黄河水利事业

黄河水利事业（精选七篇）

黄河水利事业 篇1

1. 机构确立

设立了隶属于黄委会山东河务局滨州黄河河务局的水管单位和黄河水利工程维修养护单位。双方实行合同管理。

2. 经费核定

按照2001-2003年测算确定的黄河水利工程维修养护定额, 依据工程标准、工程量的大小确定维修养护经费额度。

3. 运行观测

由水管单位运行观测人员按照班坝责任制分工进行管理。按照水利工程运行观测的有关规定或调度指令, 实施运行观测作业。承担水管单位所属工程的巡视、检查工作, 做好记录, 发现问题及时报告或处理。参与害堤动物防治工作。做好工程普查工作, 参与年度维修养护计划和维修养护合同的编制。组织开展维修养护工作, 协助监督检查维修养护项目进度、质量及经费使用。对工程量大、技术要求高的维修养护专项进行业务指导。统计上报应开展维修养护的事项、工作量。协调地方政府及群众关系, 保证维修养护工作顺利实施。做好河势、水位观测工作;参与水质监测工作, 及时发现并报告水污染事件;参与水污染防治调查工作。负责工程沉陷、位移等观测工作, 协助组织堤防隐患探测、根石探测工作;参与观测、探测分析及隐患处理等工作。协助做好河道巡查工作, 及时发现并报告违章行为。在汛期按照防汛抢险有关规定, 执行防洪调度命令, 参与防汛抢险作业。

4. 维修养护

在维修养护计划已经批准, 维修养护资金已经落实, 监理合同、维修养护合同已经签订, 并得到上级主管部门同意, 质量监督手续已经办理的条件下, 由维修养护单位实施工程的经常性维修养护和专项维修养护。严格按照合同约定, 完成维修养护作业, 承担相应合同责任。完成水管单位委托的工程及设施设备的维修养护作业, 确保维修养护项目的进度和质量。在水管单位的业务指导下完成工程量大、技术要求高的维修养护专项。受水管单位委托完成其他维修养护业务。满足日常管理、标准管理、规范管理、精细管理、科学管理和依法管理的要求, 使工程管理整体水平和综合效益得到提高。

二、存在的问题

1. 跨河建筑物的管理

如跨河大桥、浮桥等, 在项目可行性论证方面由河道主管机关核准, 相应降低或削弱了水管单位的职能, 项目建成后, 运行管理由投资方决定, 缺乏后评价, 水管单位的区位管理优势得不到充分发挥。项目论证与实际的差异造成了对河势的不利影响。如在黄河下游左岸相应大堤桩号为263+330位置的滨博高速公路大桥建成后, 其主桥墩位置位于嫩滩内主河槽边, 限定了黄河中小洪水情况下, 洪水流路集中在对岸控导与主桥墩之间, 阻塞了原主桥墩以外的过流断面的流路, 使该处河道过流断面缩窄, 流速增大, 河势下延, 造成张肖堂险工上首遭回流冲刷, 滩岸坍塌。据统计, 自2003年滨博高速公路大桥建成以来, 该处滩岸最大坍塌宽度达60米之多, 尤其是汛期和黄河调水调沙期间, 大河流量在2 600立方米/秒以上, 该河段生产堤遭回流冲刷极易造成洪水漫滩。

2. 管线、高低压线路和广告牌的管理

在项目论证、建设管理、运行管理、后评估等方面必须有水管单位参与, 并行使管理职能。在堤防工程上建设的穿堤管线、高低压线路线杆和广告牌支架的位置、深度要严格按照堤防工程设计防洪水位和浸润线出逸点的计算数据确定, 以确保黄河堤防工程的防洪安全。

3. 兼有城市交通功能的堤防道路

首先严格界定城市交通功能的堤防道路的等级, 其承载能力是否超过道路设计和建设标准, 水管单位有权要求交管部门, 加大管理力度, 杜绝超载超限对堤防道路使用寿命的影响。合理设定黄河堤防收费站点, 收取用于超出原工程设计功能以外的增加功能的工程维修养护费用, 确保道路工程良性运行。兼有城市交通功能的堤防道路, 争取地方政府支持, 纳入城管部门统一管理应为最佳管理方法。

4. 水利风景区

水利风景区建设是基础, 管理是关键。建成水利风景区可获社会效益;而对于河道主管部门来讲, 虽然工程设施更完备, 可以扩大社会影响力, 但也相应地增加了管理的范围、难度和费用。部分工程或工程的部分可以由粗放型管理转变为公园式、景区式的精细化、经常化管理, 建立健全景区娱乐、餐饮、文化等配套设施, 使水利风景区由社会公益型向经营效益型转变。

5. 经费管理

WTO与黄河水利论文 篇2

摘要：水电企业具有成本低、能够调节用电峰期、无污染等优势，目前只有通过引资、联合等手段，实现与下游产业的利益共同化，来规避行业垄断和市场垄断。随着进入WTO，国内电力市场的地区垄断、行业垄断会逐渐降低，产业本身优势将逐步体现，纵向一体化经营战略将得以实施并为企业的进一步发展提供用力的支持，类似三门峡铝厂的无奈局面将不再出现。

关键词：WTO黄河水利

一、WTO及其影响

WTO即世界贸易组织，是世界上最大的多边贸易组织，其成员有142个国家和地区，我国经过的艰苦谈判和完善经贸体制，终于成为正式成员。WTO作为全球处理国家(地区)间通商规则的唯一国际组织，其主要功能是保证国际贸易顺利、自由、公平、可预测地进行，其基本目标是国际贸易的可靠性，最终目标是一个繁荣、安全和负责任的经济世界。WTO最主要的几项原则包括最惠国待遇原则、国民待遇原则、互惠减让关税原则、自由和竞争原则以及可预期性原则。世贸组织的各项原则都是以市场经济为基础的，每一个成员国和地区的政府都必须按照市场经济规律管理经济，政企分开、政府决策和执行透明化，政府管理规范化、法制化。

世贸组织是一个以带有强制性规则为基础的政府间国际组织，参加这个组织就意味着各成员政府的有关决策、执行行为都受世贸组织规则的规范和约束，以消除或者限制成员政府对跨国贸易的干预，并通过世贸组织贸易政策审议机制和争端解决机制把政府行为置于世贸组织其他成员监督之下。因此，加入WTO，在立法适应相应的国际经济法的同时，影响最大的是政府，特别是对行政管理观念、方式、制度和管理经济的模式的影响。因此，WTO条款也被有些学者称为国际行政法典。

我国政府加入WTO的基本承诺是“遵守规则，开放市场”。中国虽然经过的改革开发，社会主义市场经济体制初步建立，但与WTO法律框架体系相比照，仍然存在许多不适应的地方。如地区封锁、行业垄断、部门垄断和行政壁垒仍然存在，市场开放度低;各类行政审批繁琐复杂、范围过广、时限过长，透明度和可预见性差，缺乏纪律依据，随意性和自量权过大;部门保护和地方保护时有发生;政府管理规范化、法制化偏低,

政府决策和执行缺乏透明度。随着我国加入WTO，与国际规则接轨，传统计划经济下的行政管理方式将面临巨大的冲击和挑战，政府管理部门在思想观念、思维方式、工作方法和管理经济的模式等方面，都需要改变。长期以来通过下发各种公开的和内部的文件，用行政命令来管理经济行为的方式，需要在世贸组织原则的框架下，按照透明化的可预期性原则，用经济手段和法律手段进行经济管理。

WTO是全球众多国家经过几十年不断的探索、谈判、交易而形成的一整套经济规则，因此加入WTO的谈判，一方面表现为不同经济体的经济利益调整或者是国家经济主权的部分让渡，同时也是原有经济制度与WTO规则的融合，虽然它表面只是表现在经济交易规则上，而背后则包含了种种经济制度：法律、政策、证券、关税、知识产权、科技、外汇、农业等等。如果说，改革开放20多年来，以前是改革促开放，现在则是开放促改革;如果说，改革开放是中国发展的第一次助推器的话，WTO无疑是第二次助推器。

