第一篇:[工程案例]金沙江溪洛渡水电站高压引出线方式选择
[工程案例]金沙江溪洛渡水电站高压引出线方式选择
2008-12-02 13:56:35 作者:中国长江三峡工程开发总公司 何智江 来源:输配电产品应用开关卷 总第75期 浏览次数:22 文字大小:【大】【中】【小】
金沙江溪洛渡水电站高压引出线具有引出线长、高差大、输送容量大等特点。对各种引出线方案作了综合必选之后,选择了可靠性高、传输能力强、故障恢复快、且经济效益显著的气体绝缘输电线路(GIL)引出线方式。溪洛渡水电站GIL引出线应关注单元接口密封、现场安装试验、供货商遴选等问题。GIL特别适用于电站厂房布置在地下的大型水电站引出线,以及抽水蓄能电站引出线、核电站和高压换流站、大型变电站站内联络线。
1概述
金沙江属长江上游河段,长度3367km,水力资源量达122000MW,约占全国水能总量的1/6,可开发水能资源约90000MW。2002年国家正式授权中国三峡总公司先期开发金沙江下游河段的乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝4座水电站,总装机容量约为40000MW,年均发电量约1750亿kWh。溪洛渡水电站于2005年12月正式开工建设,2007年成功截流,计划2013年首批机组投产发电,2015年工程全部建成。电站位于四川省宜宾市以上180km(河道里程),左岸是四川省雷波县,右岸为云南省永善县,距上海、广州的直线距离约1800km和1300km。
溪洛渡水电站是一座以发电为主,兼有栏沙、防洪和改善下游航运等综合效益的巨型电站。电站由栏河大坝、引水发电建筑物、泄洪消能建筑物等组成。大坝采用混凝土双曲拱坝,最大坝高278m。电站厂房分别设置在大坝上游左、右两岸地下,各安装9台单机容量为7700MW的水轮发电机组,电站总装机13860MW,年均发电量571亿kWh。溪洛渡水电站是当今仅次于三峡电站和巴西依泰普水电站的世界第三大水电站。
溪洛渡水电站左岸、右岸电厂主接线基本相同,发动机-变压器采用单元接线,设发电机出口断路器;电站送出电压为交流500kV,高压配电装置为550kVGIS。高压引出线左岸三回到青口换流站,再用特高压直流送电华东等地区;右岸引出线三回到南方电网系统后,用高压直流或特高压直流送电广东地区,枯水季部分电量送云南地区。两个厂房均深埋地下,其结构基本相同,都采用三洞室(主厂房、主变洞室和尾水调压室)平行布置。主变洞室分为二层,底层布置三相组合变压器,高程376.5m,第二层是550GIS室和高压引出线层,高程390.0m;户外500kV出线场高程左右岸分别为865m和870m。从引出线层到户外出线场通过500kV出线洞相连,出线洞由两段竖井和两段平洞组成。左、右岸电站高压引出线的进出口高差达475m、480m,引出线平均长度超过600m。
溪洛渡水电站装机容量特大,电站厂房深埋地下,电站接入系统涉及面广,电站500kV交流引出线有如下一些特点。
(1)引出线长不论采用那种电气主接线和不同型式的500kV高压配电装置,不论采用那种配电装置布置方案,也不论引出线采用挤包绝缘电缆还是采用气体绝缘输电线路(GIL),各种组合方案的引出线长度均大于600m;其长度在国内大型水电站引出线中是最长的(二滩电站六回800mm2铜芯低密度聚乙烯LDPE挤包电缆平均长度约500m、广州抽水蓄能电站一期工程二回1600mm2铜芯充油电缆长度平均约550m、桐柏抽水蓄能电站二回800mm2铜芯交联聚乙烯挤包XLPE电缆平均长度约410m)。
(2)引出线两端高差大引出线由地下主变洞室第二层经出线洞至户外开关站或出线场,出线洞两段竖井高差分别为下段229m/217m、上段251m/263m(左岸/右岸),总高差分别为475m、480m。国内已建电站中,敷设高差较大的二滩电站引出线高差约180m、广蓄一期工程为200m;国外已建电站中,高压引出线敷设高差超过200m的电站也不多,溪洛渡电站引出线高差在国内外水电站中实属罕见。
