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火力發(fā)電廠防洪措施分析

2011-01-06 11:09  來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)  【  【打印】【我要糾錯(cuò)】

  根據(jù)工程防洪措施實(shí)例的綜合分析,提出火力發(fā)電廠防洪應(yīng)根據(jù)工程具體條件,因地 制宜地采取防洪工程措施和防洪非工程措施相結(jié)合的方式,經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較分析,確定適 合工程條件的、技術(shù)上可行的、經(jīng)濟(jì)上合理的最佳方案。

  “水火無(wú)情 ”,無(wú) 數(shù)次肆虐的洪水給我們的家園帶來(lái)了毀滅性的破壞,給國(guó)家財(cái)產(chǎn)帶來(lái)了巨大的損失。國(guó)家每 年投入巨大的人力、物力、財(cái)力對(duì)江、河、湖、海進(jìn)行治理和防護(hù),以提高其防洪標(biāo)準(zhǔn)。盡 管如此,防洪標(biāo)準(zhǔn)還是不能滿足個(gè)別防洪對(duì)象。對(duì)于不同的防洪對(duì)象,根據(jù)其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中 的地位、等級(jí)、規(guī)劃的使用壽命等,其防洪標(biāo)準(zhǔn)也不盡相同。比如,城市防洪、水庫(kù)防洪、 鐵路防洪、公路防洪、工礦企業(yè)防洪等,都有不相同的防洪標(biāo)準(zhǔn)。

  作為耗資巨大、關(guān)系人民生活安全穩(wěn)定的火力發(fā)電廠,按照不同的等級(jí)劃分,防洪標(biāo)準(zhǔn)也有 所不同。Ⅰ級(jí)火力發(fā)電廠(規(guī)劃容量≥2 400MW),防洪標(biāo)準(zhǔn)≥100、200年一遇的高水(潮 )位(對(duì)于風(fēng)暴潮嚴(yán)重地區(qū)的特大型海濱發(fā)電廠取200年);Ⅱ級(jí)火力發(fā)電廠(2 400MW>規(guī) 劃容量≥400MW),防洪標(biāo)準(zhǔn)≥100年一遇的高水(潮)位;Ⅲ級(jí)火力發(fā)電廠(規(guī)劃容量<40 0MW),防洪標(biāo)準(zhǔn)≥50年一遇的高水(潮)位。火電廠防洪設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)高于相應(yīng)高水(潮) 位加0.5m的安全超高,并且宜在初期工程中按規(guī)劃的規(guī)模一次建成。對(duì)于靠近江、河、湖、 海且不滿足防洪要求的火力發(fā)電廠廠址,就需要采取適當(dāng)措施提高電廠防洪標(biāo)準(zhǔn)。

  1 火力發(fā)電廠的防洪措施

  防洪措施包括防洪工程措施和防洪非工程措施。

  1.1 防洪工程措施

  防洪工程措施在于改變洪水天然運(yùn)動(dòng)特性的措施,主要有堤防、河道整治工程、蓄滯洪工程 和水庫(kù)等,通過(guò)這些工程手段擴(kuò)大河道泄量、分流、疏導(dǎo)和攔蓄洪水,以減輕災(zāi)害;