二、黄河水利改革发展与WTO

我国加入WTO将对各行业尤其服务业的发展产生巨大的影响，带来竞争的挑战和发展的机遇。黄河水利企业也会受到或多或少的冲击和影响。更深远的影响是在政府管理体制、运行机制、思想等方面，加入WTO将进一步促进我国的改革。水利部门作为政府职能部门之一，管理体制和机制也必然随着政府的整体改革而发生巨大变化。

从WTO的主要原则看，影响政府行为的主要有非歧视原则、自由和竞争原则、可预期性原则。随着加入WTO，与国际贸易相关的行政管理体制和运行机制首当其冲，其改革将至少在三个方面加快步伐：第一，组织的公开;第二，决策的公开;第三，管理的公开。尽管这一改革压力对作为基础设施和基础产业的黄河水利并不直接，但是伴随着改革的深入，黄河水利也应结合自身实际，加快改革步伐，进一步促进社会主义市场经济条件下治黄事业的发展。例如：为解决政出多门，努力贯彻“一件事只能由一个部门管”的`原则;现行体制下的一些政府管理过多的职能可能要逐步转给中介组织;成立综合流域各省(区)相关职能部门意见的黄河管理委员会，将为公平、公正、合理地进行黄河重大问题决策提供组织上的保证;行政管理部门的规定、决定坚持公开发表，而且制定的过程也逐步建立接受更多的监督的机制;通过在黄河上加快推行的基本建设三项制度改革、政府采购制度等体现决策公开化、程序化。

当然，市场经济仍然需要政府职能部门的宏观调控，对作为国家基础产业的水利，作为流域经济发展的战略资源的黄河水资源配置及黄河整体的治理开发，都需要更为有效和用力的宏观管理，但这种调控将越来越多的采用市场手段、法律手段。需要考虑有针对性的产业政策。

一是水资源政策。应加快研究有关水资源合理配置利用及水污染的防治要求，合理限制和调控高污染、高消耗企业进入我国市场。

二是农田水利政策，加入WTO，农业将受到较大冲击，国家必须给予合理的扶持。因此，应当充分利用国际上将农业灌溉设施作为基础设施的有利条件，确立和稳固政府对农田水利扶持，并对相关运营单位给予适当的国家支持，从而降低农民的相对经营成本。

三是标准化政策。对设计、咨询、科研等技术行业来说，开展与国际接轨的标准化工作将显得尤为重要。四是合理的产业保护政策。如基础产业市场的准入控制，政府采购等。供水等产业涉及国计民生，需要合理的市场准入控制和产业保护。通过政府采购来保护国内产业则是国际上的通常做法，应当在WTO允许的框架内将这一政策用足。

市场经济也被称为法制经济，其经济的正常运行以规范的法律、法规为基础。黄河是世界上最复杂难治的河流，而且参与黄河治理开发的地区、部门众多，要求不一，关系协调和利益调整非常复杂，水事问题相对其他河流更为突出。加快《黄河法》立法进程的需要将更加迫切。加入WTO，标准化问题特别是强制性条文部分也属于法律法规与WTO接轨中需要尽快解决的。水利部已经开展完成了《加入WTO后对我国水利标准化的影响及对策研究》课题，包括中国与WTO主要成员国的标准化、水文水资源与水环境标准化、水利工程建设与管理标准化、水利技术装备与产品标准化四个方面。

人才队伍的建设需要加大力度。世界更趋一体化的结果是人才择业机会的增多，从而导致对人才竞争的加剧。治黄人才队伍建设需要学习水利、经济、法律三个方面的知识，实现专业化、经营化、基础化。即以学术技术带头人为代表的高层次治黄专业人才队伍为核心，建设黄河治理开发专业科技人才队伍;以复合型经营管理人才培养为重点，将市场经济的理念和技术手段灌输到宏观管理和黄河水利经济发展中;以强化岗位技能为根本，培养大批从事治黄一线实际操作的基层队伍。

为了应对WTO的冲击，加快现代企业制度改革进度也显得尤为重要。不论是政治经济学还是西方经济学，都指出了制度对经济的巨大促进和制约作用。有效的制度是确保企业发展的根本保证。面对世界经济体中实力强大的竞争对手，更需要尽快建立适应社会主义市场经济的现代企业制度。这也是黄河企业充分发挥自身的能动性，走向市场的通行证。同时，还应当建立良好的用人制度，尽快做好打人才、技术的争夺战的准备。

三、企业竞争及产业发展方向

中国正式成为WTO会员国，从事设计、勘测、水利研究、监理等服务行业，以及施工、供水、发电、土地开发等二、三产业的黄委企事业单位，将面临越来越少的行业保护和越来越激烈的竞争，引进、联合的行为将越来越多，机遇与挑战将并存。

供水企业应尽快占领市场，重点是城镇供水。逐步增强经营能力，提高供水质量和服务水平，将来可拓展成为职业经营集团。目前我国供水市场的高额利润已经吸引了众多的国际公司的注意力，法国等发达国家的一些大型水务公司已经在我国开展经营业务。抢先占领市场，成为市场的领先者将获得巨大的领先优势。由于水是居民的基本生活需求品，供水属基础设施行业，尚未进入WTO轨制的范围，这种特性决定了在供水市场上，要尽快加强政府对市场的准入和退出监管力度，实施供水经营权控制和产品价格监管。必要时，也可充分利用BOT、BOO等政府合同方式，合理推进和调控供水行业发展。

施工企业必须加快企业升级换代的速度。我国在建筑服务方面，在商业存在的市场准入、工程承揽、国民待遇方面，都做出了新的承诺，进一步放宽了限制。加入WTO之后，搞地区封锁、地方保护是毫无出路的。必须尽快将承包水平从单一的施工承包提高到能集项目投资者、建造者和经营者为一体的工程总承包;从长远看，要摆脱单一的利润低下的以土木工程为主的经营模式，积极发展成为能够承建交通、工业、石化、加工、电力、供水和环保工程之内的多种行业工程项目的企业。

科研单位应该突出专项技术优势，适应黄河治理开发现代化、科学化的要求，按照李国英主任提出的建设三条黄河的总体思路，立足黄河比较优势研究如泥沙研究、水资源配置、防洪等，稳固基本市场;实行以核心技术为依托的多元化发展战略，实现市场的多元化，走出黄河，开发新的市场;黄委可结合专项技术研究，充分利用WTO中产业开发研究补贴幅度可达到研究费的75%，商业化以前的开发补贴幅度可达到50%的规定，对专业技术型企业加以政策和经济扶持，以利于黄河治理开发的长远可持续发展。

设计、规划、咨询企业还需要摒弃过去业务为主的认识，加强市场开发和人员培训，特别是加强信息管理，努力降低管理成本，以适应与国际接轨的需要。监理企业要改变过去仅停留在设计、施工阶段的惯性，发展工程前期的咨询业务和设计阶段监理业务，逐步形成项目建设的全过程参与能力。

分析黄河水利工程维护与管理措施 篇3

【关键词】水利工程，维护，管理，措施

一.前言

黄河水利工程是黄河防洪的重要基础设施，黄河基层水管单位具体负责黄河水利工程的管理和运行，是保证黄河防洪安全和维持黄河健康生命的重要依托。水管体制改革后工程管理的内容更加丰富，运行的标准更高，黄河水利工程管理、养护工作的好坏，关系到滩区众多群众的生命和财产安全。本文主要针对黄河水利工程控导工程在运行、管理、养护过程中存在的问题进行研究和探讨。

二.控导工程中存在的主要问题

水沟浪窝是一种工程损坏现象，多发生在土质堤坝工程上，形成原因多是由于工程土质差、表面凹凸不平造成排水不畅，雨季极易形成集中排水，排水工程中，水流带走大量泥土，导致工程出现塌陷、坑洞现象。水沟浪窝危害极大，主要表现在破坏工程面貌，降低工程防洪能力，增加工程管理费用，处理不及时则会造成严重的工程土方流失，危及水工工程存在。