(3)输送容量大当500kV开关站露天布置时,采用发电机-变压器-挤包电缆单元接线、单回引出线输送容量为855MVA,工作电流988A;如果发电机-变压器组为两机联合单元接线、并采用一回引出线送出二台机组容量,单回输送容量达1710MVA,电流达1976A。当开关站布置在地下,单回引出线输送容量为3150MW,额定电流达4041A。
(4)单价高投资较大由于引出线输送容量大,回路数多,敷设长度长、落差大,技术参数高,故此无论选用XLPE挤包绝缘电缆还是气体绝缘输电线路(GIL),引出线设备的综合投资都比较大,经计算各种组合方案的总投资在3-5亿人民币范围内,而电站左、右岸电厂550kVGIS开关站本体综合造价不会超过5亿元,可见溪洛渡电站高压引出线在整个高压电气设备造价中占有较大的比重。
(5)电站接入系统规划设计变化较大,改动较多进入二十一世纪,我国国民经济持续平稳快速发展,电力电量需求与日俱增,电源建设和电网建设不断增速。西南地区特别是四川和云南省是我国水力资源富集之地,两省水能资源经济可开发量超过200000MW。国家大力发展清洁能源,加快西南地区水电建设步伐,一些大型和巨型水电站如小湾、溪洛渡、瀑布沟、锦屏和向家坝等巨型水电站相继开工建设。加上国家电力公司拆分为两大电网公司和五大电力集团,发电和输电的竞争态势必然会引发新的利益诉求和权力博弈,新的思维和新的动向。上世纪末本世纪初完成的溪洛渡电站可研报告中,电站接入系统方案采用左、右岸电站各出500kV交流6回共12回出线。500kV开关站户外布置,发电机-变压器单元接线采用XLPE挤包绝缘电缆,左右岸各9回,分别置于左岸3个和右岸3个电缆竖井中。2004年发改委审定《金沙江一期工程—溪洛渡、向家坝水电站输电系统规划设计报告》(2003年12月),溪洛渡接入系统方式为交流500kV,左岸出线三回至青口换流站,备用一回;右岸出线五回,其中至漂坝换流站三回,至云南昭通二回。从青口换流站、落雁换流站、漂坝换流站各出一回±620kV(随后又该为±800kV)直流至华中、华东地区。随着电力系统规划设计工作深化,2006年决定取消左岸电站的一回备用间隔。
最近又新的变动。溪洛渡电站电能消纳方案从电站接入系统论证开始,电力电能主送华东、华中,枯水期部分电能送云南,近十年来一直没有改变。但是就在最近,溪洛渡电力电量外送方案改为:右岸电站出线由5回缩减为三回并改送南方电网后再用直流送广东。左岸电站出线不变仍为三回500kV交流至青口换流站,再用特高压直流送电华东地区。
2引出线方式选择
关于金沙江溪洛渡水电站500kV引出方式和开关站位置选择课题,中国水电顾问集团成都勘测设计研究院做了大量工作,历经十年,几易其稿,成果屡屡。这里仅择其要点,并结合设备招标文件和电站接入系统的新动态,归纳一些结论性意见。
2.1引出线型式选择的前提条件
(1)按照最新的电站接入系统方案,即左岸电站和右岸电站各出500kV交流三回出线,每回最大输送容量按3150MW考虑;
(2)从确保电站电力电量安全送出考虑,每一个竖井内最多只能敷设或安装三回高压电缆或三回GIL;
(3)挤包绝缘电缆输送能力有限(对溪洛渡电站来说),挤包电缆方案必须将GIS开关站放在户外,并采用发电机-变压器单元接线接XLPE电缆的接线方式。
2.2引出线方式的选择原则
(1)溪洛渡站引出线的送出容量很大,电量全部送至沿海经济发达地区,必须确保安全、持续、稳定运行;
(2)设备的技术参数应完全满足电站要求,并留有一定的裕度;
(3)设备制造商必须有大容量高落差XLPE电缆或GIL的供货业绩和良好的运行实绩;
(4)引出线高差特大,安装、试验方案落实,安装经验丰富;