  1.2 防洪非工程措施

  防洪非工程措施在于輔助工程措施發(fā)揮功能、協(xié)調(diào)人與洪水之間關(guān)系、緩解洪水災(zāi)害影響的 措施,主要包括洪水預(yù)報(bào)、洪水警報(bào)、蓄滯洪區(qū)管理、洪水保險(xiǎn)、河道清障、河道管理、超 標(biāo)準(zhǔn)洪水防御措施、災(zāi)后救濟(jì)等,通過(guò)這些非工程措施,可以避免、預(yù)防洪水侵襲,適應(yīng)各 種類(lèi)型洪水的變化,更好地發(fā)揮防洪工程的效益,從而減輕洪災(zāi)損失;鹆Πl(fā)電廠根據(jù)其防 洪標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)采取以防洪工程措施為主,防洪非工程措施為輔的防洪體系,可因地制宜地采用防 洪堤、排洪溝、河道整治、水庫(kù)、擋水圍墻、場(chǎng)地整體墊高等構(gòu)筑物來(lái)防御洪水的威脅。防 洪堤主要適用于遠(yuǎn)離城鎮(zhèn),地形開(kāi)闊的工程建設(shè)中,就近有充足的土石方來(lái)源,并且洪水位 較高;排洪溝主要是對(duì)自然形成的溝渠進(jìn)行整治與連通,要求有地勢(shì)較低的排泄源,能快速 將洪水排泄;河道整治和水庫(kù)工程是水利主管部門(mén)負(fù)責(zé)建設(shè)的,火電廠建設(shè)工程位于上述工 程規(guī)劃的防洪范圍之內(nèi),且防洪標(biāo)準(zhǔn)能滿足電廠工程的防洪要求,電廠可利用其防洪;擋水 圍墻適用于洪水位較低、場(chǎng)地條件有限、土石方來(lái)源較困難的工程,并且適宜于要求形象較 高的工程中;場(chǎng)地整體墊高主要適用于洪水位較低的工程。

  具體采取什么樣的防洪措施,要根據(jù)工程所處的地理位置、周?chē)h(huán)境、洪水來(lái)源及影響程度 等因素綜合考慮,通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較得出最佳方案。

  2 實(shí)例分析

  下面將結(jié)合幾個(gè)火電廠工程對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行分析、探討。

  2.1 亞能辰光電廠2×600MW機(jī)組工程

  本工程電廠廠址距呼和浩特市僅20km,廠址內(nèi)地形平坦開(kāi)闊,自然標(biāo)高在1 016.52~1 019.98m之間。廠址100年一遇設(shè)計(jì)洪水水位為H1%=[CM)]1 016.61m,廠址應(yīng)予以考慮暴雨 產(chǎn)生的雨洪。

  對(duì)于這樣局部位置自然地面標(biāo)高小于設(shè)計(jì)洪水位標(biāo)高的廠址,可行的防洪措施有局部墊高、 擋水圍墻和防洪堤。但擋水圍墻和防洪堤所需的地上、地下結(jié)構(gòu)材料為漿砌片石或混凝土, 產(chǎn)生的費(fèi)用較大,并且廠區(qū)各個(gè)出入口處的擋水構(gòu)筑物不可能封閉,還需獨(dú)立采取一定的防 洪措施。而本工程采取局部墊高方式,在自然地面標(biāo)高小于1 016.61m(設(shè)計(jì)洪水位標(biāo)高) 加0.5m(安全超高)的位置進(jìn)行墊高,使廠區(qū)設(shè)計(jì)標(biāo)高控制在1 017.11m以上。綜合考慮廠 址地形條件和廠區(qū)排水,廠區(qū)豎向設(shè)計(jì)依據(jù)自然坡度標(biāo)高控制在1 017.36~1 018.25m之間 ,發(fā)生的土石方工程量為:填方233 000m3,挖方8 900m3。考慮到廠區(qū)基槽余土約有15萬(wàn)m3,不足土方74[KG*2]100m3可從該電廠平原灰 場(chǎng)取土。這樣即可滿足電廠填方需要 ,達(dá) 到防洪要求,同時(shí)擴(kuò)大了灰場(chǎng)的庫(kù)容。

  因此,本工程采取局部墊高的方式在技術(shù)上是可行的,在經(jīng)濟(jì)上是合理的。但是,本工程經(jīng) 過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后認(rèn)為:在防洪堤、排洪溝、擋水圍墻等防洪措施上是不合理的。

  2.2 臨河熱電廠2×300MW供熱機(jī)組工程

  本工程位于內(nèi)蒙古臨河市東郊,距臨河市約10km.廠址南臨京-包鐵路和黃河,自然地面標(biāo) 高在1 037.00~1 038.15m之間。黃河在該區(qū)段內(nèi)的防洪標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇,在電廠廠址對(duì)應(yīng) 斷面處為100年一遇,設(shè)計(jì)洪水水位為H1%=1 039.42m。電廠需要采取防洪措施。