三.黄河水利工程维护建议

1.根据工程现状，合理分配资源

建立适合灌区工程运行的维修养护机制。完善组织保障，逐步建立和完善在主管单位由日常小组和專项小组组成、在水管单位由局长和包队职工组成、在养护单位由项目经理和养护队长组成的三级管理约束机制，同时调查研究或开辟堤段试验段，分析单位长度工程达到设计标准需要的实际经费额度，在此基础上科学定员管理人员和养护人员的数量，合理划分养护队个数和养护人员数量，并对其进行分类管理，在确定工程中划分为恢复标准段、建设标准段、一般保持段三类，按不同的人员配置和不同的养护标准控制。

2.探索工程分级管养模式，明确管理机构的分工和职责

对工程实行分类管理，优化养护流程，实行养护方式多元化。根据分类管理的要求，区别实行“三类管理模式”，适当引入养护队内部招投标竞争机制。对水利工程一般保持段管理方式，以“保持堤顶平整，无垃圾杂物，无新生违障建筑”为基本目标，以坚持“雨后上堤，工程巡查，及时发现制止水事违法事件”为基本要求，合理确定每公里渠段养护经费标准和管护队员；对水利工程恢复标准段管理方式，以“保持设计标准”为目标，以“一倍于一般保持段经费标准”为经费保障，使其管理段在管护中达到设计要求；对水利工程建设标准段的管理方式，以“恢复设计标准”为目标，以“专项设计投资”为经费保障，采取专业施工队伍或养护人员集中使用的方式进行养护，使之成为黄河水利工程管养工作中的精品工程，一方面提高管护水平，有利于促进工程养护流程和养护任务的完成，形成“养护工作任务不断链，养护人员堤上天天见”的良好养护习惯，同时又是对爱护水利工程的很好宣传。

3. 加强水库综合管理与监督

加强日常水库渠道巡查，对渠道施工中的违规行为，做到随时发现随时处理，杜绝违规行为事态扩大；定期开展渠道集中整治行动，确保渠道开发活动有序开展。建立现场巡视制度，经常对渠道使用范围、深度、数量及弃料等进行监督检查，发现的问题及时处理到位。建立健全案件查办、审理、批准、执行四分离制、执法违法错案追究制、案件公示制、公开举报制等规章制度，提高办案水平，形成渠道维护与管理的具体模式，更好的确保渠道运行的整体质量。

4.从人员和设备上加大养护投入力度

提高生产效率、降低劳动强度、降低工程成本是管养工作最终发展的方向。要科学配置岗位，对管养队伍进行精简，在控导工程重新招聘养护人员进行上岗，年龄控制在50 岁以下，并与之签订劳务用工合同，采取岗前培训、养护流程、养护术语、养护例会、养护联查、养护奖惩等方面培训，确立养护习惯，形成养护文化，打造养护团队精神。

5.护坝地管理

护坝地丰富的土地资源推动了生态林、适生林、经济林的建设，黄河护坝地是黄河工程管理的组成部分，其开发利用必须立足于黄河防洪安全，与工程管理相结合，实现生态、经济和社会效益的统一。

6.改善备防石料存放方式

过去黄河控导备防石是每公里2.5m3/km储备于坝顶临河一侧，备防石则露天堆放在坝坝顶，离迎水面坝肩最少3m。备防石料主要是为满足平时控导养护修理的需要，也是汛期抢险的应急之需。但是这种传统的存放方式在一定程度上威胁到了工程的安全，如备方石放在坝面上，增加了坝顶的附加荷载，降低了坝岸的稳定性，出现的动物洞穴、裂缝、陷坑等隐患不易被发现。大量的土石料星罗棋布地存放于坝上，加大了维修养护的工作量，给工程管理工作带来诸多困难。

规范化控导备防石料的存放应是方便使用、集中存放、规范有序、整齐划一，有利于工程管理和良好的坝容坝貌。备防石应集中存放在坝顶，逐步取消坝顶背后备石，备防石在控导坝顶存放，存放不了的可以在护坝地集中存放。

7.改善管理设施

规范化控导养护后要对管理设施进行全面考虑，达到提高工程安全、整体美观和现代化的目的。

要定期对标志牌进行校对、更换、维修，做到数据内容准确清晰、设置整齐美观；百米桩、坝号桩等可涂荧光漆，以便于夜间抢险行车安全与方便；工程简介牌、历史事件标志牌等的建设与管理也要注意与景区建设管理相协调。

8.管线广告牌以及堤防管理

在黄河水利工程管理中，由于建设、项目、运行以及后期评估管理等方面受工程水管部门控制，在控导工程建设中高低压线杆、广告牌支梁、穿堤管线受黄河水利工程浸润线以及工程设计水位数据影响，导致黄河水利工程管理存在管理复杂、管理困难等问题。因此，在实际黄河水利工程建设中，必须根据路线杆压线高度、管线穿堤情况、广告牌支架位置以及具体深度要求，在严格地方工程防洪水位设计以及浸润线逸点的同时，精确计算数据点，保障黄河水利工程堤防设施防洪安全。

四.结束语

综上所述，做好水利工程管理工作，确保其安全运行，发挥其应有效益，对社会主义新农村建设具有重要的保障作用。为此，在推进农田水利工程管理改进的过程中，必须结合实情去解决管理中遇到的问题。

参考文献：

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[3]田沃野；大安灌区盐碱荒地改造引水渠道工程施工组织设计[D]；吉林大学；2011年

[4]许二邺；浅谈垂直铺塑在颍上船闸堤防堤基防渗施工中的质量控制[J]；安徽建筑；2012年03期

[5]黄艳新；小型灌区农田水利渠道设计与施工；城市建设理论研究；2012年第18期

黄河龙口水利枢纽水力机械设计 篇4

龙口水电站型式为河床式,左岸布置电站厂房,右岸布置大坝的泄流建筑物,装机容量420 MW,多年平均发电量13.02×108 kW·h,年利用小时数3 100 h。为了实现龙口水库对万家寨电站调峰流量的完全反调节,龙口水电站装设4台100 MW大机组用于晋蒙电网调峰,另装设1台20 MW小机组用于非调峰期向河道泄放基流,小机组参与基荷运行。

水轮机最大工作净水头36.1 m(小机组36.7 m),加权平均水头33.2 m,最小净水头23.6 m,额定水头31 m。

1 水库调节特性和运用方式

龙口水库非汛期为季调节、汛期为日调节。水库采用“蓄清排浑”运用方式。

7～9月为汛期,水库在死水位888.0 m至汛限水位893.0 m之间运行,其中8、9两个月为排沙期,水库在低水位作日调节运行。水轮机在净水头23.6～30 m、过机平均含沙量11.47～19.29 kg/m3的含沙水流条件下运行。即水轮发电机组将在高含沙量、低水头、部分负荷工况下运行。排沙时库水位由死水位888.0 m降至排沙水位885.0 m,水轮机停止运行。

10月份是汛期的后期,在保证发电要求条件下水库自893.0 m水位开始蓄水,10月中旬库水位蓄到894.0 m。从11月初至翌年6月下旬水库水位保持在正常蓄水位898.0 m,相应的净水头约为35～36 m,历时7个多月,此时为“蓄清”期,水轮机基本在清水条件下运行。

6月下旬库水位由正常蓄水位898.0 m降至汛限水位893.0 m,迎接汛期。

2 水轮机

2.1 初步设计阶段水轮机参数

水轮机比转速ns和比速系数K是反映所选择水轮机的能量指标和制造水平的重要参数。对于多泥沙电站,选择水轮机比转速时必须考虑泥沙对转轮的磨蚀破坏作用,为此,初设阶段提出龙口水电站大机组水轮机的比转速ns=360～420 m·kW,比速系数K=2 004～2 338,在此比转速的基础上,按照国内厂家的制造水平及发展趋势,进行了水轮机参数预测。初设阶段初步确定的大、小机组水轮机参数如下:

2.2 最终的水轮机参数

2006年3月开始机组招标、评标,经专家评审、合同谈判,最后确定由天津阿尔斯通水电设备有限公司承担1#～4#水轮发电机组(大机组)的成套供货,由南平南电水电设备制造有限公司承担5#水轮发电机组(小机组)的成套供货。根据龙口水电站的运行条件,天阿公司研制开发了新转轮,转轮为6叶片,轮毂比为0.45。最终的大、小机组水轮机参数如下:

技施设计阶段,根据制造厂提供资料及厂房布置要求,确定1#～4#水轮机吸出高度Hs为-7.2 m,安装高程为857.00 m,尾水管底板高程为837.47 m;确定5#水轮机吸出高度Hs为+1.0 m,安装高程为860.60 m。

3 调速系统及防飞逸措施

1#～4#水轮机调速器为WDST-100型微机双调电液调速器,主配压阀直径100 mm,压力等级6.3 MPa;5#水轮机调速器为WDT-80型微机单调电液调速器,主配压阀直径80 mm,压力等级6.3 MPa。

电站进水口不设快速门,仅设事故门。机组防飞逸措施主要采用事故配压阀及纯机械过速保护装置。当机组甩负荷,而调速系统主配拒动不能关闭导水机构,当收到主配拒动信号且转速升高到115%额定转速,或者机组电气过速达到140%额定转速,这两种情况下,事故电磁阀均动作,使事故配压阀接通压力油,主接力器迅速关闭,紧急停机,从而防止机组飞逸;当机组转速继续上升到150%额定转速时,机械过速保护装置动作,使机械油路畅通,直接把压力油通过事故配压阀引入导叶接力器的关闭腔使导叶迅速关闭,紧急停机,起到对水轮机过速保护的作用,防止转速过度升高造成对机组的损害。

此外,大机组采用动作灵活补气量大的真空破坏阀作为防止抬机的主要措施,其次在调速系统中导水叶采用分段关闭装置,有效地防止机组甩负荷过程中的抬机。

4 辅助设备系统

4.1 主厂房起重设备

主厂房共安装4台100 MW的轴流转桨式水轮发电机组和1台20 MW的混流式水轮发电机组。根据水力发电厂机电设计规范(DL/T5186—2004)中的4.4.2条文说明,本电站宜采用1台主起重机,另装1台起重量小的副起重机,以提高机动性,加快安装、检修进度。

主起重机主钩起重量根据起吊大机组发电机转子连轴及起吊工具的重量计算,发电机转子质量约440 t,起吊工具(平衡梁)质量约15 t,转子连轴+起吊工具质量为455 t。副起重机主钩起重量根据起吊小机组发电机转子连轴的重量计算,转子连轴+起吊工具质量为120 t +5 t =125 t。

根据主厂房安装、检修需要,通过经济比较,选择了1台起重量为2×250 t的双小车起重机和1台起重量为150 t的单小车起重机。因大、小机组都在一个主厂房内布置,且发电机层同高,所以,主、副起重机跨度均为25 m,且共轨使用。

4.2 技术供水系统

本电站为多泥沙水电站,根据各用水部位对水质、水压的不同要求,按非汛期机组冷却器供水、汛期机组冷却器供水、主轴密封供水三部分设计。

非汛期机组冷却器供水采用自流供水方式。由各台机组蜗壳取水,通过技术供水总管并联,水源互为备用。为了防止泥沙污物沉积在机组冷却器及管路中,机组各冷却器供水采用正、反向供水方式,定时切换。每台机组设2台自动清污滤水器,2台滤水器互为备用,可在线自动排污。

汛期机组冷却器供水采用尾水冷却器冷却、水泵加压的清水密闭循环冷却供水方案。机组冷却水的循环路径是:循环水池→水泵→尾水冷却器→机组各冷却器→循环水池,该方案通过尾水冷却器交换热量。根据万家寨水电站的运行经验,发电初期泥沙不会淤积到库前,过机含沙量较少,汛期完全可以从水轮机蜗壳取水,所以近期不安装尾水冷却器,将来视过机泥沙含量情况再安装。

主轴密封供水及深井泵润滑供水主水源引自电站左岸平洞的清水池,清水池的水来自两口地下深井。备用水源采用机组蜗壳取水。

4.3 排水系统

电站检修排水包括4台大机组检修排水、1台小机组检修排水和排沙钢管检修排水,所有检修排水均采用排水廊道和集水井相结合的间接排水方式。大机组检修排水时蜗壳内的积水通过蜗壳排水阀排入尾水管,然后通过2个尾水管排水阀排入检修排水廊道及集水井;排沙钢管检修时的内部积水由排水阀直接排入检修排水廊道及集水井。集水井内安装3台防泥沙型立式长轴泵,将水排至下游尾水。集水井清污采用1台移动式潜水排污泵(全厂集水井清污共用),检修排水廊道清污采用压缩空气吹扫或水冲洗。

厂房及1#～10#坝段渗漏排水主要包括排除水轮机顶盖漏水、部分辅助设备及管路排水、发电机消防排水、厂房水轮机层、出线层排水沟排水、1#～10#坝段坝基坝体渗漏水排水等。厂房渗漏排水采用渗漏排水廊道和集水井的排水方式,各部分渗漏水汇集到排水廊道和集水井,安装3台立式长轴泵,2台工作,1台备用,将渗漏水排至下游尾水。

在主厂房副安装场下部设置一渗漏集水井,汇集11#～19#坝段坝基、坝体渗漏水。安装3台立式长轴泵,2台工作,1台备用,将渗漏水排至下游尾水。渗漏集水井清污采用移动式潜水排污泵。

在靠主厂房左岸下游灌浆排水廊道末端,设置一渗漏集水井,安装3台潜水排污泵,2台工作,1台备用,将电站下游灌浆排水廊道渗漏水排至下游尾水。

消力池排水主要是减轻消力池底部的扬压力,消力池渗漏水汇至消力池排水廊道,在消力池右边墙设集水井,安装3台潜水排污泵,2台工作,1台备用,将水排至下游尾水。

4.4 压缩空气系统

压缩空气系统包括中压压缩空气系统和低压压缩空气系统。

中压压缩空气系统主要用于4台轴流转桨式机组和1台混流式机组调速系统压力油罐供气。额定工作压力为6.3 MPa,均采用一级压力供气方式。本系统设置3台空气压缩机、2个中压储气罐,额定压力为8 MPa。

低压压缩空气系统主要用于机组的制动用气以及水轮机检修密封、吹扫和风动工具用气。本系统设置3台低压空压机、2个制动用储气罐和1个检修用储气罐,额定压力为0.8 MPa。

4.5 油系统

油系统包括透平油系统和绝缘油系统。透平油系统主要用于机组润滑和调速系统操作用油,透平油牌号为L-TSA46汽轮机油;绝缘油系统用于主变压器油,绝缘油牌号为25#。

本电站透平油和绝缘油系统分别设置油库及油处理室,用于接受新油、油的贮存、油净化处理、用油设备的充排油,所有油处理设备均为移动式,可在油处理室、机旁(变压器旁)进行滤油。

因为主变压器一般充排油间隔时间较长,所以没有设置永久固定的充排油管,油库及油处理室距离主变压器较近,采用软管连接充排油或者采用移动式加油车补充油。

4.6 水力监测系统

本电站设置了全厂性监测项目和机组段监测项目。

全厂性监测项目有上游水位、下游水位、1#～5#机拦污栅后水位,均采用投入式水位计测量。根据监测的上游水位、下游水位,可以计算出电站毛水头,根据监测的上游水位、拦污栅后水位,可以计算出拦污栅前、后差压。全厂性量测项目在全厂水力量测盘上集中显示。

机组段监测项目有水轮机流量、蜗壳进口压力、尾水管出口压力、蜗壳末端压力、顶盖真空压力、尾水管进口真空压力、尾水管压力脉动、机组振动、摆度、水轮机轴位移。在发电机层上游侧设置状态监测盘,盘面上设有机组段监测值的数字式显示头。

