水電新科普:水電站工程安全
2013-03-27新聞來源:中國能源報
水電工程建壩蓄水、過水發電對工程本身的安全有很高的要求,對上下遊沿岸人民財產的安全有重大影響,必然要考慮安全問題。如何做到100%的安全保障是水電工程技術人員的基本任務和重大使命。水電工程屬土木工程,由於主要任務是擋水過水,與水的關係密切是區別於其他土木工程的最大特點。
經過大量的實踐經驗積累和科學技術研究,水電工程安全大致可分為標準安全、結構安全和質量安全等三大類。三類安全既相互獨立又相互聯係。標準高低要與國家的社會經濟發展水平相適應;工程結構應滿足給定條件下的使用要求;質量是安全的可靠保證。水電工程僅滿足標準三大安全中的任何一項,都不能說工程是安全的,隻有同時滿足才能說工程是安全的。
標準安全主要指標洪水標準、抗震標準、頂部超高標準、結構安全控製標準及地質災害防治標準等。這些標準的製定需要借鑒國外相關安全標準,考慮我國當前的社會經濟發展水平,在自身實踐經驗積累的基礎上,經大量統計分析和科學論證後製修訂而成。目前我國已基本形成全麵覆蓋水電工程的、完整的安全標準體係,現行的水電行業安全標準於2000年後修訂完成,部分標準又在進行新一輪的論證和修訂。
結構安全主要指抗滑穩定、應力穩定、變形穩定、耐久穩定及抗滲穩定、水力穩定等結構穩定的安全。構成水工結構的岩土結構、混凝土結構、鋼結構或組合結構,最基本的是要求是在洪水、地震、滑坡、泥石流、水壓力、波浪壓力和身重量等各種荷載及其特定組合的作用下不會發生任何形式的滑動,要求結構的應力或變形不會產生影響正常運用的裂縫和位移,要求在長期應用及不利的環境條件下結構有足夠的耐久性,要求在水的作用下結構不會產生衝蝕和衝刷破壞。這些都要求在規範的指導下,在工程設計中做充分的、多手段的計算分析和試驗驗證。近年來,隨著科技水平的提高,計算和試驗手段不斷更新提高,技術水平在不斷的發展和進步。
質量安全主要指標勘察質量、設計質量、施工質量、運行質量等的保障性。勘察是工程設計的基礎,是最原始的資料;設計是工程的藍圖,是施工的依據;施工是藍圖的實現,是工程的基本環節;運行是工程功能體現和效益發揮的活動,是工程目的最終目標。質量是由人控製的,任何環節的疏忽和懈怠都可能釀成難以想象的後果,水電工程各個環節都有質量事故方麵的經驗和教訓。近年,水電行業基本上都實現了質量管理、質量認證和質量審核,采用多種方法來控製工程各環節的質量。
在借鑒和吸取已有經驗教訓的基礎上,現有水電工程安全體係和方法為已建和新建工程安全提供了重要保障,發揮了重要作用。實踐證明,現行水電工程安全體係是基本能適應我國當前社會經濟發展需要的。但也要看到,當工程的技術難度遠遠超出已有經驗和水平的時候,極有可能出現難以預料的安全性問題,這時往往通過加大科技攻關力度來提高工程的安全冗餘度。近年來,隨著科學技術水平的提高,水電科技工程者並不滿足於已有的安全控製體係,又在采用風險控製等理論來探索水電工程標準風險、結構風險和質量風險,采用更為科學合理、與我國社會經濟發展水平更為適應的方法來進行工程安全控製係統的完善和改進。
(水電顧問集團 楊澤豔/供稿)