  電廠防洪如果采取整體墊高方式,場(chǎng)地需墊高1.77~2.92m,就電廠廠區(qū)一期工程而言需要 填方約676 500m3,安裝施工區(qū)需要填方225 500m3.對(duì)處于巴彥淖爾市臨河區(qū)東郊的電 廠工 程而言,土方來(lái)源是很緊缺的,要購(gòu)置符合電廠填方要求的、數(shù)額如此巨大的土方量是很困 難的。而且,填方高度太大會(huì)導(dǎo)致廠區(qū)所有附屬建(構(gòu))筑物基礎(chǔ)埋深增加或進(jìn)行換填砂處 理。如果采用擋水圍墻,圍墻最高處要達(dá)到2.92m,雖然在技術(shù)上是可行的,但無(wú)論采用混 凝土還是采用漿砌皮石砌筑,工程量都是比較大的,在經(jīng)濟(jì)上不合理。從電廠的整體美觀角 度來(lái)講,如此高大、笨拙的防洪圍墻的視覺(jué)效果也非常差。并且廠區(qū)各個(gè)出入口處的擋水圍 墻不可能封閉,需要獨(dú)立采取一定的防洪措施,在這方面初步考慮在各個(gè)出入口準(zhǔn)備足夠的 砂袋,通過(guò)防洪非工程措施的洪水預(yù)報(bào)和洪水警報(bào),在洪水來(lái)臨前用砂袋對(duì)所有出入口進(jìn)行 及時(shí)堵截,這樣的處理措施從目前來(lái)看是比較合理的,但是,在靠近廠區(qū)出入口堆置足夠量 的砂袋,一方面場(chǎng)地條件有限,另一方面影響電廠美觀。通過(guò)不斷的分析和比較,本工程較 為優(yōu)越的防洪措施是采用防洪堤,同樣各個(gè)出入口準(zhǔn)備足夠的砂袋,通過(guò)防洪非工程措施的 洪水預(yù)報(bào)和洪水警報(bào),在洪水來(lái)臨前用砂袋對(duì)所有出入口進(jìn)行及時(shí)堵截。采用防洪堤的主要 優(yōu)點(diǎn)如下:首先,電廠遠(yuǎn)離市區(qū),場(chǎng)地地形比較開(kāi)闊,具備采用防洪堤的條件,以規(guī)劃容量 在內(nèi)的圍墻外30m為防洪堤界限,使防洪設(shè)施一次建成,滿足電廠本期及規(guī)劃防洪要求;其 次,電廠圍墻與防洪堤之間有30m的間距,在防洪堤各出入口可以有場(chǎng)地堆置砂袋,中間的 空閑地帶進(jìn)行綠化處理,防洪的同時(shí)還增強(qiáng)了電廠的整體綠化美化效果。

  電廠整體墊高和防洪堤的經(jīng)濟(jì)比較:防洪堤主體采用粉土或粉質(zhì)粘土等作為均質(zhì)堤體,堤體 的兩側(cè)采用300mm干砌塊石進(jìn)行防護(hù),堤頂為160mm泥結(jié)碎石路面。 防洪堤總長(zhǎng)5 817.6m,工程量為:

  均質(zhì)堤體54[KG*2]000m3、干砌石13[KG*2]000m3、泥結(jié)碎石1 862m3.初步以土方20元/m3計(jì)、石方170元/m3元計(jì)、泥結(jié)碎石1 100元/m3計(jì),本 期工程廠區(qū)整體墊高購(gòu)置土方費(fèi)用約1 804萬(wàn)元,而防洪堤工程所需費(fèi)用約533.82萬(wàn)元。通 過(guò)幾種可行的防洪方案的比較分析,本工程 采用防洪堤的防洪措施是最為經(jīng)濟(jì)合理的。