5 水力机械厂房布置

本电站厂房布置为河床式,主厂房发电机层左右端为主、副安装场。主厂房的尺寸主要由大机组控制,为了运行维护管理方便,也为了厂房美观,小机组各层高程与大机组一致。水力机械辅助设备布置在主、副安装场下部和尾水管上部房间内。

大机组为轴流转桨式机组,经对发电机风罩、蜗壳、尾水管最大外形尺寸的计算比较,机组段长度主要受尾水管尺寸控制。考虑机组附属设备及主要通道,吊物孔及楼梯等的布置,蜗壳、尾水管混凝土保护层厚度及中墩厚度,确定机组段长度为30 m。小机组为混流式机组,机组段长度主要受蜗壳外形尺寸控制,确定机组段长度为15 m。

厂房上游侧宽度受大机组发电机风罩控制,下游侧宽度受大机组蜗壳尺寸控制。考虑到设备管道布置及通道等要求,确定厂房上游侧净宽12 m,下游侧净宽13 m,总宽度为25 m,桥机跨度为25 m。

本电站设有主、副两个安装场,主安装场位于厂房左端,紧邻1#机组;副安装场位于厂房右端,紧邻5#机组。根据1台大机组扩大性大修要求,在安装场需放置机组六大件:发电机转子、发电机上机架、水轮机转轮、水轮机顶盖、水轮机支持盖、推力轴承支架。根据各部件尺寸,确定主安装场长度为40 m,布置发电机转子、发电机上机架、水轮机转轮、水轮机支持盖;副安装场长度为12 m,布置水轮机顶盖、推力轴承支架。

主厂房从左至右依次为:主安装场40 m,4台大机组段120 m、1台小机组段15 m、副安装场12 m,总长度为187 m。

大机组安装高程为857.00 m(导叶中心线),尾水管底板高程为837.47 m。水轮机层地面高程由安装高程、蜗壳进口断面高度和蜗壳上部混凝土厚度等综合确定,根据水工结构布置要求,电站的水轮机层地面高程为864.80 m。根据水力机械、电气设备等布置需要,设发电机出线层,地面高程为868.60 m。根据水轮发电机组的尺寸、水轮机机坑进人门高度、厂外地面高程等,确定发电机层地面高程为872.90 m。桥机轨道顶高程按起吊转轮带轴高度加支持盖高度约为15 m、吊具总高度为1 m确定,总高度为16 m,并留有一定的安全距离,确定轨顶高程为889.80 m。

发电机层第Ⅰ象限布置油压装置和调速器机械柜;主安装场及每台机组均设有吊物孔;每台机组下游侧设楼梯,可通向出线层、水轮机层、下游侧副厂房、蜗壳进人廊道、尾水管进人廊道及盘型阀操作廊道;主、副安装场均设有上桥机的爬梯;主安装场上游布置工具间和起重工具室。

出线层机墩外第Ⅰ象限布置事故配压阀。贯通全厂的消防水供水管、供气管、供排油管分别靠上游墙布置。

水轮机层的机墩外布置发电机空冷器、机组各个轴承油槽的供排水阀门及管路,推力轴承高压油减载装置;上游侧第Ⅰ象限布置滤水器;第Ⅲ象限布置空气冷却器总排水阀组;第Ⅳ象限布置测量仪表盘及其它测量仪表,制动和顶转子阀组等。贯通全厂的主轴密封供水管及供水阀组分别靠上游墙布置。

6 结 语

龙口水电站水力机械设计根据其运行要求和本工程的特点进行,工程竣工后是否能够充分反映设计思想,发挥应有的效益,一方面要依赖于设备供货厂家按照设计要求供货,施工单位的精心施工,监理单位的贯彻监督,另一方面也要求运行单位按照设计要求进行运行及维护。设计、制造、施工、监理、运行等各方的密切配合,通力合作,才能为业主打造一个优质工程。

摘要：龙口水电站装设4台单机容量100 MW的轴流转桨式水轮发电机组及1台20 MW的混流式水轮发电机组。预测建库后多年平均过机泥沙含量6.80 kg/m3,最大泥沙含量283.9 kg/m3。水力机械设计的关键:一是防止泥沙对水轮机的磨蚀及机组技术供水,保证汛期机组安全稳定运行;二是非汛期发挥高效能,多发电。

黄河水利经济发展思考探析论文 篇5

随着经济和社会的快速发展，我国对水利建设的重视程度越来越高，而在水利建设过程中，黄河水利的经济发展受到了我国社会和人民的高度重视。但由于黄河水利经济管理和发展比较复杂，使得其在实际的经济发展过程中还存在较多的问题，这些问题在一定程度上阻碍了黄河水利经济的发展。在推进黄河初期水利经济发展时，由于对其的规划不到位，使得其在进行经济发展时，缺乏有效的发展方向和发展战略。发展方向和发展战略对于黄河水利经济的发展十分重要，而黄河水利经济发展相关管理人员都比较重视经济的发展速度，导致他们一定程度上忽视了黄河水利经济发展的方向和水利经济产业的一体化战略的制定，且同时对水利发展的管理措施和制度也没有相关的具体规定。

黄河水利信息化的发展和研究 篇6

1.1 国家信息化

20世纪90年代, 国家相继启动了以金关、金卡和金税为代表的重大信息化应用工程。进入21世纪, 把信息化提到了国家战略的高度, 以信息化带动工业化、以工业化促进信息化、走新型工业化道路, 强调推进国民经济和社会信息化, 推进信息化与工业化融合发展。党的“十八大”进一步把“信息化水平大幅提升”纳入全面建成小康社会的目标, 坚持走中国特色新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化道路, 推动信息化和工业化深度融合、工业化和城镇化良性互动、城镇化和农业现代化相互协调, 促进工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展。“四化同步”发展战略必将对今后十年我国信息化推进和信息通信业发展产生重大而深远的影响。

国家信息化发展战略重点包括:一是推进国民经济信息化;二是推行电子政务;三是建设先进网络文化;四是推进社会信息化;五是完善综合信息基础设施;六是加强信息资源的开发利用;七是提高信息产业竞争力;八是建设国家信息安全保障体系;九是提高国民信息技术应用能力;十是坚定不移地把信息化作为军队现代化建设发展方向, 推动军队信息化建设。

1.2 水利信息化

国家水利信息化, 是围绕大力发展民生水利, 促进传统水利向现代水利、可持续发展水利转变, 坚持“协同推进、需求驱动、资源共享、建管并重、确保安全”, 及“统一技术架构、强化资源整合、促进信息共享、保障良性运行”的原则, 加快水利信息基础设施及业务应用建设, 加强资源整合与共享利用, 完善信息化工作体制机制, 推动“从局部单一发展向整体全面推进转变、从信息技术驱动向应用需求带动转变、从信息资源分散使用向共享利用转变、从片面强调建设向建设与管理并重转变、从满足日常需求向提升综合决策支撑能力和确保安全转变”。努力推进全国水利信息化向欠发达地区和基层扩展, 为民生水利新发展提供信息化支撑, 以水利信息化带动水利现代化。

2 黄河信息化发展形势

2.1 发展情况

2001年7月黄河水利委员会正式提出建设“数字黄河”工程, 开展了“数字黄河”工程规划, 十多年来, 黄河信息化建设取得了可喜的进展。

(1) 黄河计算机网络依托黄河通信专网和公网, 实现了黄委与全部委属单位, 水利部、三大军区等黄河防总成员单位, 八省区水调部门及中上游水库等的联网, 联网终端计算机达一万余台。改造并建设完成的三门峡至河口一千多公里的容量为155Mb SDH微波干线在黄河治理开发和保护管理工作中发挥了重要作用。

(2) 建成了全国第一个水利数据中心, 黄河数据中心有一个中心和5个节点分中心, 具有大容量高性能的存储能力, 实现了水文数据、水环境数据、遥感地理数据、工程基础数据、河务管理数据以及防汛、水调、水政、工程建管等综合数据的集中存储与分布存储, 黄河联邦数据存储管理体系初步形成。