(5)项目综合造价合理。
按照上述的选择条件和选择原则,电站引出方式只有XLPE电缆和GIL两种设备有资格参与比较。充油电缆不满足高落差条件且故障率较高。低密度聚乙烯电缆(LDPE)仅法国SEGEM(原雪力克公司)生产,目前SEGEM公司在400kV及以上电压等级也不推荐XLPE电缆。
2.3XLPE挤包绝缘电缆
挤包绝缘电缆的开发制造和应用已有三十多年的历史。第一条500kVXLPE电缆于1988年投入运行,至1999年底,仅日本住友电气生产的500kVXLPE电缆并投入运行的已超过68.7km。法国225kV、400kV的LDPE电缆分别于1969年、1985年投入运行,至2000年1月,已投运的225kV和400kV电缆长度分别为1669km和49km。相对于充油电缆来说,各电压等级挤包绝缘电缆运行十分可靠(故障率远低于标准要求值:0.2/100km•回•年)。XLPE电缆投入运行之后,基本上不需要专门的运行维护工作,挤包电缆的结构特点确定了设备本体的质量保证主要来自制造厂。但是,在制造过程中可能产生的微小缺陷检测比较困难,运行中如果出现绝缘局部老化目前还缺乏有效的检测手段,这是它不足的一面。实际工程中挤包电缆的故障发生往往难以预测和预防,电缆故障大都是绝缘击穿,如果事故发生在电缆竖井内后果更为严重。一旦发生绝缘击穿事故,回路只能退出运行,维修或更换电缆费时费力,直接影响供电的连续性,如果遇上夏季丰水期电站将被逼弃水。
以日本藤仓电线生产的800mm2铜芯XLPE电缆为例,XLPE电缆的结构由内向外为(世界各大电缆制造厂家生产的XLPE电缆结构类似):
•导体:由多股铜绞线构成,外径约34mm。
•导体屏蔽层:由半导体复合材料构成,厚度1.9mm。
•绝缘层:由交联聚乙烯构成,厚度32mm。
•绝缘屏蔽层:由半导体复合材料构成。
•金属屏蔽与金属护层:对于敷设落差大的电缆,该层由铝绞线和铝箔组成,厚度为2.7mm。
•外护层:材料为聚氯乙烯,与金属屏蔽层的铝箔连接,保护电缆绝缘不受潮气浸入,厚度6mm。
电缆外径约142mm,单位重量21.5kg/m。
500kVXLPE电缆载流量见表2-1,环境条件为:敷设在空气中,环境温度40℃,电缆三相水平布置。
表2-1500kVXLPE挤包电缆载流量
由表2-1可见,假如采用XLPE电缆做引出线,由于电缆载流能力的限制,只能将开关站布置在户外,而且只能采用发电机-变压器-XLPE电缆(800mm2)单元接线,其他的方案如联合单元等都是不经济的,甚至是不可能的。比如将开关站至于地下,那么引出线工作电流达到4041A,采用电缆则需要两根2500mm2电缆并联,还不能满足要求;投资大致增加3亿,现场安装、试验增加不少困难。此外,在500kV电压等级采用电缆并联运行尚无先例。
500kVXLPE电缆现场试验项目主要是交流工频耐压和护层耐压试验。IEC62607推荐的现场交流实验电压为320kV/1h。800mm2绝XLPE电缆的电容约0.15μF/km,按试验电压频率为50Hz、电压值为320kV进行计算,最长一相出线(690m)的电容电流约10.4A,试验设备容量不小于3328kVar,现场耐压试验没有问题。
2.4 GIL
GIL研发、制造和应用也有三十多年的历史。GIL类似于GIS中的SF6气体绝缘封闭母线,从某种意义上来说,GIL是在研发制造GIS过程中的一个衍生品。但是,当SF6气体绝缘封闭母线作为较长距离的大容量输送电能的载体时,对它的技术要求和使用条件已经不等同于GIS。1998年7月由IEC第17技术委员会的17C分技术委员会(高压封闭式开关设备和控制设备)起草了IEC61640-1998标准《额定电压72.5kV及以上气体绝缘高压刚性输电线路》,2005年我国颁布了DL/T978-2005《气体绝缘金属封闭输电线路技术条件》,这两个标准是当前GIL设计、制造、试验和选用的依据。