  2.3 五原電廠2×600MW空冷機(jī)組工程

  五原電廠2×600MW空冷機(jī)組工程位于內(nèi)蒙古自治區(qū)巴彥淖爾市五原縣套海鎮(zhèn)東側(cè)。本工程廠 址區(qū)域大部分為荒地。地勢(shì)平坦,屬黃河沖積平原,地形西南高東北低,自然坡降0.18%, 自然地面標(biāo)高在1 027.62~1 029.68m左右。廠址距離南側(cè)黃河主河道約8km,黃河在廠址對(duì) 應(yīng)斷面處為100年一遇,設(shè)計(jì)洪水位為H1%=1 030.19m,場(chǎng)地自然標(biāo)高低于100年一遇設(shè)計(jì)洪 水位。

  如果廠區(qū)采取整體墊高的方式,那么廠區(qū)需墊高2~3m,所需土方近985 000m3,施工吊裝 區(qū) 所需土方與其相差不遠(yuǎn)。同時(shí),廠區(qū)邊坡還需進(jìn)行防護(hù),需要石方量約7 080m3.上述方 案 從技術(shù)角度講是不可行的。首先,廠址處于黃河北岸河套平原,周?chē)儆喙锓秶蟛糠譃?基本農(nóng)田,在廠址附近取如此數(shù)額巨大的土方相當(dāng)困難;其次,如果廠區(qū)整體墊高2~3m, 那么廠區(qū)內(nèi)部分主要生產(chǎn)建筑物、輔助廠房和構(gòu)筑物、附屬建筑、道路等坐落在回填土上, 地基承載力不夠,需要進(jìn)行相應(yīng)的地基處理,給工程施工增加了難度,提高了整個(gè)工程的造 價(jià)。雖然本工程采取防洪堤方案造價(jià)較低,在經(jīng)濟(jì)上是合理的,但是,廠址處于高速公路與 省道交匯處,周?chē)鶠榛巨r(nóng)田,不具備實(shí)施防洪堤的條件。

  結(jié)合以上防洪方案,經(jīng)綜合比較分析,本工程采取場(chǎng)地墊高0.4~0.7m(廠區(qū)地坪標(biāo)高1 028 .7m)和防洪堤相結(jié)合的防洪措施比較合理。該方案將防洪堤與廠區(qū)圍墻為統(tǒng)一考慮,設(shè)計(jì) 洪水水位下為防洪堤,設(shè)計(jì)洪水水位上為磚圍墻,防洪堤按照規(guī)劃容量一次建成。需要石方 量約59 000m3,需要土方量約283 000m3。初步以土方按20元/ m3計(jì)列,石方按170元 / m3元計(jì)列,那么就廠區(qū)整體墊高土方費(fèi)用共計(jì)約1 970萬(wàn)元,而施工吊裝區(qū)(二期廠區(qū) )也需要墊高,本次比較不計(jì)入費(fèi)用。廠區(qū)微墊高和防洪堤結(jié)合的防洪方案費(fèi)用合計(jì)約1 56 9萬(wàn)元。由技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較可以看出,采取微墊高和防洪堤相結(jié)合的方式在技術(shù)上是可行的, 在經(jīng)濟(jì)上是合理的,比較適合于本工程的防洪。

  通過(guò)以上工程實(shí)例分析可知,火力發(fā)電廠的防洪措施是多樣化的,但總的設(shè)計(jì)原則應(yīng)根據(jù)其 防洪標(biāo)準(zhǔn)采取以防洪工程措施為主,防洪非工程措施為輔的防洪體系。針對(duì)不同的工程條件 ,可因地制宜地采用防洪堤、排洪溝、河道整治、水庫(kù)、擋水圍墻、場(chǎng)地整體墊高等構(gòu)筑物 來(lái)防御洪水的威脅,通過(guò)技術(shù)技經(jīng)綜合分析,確立在技術(shù)上可行,技經(jīng)上合理的最佳方案。 

 。蹍⒖嘉墨I(xiàn)]

 。1] 中華人民共和國(guó)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì);鹆Πl(fā)電廠總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程(D L/T5032-2005)[S]。北京:中國(guó)電力出版社,2005-05-01.

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