(3) 相继开展了防汛抗旱减灾、水资源管理与调度、水土保持监督监测、水资源保护、水利工程建设与管理、黑河水量调度、水政执法与管理等业务应用系统建设, 核心业务应用系统的功能进一步增强。率先开展的河道水政遥感监测系统建设和应用已经纳入水利行业标准配置, 各应用系统在治黄业务管理工作中发挥了难以替代的作用。

(4) 黄河电子政务稳步开展, 综合办公的自动化水平和办公效率明显提高。综合部门如人劳、规计、财务等的管理信息化逐步开展并有良好的应用;“黄河网”以及各单位对外网站已经成为政务公开和对外交流服务的门户;相关的计算机网络应用已经成为广大职工获取知识、开展工作、相互交流等不可缺少的工具和手段[1]。

2.2 存在问题

当前黄河水利信息化亟待解决的问题有以下几个:

(1) 治黄信息化公共基础设施建设严重滞后, 特别是通信设施落后已经成为制约治黄信息化发展的瓶颈。十多年来, 社会通信公共基础设施迅速发展, 光纤到村光纤到户已逐渐成为可能, 而黄河通信缺乏光纤通信设施, 还处于无线微波通信时代。由于公网资源难以覆盖防洪和治河工程及河道内信息采集点, 通信传输容量和传输能力不足已经成为治黄信息化发展的阻碍。防洪工程安全监测、图像监控、视频会议、抢险减灾等应用需求受到严重制约;计算机网络结构无法进行合理调整;闸站自动控制系统、涉密业务系统与互联网的混网使用问题突出, 数据灾备体系因缺乏光纤网络支持而不能完善, 网络安全、信息安全、数据安全, 乃至工程运行安全仍然存在较大隐患。

(2) 信息资源共享体系和应用综合支撑平台尚未建成, 仍然是治黄信息化的短板。“数字黄河”工程规划提出建设应用服务平台, 目的即在于解决信息资源共享、系统互联互通和应用集成问题, 但由于缺少建设经费和共享机制建设滞后等原因, 平台建设还停留在框架阶段, 还不能够支撑数据资源、应用资源、系统软硬件及模型计算资源等的信息资源共享, 致使信息资源浪费、重复建设、低水平开发依然存在, 治黄信息化的整体水平还有待提高。

(3) 信息安全体系还未建立, 信息化基础设施和平台的运维监控管理还缺乏手段。近年来, 计算机网络安全和网络管理系统建设刚刚起步, 黄委网络安全、数据安全、应用安全、系统安全及物理安全等还未形成完整的信息安全体系, 通信设施、数据存储设施、相关支撑平台及应用系统的运行监控管理和维护管理等还是手工作业, 信息化业务自身的管理还未信息化。

2.3 面临形势

(1) 国家“四化同步”发展战略对治黄信息化提出了新要求

党的十八大报告明确提出, “四化同步”发展战略和“五位一体”的总体布局, 国家发改委、工信部陆续出台了国家信息化发展战略、政务信息化工程建设、互联网、物联网、通信业、电子信息制造业等“十二五”发展规划。治黄信息化必须把握经济社会发展大势, 融入信息化发展潮流, 加强信息技术的应用、提升建设及管理水平, 服务治黄需求, 服务经济社会和生态文明建设, 实现与治黄工作深度融合、同步发展。

(2) 加快水利改革发展为治黄信息化带来了新机遇

2011年中央1号文件和中央水利工作会议, 把水利改革发展提到国家发展更加突出的战略地位, 把水利信息化作为水利发展的重点领域, 要求加快推进水利信息化建设, 提高水资源利用调控、水利管理和过程运行的信息化水平, 以水利信息化带动水利现代化。水利部党组提出, 发展民生水利, 水利信息化是水利管理和运行保障体系的重要组成部分, 要积极构建与现代水利相适应的水利信息化综合体系, 并提出了当前和今后一个时期水利信息化的总体目标, 强调要全力实现“五个转变”, 全力推进水利信息化八大重点工程建设。加快水利改革发展, 进行了全党动员和全面部署, 对于水利信息化发展具有重要的现实意义和深远的历史意义。新一轮大规模水利工程建设浪潮的兴起, 必将为水利和治黄信息化发展创造良好的外部环境和难得的快速发展机遇。必须扎实做好并加快信息化前期工作, 推动治黄信息化基础设施建设, 带动治黄现代化。

(3) 信息技术进步为治黄信息化发展提供了基础

当前, “物联网”技术为实时进行智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等提供了技术支持, 为建立黄河综合应急响应和指挥管理的调度“物联网”系统奠定了基础;“云计算”技术为有效实现信息资源共享和提高利用水平、绿色节能、避免重复投资, 以及提高信息服务能力和信息化管理水平提供了技术基础;“大数据”理念为提升数据中心的服务能力指明了方向, 移动应用技术为全时空信息服务提供新的途径等, 随着信息技术的发展和新技术的应用, 信息化发展将不断带动治黄工作走向现代化, 必将持续提升治黄工作的科技水平和发展能力。

3 黄河信息化未来发展的方向

笔者认为光纤通信网等通信基础设施建设、云数据中心和资源共享、黄河信息安全保障体系建设将是未来的发展方向。

3.1 光线通信网等通信基础设施建设

(1) 加强黄河下游光纤通信网等通信基础设施建设, 所谓光纤通信, 就是利用光纤来传输携带信息的光波以达到通信之目的。黄河水利信息化要以支持下游防洪工程监测监控管理和险情灾情视频图像传输为着力点, 开展下游沿河光纤环网和支线接入网等光通信基础设施建设, 实现黄委各级管理机关、下游沿河基层管理单位、信息采集点和监测监控点的光纤通信连接。推进光纤通信技术在治黄工作中的应用, 基于电信级的高清视频会议系统应用扩展到县局, 黄河电视系统扩展到闸站和堤防管理段、所。

(2) 在光纤通道网建成的同时, 还要加强宽带移动通信和黄河卫星通信系统建设及通信技术应用。以保障抢险救灾及重大突发事件处置的前后方指挥通信为着力点, 大力提升移动通信和应急通信能力。建立下游宽带移动接入系统, 为险情抢护、防汛指挥和应急响应等提供通信集群调度, 为工情险情移动采集提供视频和数据传输通道;加快建立黄河卫星通信网络平台, 利用便携式卫星通信系统和海事卫星终端, 实现重大指挥现场和后方之间信息的可靠传输;光纤通信网可结合公网移动通信技术、加强手机移动宽带上网的应用, 满足沿河移动业务需求。

3.2 云数据中心发展方向

(1) 可在现有黄河数据中心的基础上, 建设云计算中心管理平台, 逐步建成黄河云数据中心。采用云计算技术, 实现系统软硬件资源统一分配和共享、设备负载均衡、系统应急响应, 保障各类服务不中断, 增强应用服务和计算能力, 为治黄信息化提供系统软件和硬件设施服务。而这个就涉及到云存储, 云存储是一个以数据存储和管理为核心的云计算系统。云存储是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能, 将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件容错集合起来系统工作, 共同对外提供数据存储和业务访问的一个系统。

(2) 在云数据中心的基础上, 提高数据资源共享和服务能力。继续推进黄河数据交换与共享服务平台建设, 推动建立各类业务系统的信息交换平台, 逐步实现与流域省 (区) 水利数据交换与共享。推进大数据技术的应用, 不断改进数据中心的数据资源共享服务门户系统, 增强数据分析和统计服务能力, 进一步提高海量数据的利用效率。

(3) 云数据中心建立之后, 还要提高应用共享资源的管理和服务能力。继续完善应用资源管理服务平台, 规范应用资源开发、增强应用资源整合、综合集成和管理能力, 规范应用系统的开发模式, 提高对应用系统的管理和服务水平。