美国伟斯特堡气体绝缘母线公司(现为AZZ︱CGITWestboro.Inc.)在1972年生产了242kV1600A,单相长414m的GIL,用于美国HudsonGen.NJ;在1981年和1984年生产1200kV,5000A单相长90m和330mGIL,用于美国DOEWalzMill。德国SIEMSENS公司和日本几家公司也生产制造了不同电压等级及不同长度的GIL。到目前为止,GIL在世界上应用在最高竖井的项目为美国塞拉国家森林区的BalsamMeadow抽水蓄能电站,其垂直高度为305m。我国大亚湾和岭澳核电站,张河湾抽水蓄能电站,三峡输变电工程宜都、华新等500kV换流站,都采用了500kVGIL,黄河拉西瓦水电站装机4200MW,两回出线选用了美国AZZ∣CGIT公司制造的800kV电压等级GIL,其出线平均长度450m,高差210m,现正在安装试验之中,预计2009年投运。据IEC/PESGIS分委会2004年统计,全世界73-1200kVGIL总长约198km。
GIL的主要特点有:
•可靠性高,故障率低,使用寿命长GIS已经广泛使用并在实践中证明是一种十分可靠安全的电气设备,GIL与GIS相比,由于没有开断高电压大电流和灭弧的运动部件,也没有断路器、隔离开关、接地开关、PT、CT、避雷器、套管和母线等设备的组合连接,运行经验证明GIL比GIS的故障率更低。GIL的是一种可靠性很高的电气设备。
•传输能力强电能损耗小输送功率可达4GW,最大工作电流可达8000A;GIL的导体和外壳截面大,其电阻损耗要低于电缆和架空线路。
•运行维护工作量小,故障恢复时间短年漏气量低于0.5%,基本上不需要检修;发生故障恢复较快(相对于电缆而言),故障段可取下,换上备用段,可在72小时内完成。
•与周边环境友好相处无电磁干扰,且电容电流小;不受敷设高差和弯曲半径的限制,也不受大气、污染和高海拔等环境影响。
以前,GIL使用很少的主要原因是一次设备单价高投资大,十年前500kVGIL单相米约6-7万元人民币。现在无论是GIS还是GIL,价格已经不断下滑,当前500kV4500AGIL价格约2万元/单相米,与大截面XLPE电缆单价相近。
由于GIL是一种刚性部件组合成的电力传输设备,在工厂将各个单元制造、试验之后,封装打包,运输至工地后仍是半成品。与电缆的质量在绝对程度上取决于工厂环节不同,GIL的质量一定程度上取决于安装。GIL现场安装工作主要包括密封端面清洗、法兰螺栓连接、充气(约0.2MPa)进行漏气检查、抽真空和充气至额定气压、耐压试验等工序。安装人员认为:GIL每一道工序质量控制难度不大,但都直接影响GIL的最终质量。安装环境(湿度和粉尘控制)、安装人员的责任心和技术水平是质量保证的关键。GIL已经有一套严格成熟的安装程序,配套的的安装工具和完备的安装质量检测手段,安装质量得以保证,SF6气体年泄漏率可以保证小于0.5%。美国加州的BalsamMeadow电站安装在高差为305m的竖井中的GIL(AZZ∣CGIT供货),自1987年投运至今,从未发生过非计划停电。
相对于挤包电缆来说,GIL的安装工作量要大一些。AZZ∣CGIT公司制造的GIL单元长度最大为18.3m,由于海运和溪洛渡电站交通条件的限制,厂家推荐GIL单元(管)长11.5m。各组件外壳在现场需要螺栓连接(AZZ∣CGIT方案)或焊接(SIEMENS方案)。溪洛渡电站GIL大多在竖井中安装,高差大,分段多,估计安装周期比电缆长,对现场环境要求较高。AZZ∣CGIT供货的GIL特性参数见表2-2。
表2-2AZZ︱CGITGIL特性参数表
1,露天敷设额定电流的设计条件是,室外环境温度400C,阳光辐射和温升限制,执行IEC标准,设计上可保证更高的额定电流值。
