(邊長一般為25~50m),然后局部控制、碎部(含施工放樣)測量;當隧道開挖到一定距離后布置洞內的基本導線(邊長一般為50~100m),再局部控制、碎部(含施工放樣)測量;最后布設洞內主要導線(邊長一般為150~800m),進行全面控制測量,以保證工程施工按設計進行。三級導線的布設情況如圖1所示。
(4)地下控制的導線只能按照隧道開挖的形狀布設,基本上沒有選擇的余地。此外,這種導線在施工期間,只能布設成支導線的形式,這是因為地下導線是隨著隧道的不斷開挖才逐漸向前伸展,當隧道尚未貫通時,不可能在洞內將兩端布設的導線聯系起來,而支導線端點橫向誤差是由角度觀測誤差引起的,誤差會隨著導線的延伸和測站的增多而傳遞和積累。所以測量監理工程師應對施工單位布設的長邊導線(基本導線或主要導線)進行檢查,同時督促施工單位對重要的測量控制網點進行妥善保護,建立定期復測制度,并檢查其落實情況。
圖例:施工導線基本導線主要導線施工導線點既是施工導線點又是基本導線點既是施工、基本導線點又是主要導線點
圖1:地下工程施工導線、基本導線和主要導線布設示意圖
(5)測量監理工程師應要求施工單位布設地下導線時盡量做到邊長接近等邊,導線點應盡量布設在施工干擾較小、通視條件好、便于觀測且穩固安全的地方;對于斷面較大的洞室(如:溪洛渡地下廠房,巖錨梁以上寬31.9m,巖錨梁以下寬28.4m),可布設成多邊形閉合導線或主副導線環,以提高精度;大隧洞之間的聯系洞可與主洞連測或布設成局部閉合導線(如:溪洛渡地下廠房9條平行的母線洞與主廠房、主變室的形式類似主洞與聯系洞的形式,如圖2所示,可以形成閉合導線),以便進行平差或互相檢核。
圖2:溪洛渡主廠房、主變室與母線洞布置示意圖
(6)在進行導線測量時,應盡可能減小儀器對中和目標偏心誤差的影響,可采用強光探照燈照準棱鏡,測回間采用儀器和棱鏡重新對中,在觀測時兩次照準兩次讀數等方法提高精度。
(7)長邊導線的邊長應按貫通要求設計,當導洞延伸至兩倍洞內導線設計邊長時,測量監理工程師就應要求施工單位進行一次導線引申測量,且每測定一個新導線點時,都需要對以前的導線點進行檢核測量,在直線段可只進行角度檢測,但由于溪洛渡工程地下洞室群彎道多,周圍建筑物關系復雜,所以測量監理工程師要求角度和邊長同時檢核測量。
(8)由于煙塵、水汽等在洞壁處的密度大于其他地方的密度,視線據建筑物太近可能導致視線折射或被觀測目標抖動等影響觀測精度的因素,因此,應提醒施工單位在布設導線時,兩點之間的視線與建筑物的距離應大于0.2m,且觀測時段盡量選擇停止施工時。
(9)對于環形隧洞(如:溪洛渡防滲排水系統的排水廊道就是足球場形)和螺旋形隧洞(如:溪洛渡左岸尾水洞的施工支洞,從1#公路隧洞到下3施工支洞、下3-1支洞至1#~3#尾水洞就構成近似螺旋形),不能形成長邊導線的,測量監理工程師應要求施工單位在每次向前引申時,都應從導線的起始邊復測,且復測精度應一致,在證明導線點無明顯位移時,取點位的均值。
(10)在施工過程中,只要形成閉合或附合條件,測量監理工程師都應該要求施工單位構成閉合圖形的導線網(環),進行平差計算,以便求出導線點的新坐標值。
(11)當隧道全部貫通后(先導洞開挖的隧洞應在導洞貫通后),測量監理工程師應組織施工各方對地下長邊導線進行重新觀測和平差計算,用以最終確定隧洞中心線。尤其是涉及到不同標段施工甚至多家施工單位施工的情況,如:溪洛渡左岸1#尾水洞施工分上段和下段,分別由葛洲壩施工局與中水六局施工,隧道貫通后測量監理工程師及時組織各單位進行了貫通測量并將各方認可的平差結果以文件形式發給相關單位,作為兩標段的統一成果,確保不同施工單位、不同標段之間順利銜接。3.2.3地下工程施工測量
(1)對施工單位根據工程特點和工程進展,分階段加密的施工控制網及長邊導線,進行持續檢查、復測,對施工導線點的精度進行校核。(2)設置測量質量控制待檢點與見證點,對重要工程部位的施工放樣作業進行現場旁站、抽檢或復測,對施工單位在施工測量中存在的問題,視情節及時發出工地現場指示或監理通知。
(3)及時檢查、校核各洞室的軸線、輪廓線等,經常校核豎井開挖用來安置激光垂準儀的基準點。如:溪洛渡工程左岸兩條出線豎井,豎井段分上、下兩段,豎井下段又分兩段施工,從EL865m的地面出線場到主變室內EL390m左右的出線豎井下平洞,高差近500m,高差如此大的豎井施工,對豎井中心的控制就顯得尤為重要,所以,豎井每掘進約20m測量監理工程師就對安置激光垂準儀的基準點位置進行檢查。
(4)對于各洞室的拐點、變坡點、漸變段、喇叭口等特征部位,提前提醒施工單位注意,并在必要時對該部位的放樣過程進行旁站或復測;
(5)對于體形結構復雜的部位,要求施工單位在轉入該部位施工時將放樣技術方案及CASIO計算器程序或PDA程序報監理部審批,經測量監理工程師確認可以滿足工程精度要求后方可進行施工放樣作業。如:溪洛渡左岸泄洪洞龍落尾段,立面上是奧奇曲線型豎曲線,斷面剖切方向為奧奇曲線法線方向(每條斷面的剖切方向都不同),斷面形式為城門洞形,而一般情況斷面是沿鉛垂方向剖切的;再如:溪洛渡左岸3條尾水洞變9條尾水支洞的部位,漸變方法特殊。這兩個部位放樣時每個點都要靠計算機程序分別計算,測量監理工程師均從算法及編程實現方面同施工單位進行了交流與討論,并獨立編制體形控制程序復核施工單位的程序無誤后才允許其進行施工放樣。
(6)對模板、樣架等放樣過程進行旁站測量或獨立校核。如:溪洛渡左岸主廠房巖錨梁開挖施工過程中,每一個炮孔都經過嚴格放樣并設有導向管指導造孔,要求施工單位對所有導向管進行測量放樣,測量監理工程師對其進行了不少于10%的抽查,精細化管理及嚴格的過程控制,使左岸主廠房巖錨梁的開挖質量得到了國務院質量專家組的好評。