3.3 黄河信息安全保障体系建设

从涉密安全、数据安全、应用安全、主机安全、网络安全及物理安全等全面加强黄河信息安全保障体系建设。坚持积极防御、综合防范, 主动应对信息安全挑战;坚持立足实际, 综合平衡安全成本和风险, 确保重点, 优化信息安全资源配置。加强信息安全和保密意识, 加强政务内网分级保护和业务网信息系统等级保护建设, 建立健全黄委信息安全事件应急响应机制和应急管理机制, 不断完善信息安全应急处置预案, 提升安全防护水平和应急处理能力。建立完善的系统级和数据级的安全备份和管理机制, 提高数据灾难的应急响应能力, 增强信息基础设施和重要信息系统的抗毁能力和灾难恢复能力。加强信息安全风险评估工作, 加强云计算环境下的信息安全措施研究, 建设和完善信息安全保障和监控体系, 提高对网络安全事件应对和防范能力。

4 结语

黄河水利信息化通过开发治黄过程中积累的宝贵数据资源, 达到进一步加强黄河治理开发保护与管理, 实现水资源的可持续利用, 保障流域防洪安全、供水安全、饮水安全、生态安全乃至全国的能源安全和粮食安全。最后, 由于笔者的水平和视野局限性, 不能全面概括描述黄河的信息化, 只能从笔者本身从事的工作角度来研究黄河水利信息化的发展和未来方向, 不合理之处还请同行指正。

摘要：信息化是充分利用信息技术, 开发利用信息资源, 促进信息交流和知识共享, 提高经济增长质量, 推动经济社会发展转型的历史进程。本文首先介绍了国家、水利行业信息化发展的基本趋势, 其次对黄河水利信息化十多年来的发展情况做了简要的描述, 并对黄河水利化过程中存在的主要问题或者发展瓶颈进行了逐步分析, 然后对黄河水利信息化当前面临的情势和机会做了判断, 最后针对当前黄河水利信息化存在的问题提出了解决办法。

关键词：光纤通信网,云数据中心,信息安全

参考文献

黄河龙口水利枢纽工程安全监测设计 篇7

1.1 设计原则

根据龙口大坝坝基内存在多层软弱夹层、坝基深层岩体弹模低于浅层岩体、坝基内存在深层承压水的工程地质条件, 以及坝体水工建筑物的结构特点, 安全监测系统以坝基、坝体变形及与此相关的扬压力、渗漏量监测为主。

监测仪器的布置遵循以下基本原则: (1) 能全面反映大坝的工作状况, 仪器布置目的明确, 重点突出; (2) 监测仪器设备耐久、可靠、稳定有效, 力求先进和便于实现自动化监测; (3) 在监测断面选择及测点布置上, 既考虑分布的均匀性, 又要重点考虑有特点的结构部位及地质构造; (4) 施工期与运行期连续监测; (5) 自动监测与人工监测相结合, 以自动监测为主, 人工监测为辅。

1.2 监测项目

依据工程建筑物级别及DL/T 5178—2003《混凝土大坝安全监测技术规范》, 选设下列监测项目:位移、挠度、接缝和裂缝、渗漏量、扬压力、绕坝渗流、混凝土温度、局部应力应变、坝基温度、坝前淤积、水位、库水温、气温等。

2监测系统布置及监测方法

龙口大坝主要监测仪器设备布置见附图1。

2.1 变形监测

2.1.1 坝体、坝基水平位移

(1) 高程895.0 m观测廊道内布置1条引张线。1#、19#坝段的垂线作为引张线的控制基点。1#～19#坝段每坝段设1个测点, 监测近坝顶的水平位移。

(2) 10#～18#、3#～10#坝段灌浆及主排水廊道内各布置1条引张线, 以3#、10#、18#坝段垂线作为引张线的控制基点。4#～10#、11#～17#坝段每坝段设1个测点, 监测坝基的水平位移。

引张线的观测采用单向引张线仪进行自动监测。人工观测设备采用读数显微镜。

2.1.2 坝体挠度

坝体挠度采用垂线监测。选择1#、19#边坡坝段和3#主安装间坝段、10#副安装间坝段、18#表孔坝段各布置1条垂线。为减少垂线长度, 保证监测精度, 坝顶至灌浆及主排水廊道设正垂线, 灌浆及主排水廊道高程以下设倒垂线, 两者在位于灌浆及主排水廊道同高程的观测站内相结合。倒垂线的锚固点位于基岩25～35 m不等;正垂线锚固点位于坝顶混凝土内。

垂线在高程852.0 m灌浆及主排水廊道和高程895.0 m观测廊道处设垂线监测站。采用双向垂线座标仪自动监测大坝的变位。人工采用垂线瞄准器进行观测。

2.1.3 垂直位移

坝体、坝基和近坝区岩体的垂直位移, 采用一等水准测量。

坝下游布设一等水准环线, 由坝体水准点, 沿两岸上坝公路、左岸进厂公路水准点, 组成闭合高程控制网。

水准点包括水准基点、工作基点、水准标点3种。

(1) 水准基点的布设。

在坝下游沉陷影响范围以外, 左、右岸各埋设1组水准基点, 每组水准基点不少于3个水准标石。

(2) 工作基点的布设。

为观测坝顶的沉陷, 在左、右岸灌浆平洞内各布设1组工作基点, 每组不少于2个测点。平洞内一年四季温度变化相对较小, 作为观测坝顶沉陷的基准值。

灌浆及主排水廊道底高程852.0 m, 水准路线可通过左岸下游进厂公路经1#坝段通向下游坝面的交通廊道引入。工作基点布置在左岸下游872.90 m高程平台的坝体交通廊道出口附近。

利用18#坝段基础勘探竖井埋设双金属管标, 作为灌浆及主排水廊道日常垂直位移观测的工作基点。

(3) 水准标点的布设。

在每个坝段坝顶下游侧埋设1个水准标点, 用以观测坝顶的垂直位移。

在灌浆及主排水廊道和下游灌浆排水廊道内, 每坝段各埋设1个水准标点。为监测大坝下游近坝区岩体的垂直位移, 并检测工作基点的稳定性, 按逐步趋近的原则, 沿两岸上坝、进厂公路每隔0.3～0.5 km埋设固定水准标点。标点埋设在新鲜、稳固的岩石上。

垂直位移采用精密水准测量, 观测仪器采用自动安平水准仪和铟瓦钢尺。

另外, 在较平坦的3#～18#坝段的灌浆廊道内和坝顶各布置静力水准线1条, 每坝段1个测点, 实现坝顶和主要坝段坝基垂直位移的自动化监测。

2.1.4 接缝监测

(1) 坝体纵缝监测。在2#、8#、13#、18#坝段的坝体纵缝上埋设单向测缝计。每条缝不少于3个测点。

(2) 坝体横缝监测。在2#、3#、8#、13#、18#、19#坝段的横缝上埋设单向测缝计。测缝计沿高程布置3～4个断面, 每个断面不少于2个测点 (含三向测缝计) 。

(3) 坝体与基岩面接触监测。在8#、13#、18#坝段的坝踵、坝趾与基岩的结合面埋设单向测缝计。每坝段4个测点。

在岸坡坝段与两岸基岩接触面埋设测缝计。沿高程各布设3监测断面, 每断面不少于2个测点。

(4) 在13#底孔坝段和18#表孔坝段的坝趾与消力池底板间的纵缝上, 各埋设2只单向测缝计。

2.1.5 高边坡监测

大坝左、右岸岩层倾向河床, 坝顶以上边坡高约35 m。为监测边坡的稳定性, 在两岸岸坡上、下游方向一定范围内, 各埋设1只固定式测斜仪和2根测斜管, 结合绕坝渗流监测, 对岸坡位移进行综合监测。

2.1.6 坝区平面监测网

为监测近坝岩体和左、右岸岸坡的稳定, 检查1#、3#、10#、18#、19#坝段的倒垂线在坝基内的锚固点的稳定性, 分别在大坝下游1 200 m范围内的左、右岸各建造4～6座控制点监测墩, 在坝顶上5条正垂线锚固点处设监测墩, 两者共同组成外部变形控制网。