2,直埋敷设额定电流的设计条件是,土壤环境温度200C,相间距离及埋设深度按规定执行,增加相间距离可提高额定电流值。
3,标称充气的表计压力为480kPa或515kPa,视系统需要而定。
GIL现场试验项目有交流耐压和局放试验。AZZ∣CGIT公司500kVGIL电容约0.054μF/km、现场交流试验电压为592kV(80%×工频耐压值740kV)。考虑到置于地下的GIS交流耐压试验也需施加在地面的出线套管通过GIL到GIS,试验设备的最大需要容量由GIL和最大的GIS试验单元确定,按试验电压频率为50Hz、电压值为592kV进行计算,最长一相GIL(695m)电容电流约7.0A、最大GIS试验单元电容电流约6A,合计约13A,试验设备容量不小于7696kVar,容量之大国内少见。武汉高压电器研究所已在考虑试验设备的订制。
2.5投资比较
XLPE电缆出线方案和GIL出线方案的设备投资比较见表2-3。表中所给出的XLPE电缆综合单价是根据国外公司在国内工程的报价并考虑了近期市场发展趋势确定的,GIL综合单价参照了AZZ∣CGIT和SIEMENS提供的资料,以及最近工程GIS主母线价格分析得出的。综合单价包括本体、附件、运费、技术指导费,不包括安装费。
表2-3XLPE电缆方案与GIL方案的设备综合造价比较
由表2-3可见,GIL方案的设备综合造价仅为XLPE电缆方案的61%。土建方面,GIL方案仅需要两条垂直竖井(包括上下水平段),而XLPE电缆需要六条。包括土建费用,电缆方案投资将比GIL方案多2亿元以上(这是方案比选阶段的结论,实际执行中有所变化,但不影响方案比选结论)。
2.6小结
溪洛渡水电站高压引出线最终选择了气体绝缘输电线路GIL。
按照2.2所确定的引出线选择原则,GIL方案和XLPE电缆方案都是安全可靠的,设备的各项技术指标满足设计要求;都有比较可靠、成熟的国际供货商,都有设备安装和现场试验的经验和相应的试验设备。相对来说,GIL的安全可靠度更高,过流能力裕度大,故障后所需修复时间短,工作量少。GIL的现场安装工作量较大,安装时间较长,但不会影响电站的发电工期。
GIL方案的设备综合费用要比XLPE电缆方案省1.4亿元,包括土建费用在内估计GIL方案可省2亿人民币以上。GIL方案费用的节省主要得益于溪洛渡电站接入系统设计的不断优化,500kV出线从12回减至九回,最终减至六回,以及电站高压配电装置优化设计将GIS从露天放置改为洞内布置。
3溪洛渡电站选用GIL设备值得关注的一些问题
1992年天星桥水电站安装了我国最早的500kVGIL,随后在大亚湾核电站、岭澳核电站、三峡输变电工程湖北宜都、上海华新等换流站、湛江澳里油电厂和张河湾水电站的GIL相继投入运行。拉西瓦水电站800kVGIL正在安装试验。我国水电站、核电站、火电站和变电站已建和在建的GIL项目见表3-
1、3-
2、3-3,从表中数字可以看出,我国在大型发电和输电项目上有选用GIL的趋势。有一些项目如糯扎渡水电站、三峡地下电站与右岸电站联络线、三峡宜都换流站、华新换流站等工程的GIL项目,有一些参数没能落实,故未予登录。
溪洛渡水电站在选用GIL时值得关注如下一些问题。
(1)关于GIL单元的接口密封GIL在工厂是一段一段制造的,每一单元经过相关试验后封装充氮,组成运输单元并发运到工地,再组装成一条气体绝缘金属封闭输电线路。GIL单元之间的连接有法兰连接和焊接两种典型方式,大多数GIL采用法兰连接,与一般的GIS厂家处理方法不同,AZZ︱CGIT公司采用的是双密封圈的法兰连接,让接头的漏气量减至最低,并保护内层密封圈防止老化,实际使用效果比较好。采用法兰连接还有一个好处是万一发生故障,更换故障段较快。另一种是SIEMENS的现场焊接方式,它可以更有效地减少可能的漏气点。现场焊接时在GIL外壳内安置了一段衬管,焊接完成后对筒管内壁仔细清扫检查。工程实践证明,两种连接方式都是成功的。焊接方式用于户外架空GIL和直埋式GIL较好;敷设在洞室、廊道内的GIL采用双密封圈法兰连接方式为宜,特别是长竖井段,如果采用现场焊接烟雾和粉尘难以消散,投运后如发生故障修复困难,延误恢复送电时间。