(7)按合同規定的頻次對各洞室的斷面凈空進行抽查。在溪洛渡左岸地下廠房及泄洪洞工程中,測量監理工程師從經過校核的基本導線點獨立布設控制點,進行斷面測量,同時對施工單位布設的施工導線點進行檢查,既檢查到了施工單位的施工導線精度又檢查了洞室軸線與超欠挖,杜絕因測量原因而影響洞室開挖質量。
(8)在對洞室體形進行測量時,除按照監理合同要求以及抽檢計劃進行斷面或地形測量外,還應對地質工程師確認的地質缺陷范圍進行詳細測量,為處理地質原因引起的索賠提供工程量計算書及相關的測量資料。
(9)對隱蔽工程進行及時的測量復核或旁站測量,確保外業采集到準確的數據且不能影響工程的進度,為工程驗收、評定,竣工資料的編寫提供數據性支持。
(10)隨機抽查施工單位的錨索、錨桿的孔位、孔向放樣成果。
(11)對不規則體形部位的設計工程量、變更工程量進行外業全過程旁站測量或復測,并100%內業計算審核,為投資控制提供詳實、準確的依據。3.3事后控制
(1)檢測各部位的開挖體形、噴混凝土體形及襯砌混凝土體形,為驗收、評定提供測量依據。
(2)配合驗收,組織已完工工程的測量檢測,審核含不規則體形部位的完工工程量。(3)審核施工單位的竣工測量資料,整編必要的監理完工測量資料。
4.幾點想法(1)測量監理工程師雖說是受業主委托對施工單位測量質量進行監督和管理,但對施工單位不應該僅僅停留在發現問題、挑毛病的層面,而應該對現場多一份幫助,多一份指導,本著為工程建設著想的態度,和施工單位測量人員一道去研究解決問題的方法。
(2)測量監理工程師應充分發揮自己的技術及專業特長,應有高度的預見性,將主要精力放在事前控制、主動控制上,在每道工序開工之前想到可能遇到的問題,合理設置待檢點、見證點,督促施工單位完成開工前的準備工作并提出前瞻性建議。
(3)測量監理工程師應明確職責,不能當施工單位的質檢員,測量監理工程師的抽檢要建立在施工單位自檢合格的基礎上,監理工程師的抽查和檢驗不免除施工單位按合同規定應負的所有責任。
(4)水利水電工程建筑物數量多,結構復雜,各建筑物之間在平面及高程上均有一定聯系,且多數是分別施工,最終聯結為一個整體,測量監理工程師應積極發揮其組織協調作用,及時組織不同標段甚至不同施工單位之間互相聯測,確保標段之間的銜接。
(5)測量監理工程師應充分發揮其特長,為業主提合理化建議以提高質量或節約投資。如:控制網布設時應統籌考慮施工測量控制網和建筑物變形監測網,盡量一網多用,避免重復建網以節約投資。
(6)測量作為工程質量控制的主要手段之一,測量人員服務現場的意識應該常抓不懈,同時現場工作人員也應該重視測量工作,給測量工作以適當的配合。
5.結束語
溪洛渡工程是目前世界上最大的地下洞室群工程,本文分析了地下洞室群工程中測量工作的特點,結合作者在溪洛渡工程施工監理工作中積累的經驗,指出了地下洞室群工程中測量工作的重點和難點,并從監理測量過程控制的角度提出了注意事項應對措施,最后作者提出了對測量監理工作的幾點思考。目前,溪洛渡工程開挖階段接近尾聲,這些方法經過了溪洛渡工程的實踐檢驗,值得在其他地下工程中借鑒。
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Wang Wen-sheng, Sun Quan,Du Zheng-qiao(TYangtze Three Gorges Technical Economy Development co Ltd ,Xiluodu Supervision
Department,Yongshan657300Yunnan)
Abstract: The location of constructing water conservancy and hydropower projects is always in mountain areas where the landform is complex with more hilly.A Water Control Project always includes a large number of complicated constructions with some connections among the constructions on the aspects of plane and elevation, what's more, it is built separately and combined into an entirety at the end.Thus, the importance, the precision requirements and the construting difficulty of mapping work are apparent to all.This thesis analyzes the characteristics of measuring work in the underground cavities project and links with author's experience accumulated in the construction supervision work in the Xiluodu Project,points out the key and difficult spots of the measuring work in the underground cavities project, thereby, puts forward some note counter-measures from the perspective of supervision and domination of the measuring process.Key words: XiLuoDu Hydroelectric Power Station;Underground Cavities;Measuring;Controlling