2.2 渗流监测

2.2.1 坝基扬压力监测

大坝基础采用抽排降压措施, 为了对坝基扬压力进行全面监测, 设2个纵向监测断面, 7个横向监测断面。

(1) 第1个纵向监测断面布置在上游灌浆及主排水廊道内, 第1道排水幕线上。第2个纵向监测断面布置在下游灌浆排水廊道内, 第3道排水幕线上。每个纵向监测断面在每个坝段设1个测点, 埋设测压管, 测压管深入基岩1 m。

(2) 横向监测断面布置在1#、5#、8#、13#、18#、19#坝段, 共6个断面。

每个监测断面布置3～6个测点, 测点布置以上游密、下游渐疏为原则。第1个测点布置在基础帷幕的上游, 埋设测压管, 监测淤沙对渗流的影响;第2个测点布置在第1道排水幕线上, 埋设深孔双管式测压管, 监测NJ303、NJ302软弱夹层的扬压力, 测压管进水管段应埋设在软弱夹层以下0.5～1 m的基岩中;第3、4、5个测点分别布置在第1、2道排水幕下游及第2道排水幕线上, 埋设测压管, 监测第1、2道排水幕后及第2道排水幕线上的扬压力;第6个测点布置在基础下游灌浆排水廊道内第3道排水幕线上, 埋设深孔双管式测压管, 监测坝趾处基岩内NJ303、NJ302软弱夹层的扬压力。

(3) 13#底孔坝段、18#表孔坝段下游一级消力池基础内, 各埋设1排渗压计, 间距10～20 m, 监测消力池基础的扬压力。

在底孔、表孔一级消力池左、右岸边墙上, 各布置3～4个测压管, 监测基础扬压力。

坝基扬压力的自动化监测仪器采用渗压计, 人工采用压力表进行观测。

2.2.2 坝体扬压力监测

为监测坝体水平施工缝的渗透压力, 在13#、18#坝段上游面至坝体排水孔的水平施工缝上, 埋设渗压计, 各布置4个测点。

2.2.3 混凝土蜗壳及尾水管渗透压力监测

在8#电站坝段钢筋混凝土蜗壳及尾水管内, 沿环向布置渗压计。共布置3个断面, 每个断面4个测点。

2.2.4 坝体、坝基渗流量监测

(1) 坝基渗漏量。在灌浆及主排水廊道及下游2道排水廊道内, 分段布置量水堰, 量测各段坝基排水孔的涌水量。

(2) 坝体渗漏量。在灌浆及主排水廊道内横向排水沟中, 分段布置量水堰, 监测坝体各段的渗漏量。

(3) 在各集水井中, 通过集水井流量仪, 监测坝体、坝基的总渗漏量。

2.2.5 绕坝渗流监测

根据大坝与两岸连接的轮廓线, 在坝左、右岸上、下游岸坡各布置3列测压孔, 测孔的布置以能绘出绕坝渗流线为原则, 测孔应伸入原地下水位线以下。测孔总数为20个, 内装渗压计进行自动化监测。

2.3 应力、应变及温度监测

应力、应变及温度监测包括钢筋应力监测、坝体、坝基温度监测和泥沙压力监测等。

2.3.1 监测坝段的选取

根据坝基情况、坝体结构、日照影响等多方面因素, 选取1#、8#、13#、18#坝段, 分别作为边坡坝段、电站坝段、底孔坝段、表孔坝段的代表坝段来布置监测仪器。

2.3.2 应力监测

在8#电站坝段、13#底孔坝段的孔口周围埋设钢筋计, 监测钢筋应力, 同时监测混凝土温度。

2.3.3 坝体、坝基温度监测

(1) 坝体温度。

在1#、13#、18#坝段的中心截面, 按网格布置测点。测点间距约12 m, 埋设温度计进行自动化监测。

(2) 坝面温度。

下游坝面受日照影响, 混凝土温度变幅较大。在2#、13#、18#坝段下游坝面中部埋设1排表面温度计, 用以监测下游坝面温度和混凝土的热传导性。表面温度计埋设, 沿水平方向间距分别为10, 20, 40, 60 cm。

(3) 基岩温度。

在2#、13#、18#坝段的坝基岩石中, 分别在上游、下游、中间部位沿水流方向埋设3排温度计, 每排布置4支, 距基岩面分别为0, 1.5, 3.0, 5.0 m。

2.3.4 淤沙压力监测

为监测大坝上游面淤积形成的泥沙压力, 在2#、11#、13#、18#坝段上游面淤沙高程以下各布设1只土压力计。

2.3.5 下游尾岩 (深层滑动抗力体) 监测

底孔、表孔坝段下游消力池基岩, 作为深层滑动的抗力体, 需打锚索进行加固处理。为了解锚索和抗力岩体受力情况, 在13#、18#坝段下游各选择2个锚索安装应力计。

为了解尾岩的应变情况, 在上述坝段的消力池、尾水渠基岩内, 埋设基岩多点位移计。

2.4 环境量监测

2.4.1 水位监测

在11#坝段上游坝面、以及坝下游270 m左右各布置1只遥测水位计, 自动监测相应区域的水位变化。

2.4.2 库水温监测

在2#、11#坝段坝前设2条水温测线, 采用深水温度计监测库水温度。

2.4.3 气温监测

在11#坝段下游高程872.90 m平台上设置1个气温监测站, 采用自记温度计监测。

2.4.4 冰棱监测

主要包括冰棱现象和冰层厚度, 坝前冰盖层的整体移动和冰压力观测。

2.4.5 水力学监测

主要采用目测法对水流流态、水面线、下游雾化等进行观测。

3监测自动化系统

3.1 监测仪器的选型

由于大坝安全监测系统具有规模大、分布广、测点多, 观测精度要求高, 且大部分监测仪器长年处在湿度大、高低温、强电磁干扰等恶劣的环境下工作, 因此监测系统、仪器的结构应相对简单, 易于维护, 抗干扰能力强, 数据测量稳定, 性能可靠, 实用、经济和先进。

针对本工程大坝安全监测系统, 主要监测项目共分4类, 包括变形监测、渗流监测、应力、应变及温度监测和环境量监测。设计采用的主要仪器有:单向引张线仪、双向垂线坐标仪、静力水准仪、位移计、双金属标、多点位移计、测缝计、测斜仪、渗压计、量水堰渗流量仪、翻斗雨量计、温度计、水位计等。为减少系统维护量, 简化系统配置, 提高系统的兼容性, 监测仪器的类型主要以振弦式为主, 其他类型仪器为辅。

3.2 自动化监测系统

自动化监测系统主要由传感器、监测分站、监测总站、电缆、网络通讯连接和安全监测系统软、硬件组成。传感器通过信号电缆与数据采集单元 (监测分站) 相连, 信号电缆将数据采集单元所采集的信号传输到监控管理中心 (监测总站) , 从而实现自动化监测。

自动化监测分站主要设有数据采集单元, 每一个数据采集单元的布置是根据其监控测点数量的多少、类型和距离确定的。每一个数据采集单元对所辖监测仪器按工控机的命令或设定的时间自动进行监测, 并转化为数字量, 暂存在数据采集单元中。各个数据采集单元中的数字量通过信号电缆并根据工控机的命令向主机传送所测数据。

4结语

(1) 龙口水利枢纽大坝安全监测自动化设计使大坝安全监测达到“无人值班, 少人职守”的管理水平, 提高了大坝安全预警功能, 为大坝安全运行提供了可靠的保证。

(2) 通过选择技术先进、性能可靠的仪器设备, 建立性能优良的大坝安全监测自动化系统, 能够及时准确地了解大坝的运行状态, 同时达到实用和科学研究的目的。

(3) 由于监测区域较大, 测点较多, 比较分散, 且地处雷区, 所以必须充分考虑整个监测系统的防雷和抗干扰能力。

(4) 工程区温差大 (绝对最高气温38.6 ℃, 绝对最低气温-32.8 ℃, ) , 廊道内湿度大, 因此自动化系统的前端数据采集装置必须满足气候环境要求。