(2)关于现场安装和试验GIL设备在工厂制造的仅仅是半成品,工厂设计制造的质量保证只是产品质量保证的必要条件,并不是充分条件。因此,现场安装作业的严格管理和安装人员的质量意识特别重要,对于高长竖井中的安装作业,不允许有丝毫的疏忽,要将现场安装工作做好做细,把安装现场的周边环境和安全工作搞好。要做好现场试验各项工作,确保安装质量。
(3)关于GIL供货商从技术层面上来说,GIS与GIL是同门师兄弟,GIL的技术含量远不如GIS。一般说来,GIS厂都可以制造GIL。事实上GIS的母线也是IGL的一种特殊使用方式。在三峡左岸和右岸电站,以及已经动工建设的三峡地下电站,三个电站的GIS开关站的主母线,粗略估计,约有10000单相米,它们都是西开和沈高两大开关厂制造的。不过从各个厂家给溪洛渡电站GIL项目提交的技术咨询文件、与用户交流的情况看,GIS厂家的表现并不理想,倒是专门制造GIL一种产品的美国AZZ∣CGIT和德国SIEMENS(有专门的GIL研发制造部门)比较认真,这个中原因无从知晓。因此,对于电压高、电流大,又有一些特殊应用条件的项目应专门立项独立招标,并多请一些专业GIL公司交流咨询。对于一些长度较短,无特别要求的GIL项目,可以考虑在GIS招标时一并处理。
4结语
金沙江溪洛渡水电站高压引出线型式最终选择了气体绝缘输电线路(GIL)。GIL的特点是:安全可靠度高,输送容量大,与周边环境友好相处,而且损耗比挤包电缆和架空线路都低。它特别适用于电站厂房布置在地下的大型水电站高压引出线,也适用于大型抽水蓄能电站高压出线;适用于核电站主变高压侧与高压配电装置的连接线,以及高压直流换流站和特高压交流变电站的站内高压联络线。由于GIL具有送电能力强、与周边环境友好相处的优点,预计在不久的将来,一些人口稠密的大城市中心区采用GIL供电也许是一种不错的抉择。
表3-1国内水电站GIL项目统计表(包括已建、在建项目)
表3-2国内核电站GIL项目统计表(包括已建、在建项目)
表3-3国内火电站和变电站GIL项目统计表(包括已建、在建项目)
第二篇:金沙江溪洛渡水电站工程审计结果公告
金沙江溪洛渡水电站工程审计结果公告(第一阶段)
(二○○九年七月二十日公告)
根据《中华人民共和国审计法》的有关规定,审计署2007年和2008年连续对中国长江三峡开发总公司(以下简称三峡总公司)投资建设的金沙江溪洛渡水电站工程(以下简称溪洛渡工程)(编者注:溪洛渡电站是中国仅次于三峡的特大型工程,属世界第三大水电站,它位于金沙江下游云南省永善县与四川省雷波县相接壤的溪洛渡峡谷。溪洛渡水电站以发电为主,兼有防洪、拦沙和改善下游航运条件等巨大的综合效益。开发目标是实施“西电东送”,满足华东、华中经济发展的用电需求;配合三峡工程提高长江中下游的防洪能力。溪洛渡电站总装机容量 1260 万千瓦,坝高278 米,水库正常蓄 水位600m,相应库容 115.7 亿立方,防洪库容46.5 亿立方米。)建设管理、移民安置等情况进行了跟踪审计,第一阶段审计已经结束。现将审计结果公告如下:
一、溪洛渡工程基本情况
溪洛渡工程是三峡总公司在金沙江下游开发的4个大型水电站之一,也是国家实施“西电东送”的第一期工程,设计装机容量1260万千瓦。2002年原国家计委批准立项。2005年11月批准可研设计,可研总投资674.78亿元,其中静态总投资503.42亿元,建设期贷款利息171.36亿元。建设资金来源为企业自有资金、企业债券和银行贷款,建设总工期13年。溪洛渡工程2003年3月开始筹建,2007年11月完成大江截流。目前,场内外交通、施工营地、导流等工程已基本完工,地下厂房、大坝正在开挖施工。截至2008年8月,三峡总公司累计筹集建设资金158.68亿元,累计完成投资152.95亿元。
根据发展改革委批复的溪洛渡工程可行性研究阶段建设征地和移民安置规划,建设征地和移民安置补偿投资概算为77.8亿元。三峡总公司与四川、云南两省签订包干协议,分别为34.6亿元和43.2亿元。截至2008年8月底,两省累计收到三峡总公司拨付的移民资金20.74亿元,累计下拨14.17亿元,本级使用2.3亿元,余额为4.48亿元(含利息收入)。溪洛渡水电站水库淹没影响区涉及四川、云南两省8县1区,规划搬迁总人口61 035人。截至2008年8月底,施工区及围堰区已累计搬迁安置9639人,库区移民安置工作正在进行。
二、审计评价
审计结果表明,三峡总公司及各参建单位在“建设一座电站、带动一方经济、改善一片环境、造福一批移民”的开发理念下,克服建设周期长、技术复杂、移民安置任务重等困难,逐步建立健全各项内部控制制度,较好地完成了阶段性建设任务。
(一)建设资金管理使用情况较好。三峡总公司重视财务管理工作,按照可行性研究报告要求,根据工程进度需求及时筹集建设资金,内控制度比较健全,会计核算和财务管理比较规范,审计没有发现挪用和严重侵占建设资金的问题。
(二)工程建设管理不断加强并逐步规范。审计署2006年对三峡工程实施审计后,三峡总公司举一反三,加大了对溪洛渡工程的管理力度,细化工程组织、合同管理和质量安全管理流程,采用先进的信息化管理系统进行控制,工程建设管理水平逐步提高,已完工程质量优良率达90%。
(三)建立市场准入制度,不断规范施工企业行为。三峡总公司在总结三峡工程建设经验基础上,结合国内建筑市场现状和溪洛渡工程实际情况,制定了多项管理制度,实行了建筑市场施工单位准入制度,工程建设资金封闭运行,定期清理不合格施工队伍,有效保障了工程顺利实施。
(四)四川、云南两省政府积极组织协调,移民安置进展基本顺利。两省政府高度重视移民安置工作,建立和健全了移民管理机构,制定多项移民资金使用和管理规定。各级移民管理机构克服人员少、任务重、移民安置政策调整等困难,积极组织实施移民安置、实物指标调查复核等工作,保证了工程建设顺利进行。
审计也发现溪洛渡工程在投资控制、工期进度、招投标、关联企业管理等方面还存在一些影响项目投资效益的问题,四川、云南两省在移民安置进度、移民资金管理和使用上也还存在一些问题,需要加以改进。
三、审计发现的主要问题
(一)项目执行概算尚未编制完成,投资控制目标不够明确,投资控制管理尚待加强。
溪洛渡工程2003年开始筹建,已签订各类合同金额380亿元,累计完成投资152亿元,但三峡总公司至今尚未编制完成项目执行概算。因工程投资缺少分部门、分项目的控制标准和依据,建设中出现合同执行不严谨、工程造价审核把关不严等问题,导致工程建设成本增加,部分单项工程超过可研估算。统计264份完成比例在90%以上的建安工程合同,合同原始金额38.17亿元,截至2008年8月底,投资累计增加10.97亿元,增加比例达28.74%。由于没有执行概算,审计难以对投资总体控制作出评价。
(二)大幅压缩工期,一定程度上增加了工程建设风险。
根据可行性研究报告,溪洛渡工程计划2002年初开始筹建,2008年11月金沙江截流。而实际2003年3月开始筹建,2007年11月完成金沙江截流。筹建工作较原计划推迟15个月,截流提前12个月,合计压缩工期27个月,加大了工程建设风险和难度,也增加了项目建设成本。统计45个对外交通建安工程,合同金额20.14亿元,因赶工期等原因导致大量变更,最终结算金额26.85亿元,变更率达33.32%。对外交通工程2003年8月开始详勘,同年10月开工,由于勘察设计时间短,地质勘察不到位,发生F标大路梁子隧道突发瓦斯溢出并燃烧的重大安全事故,工程进口段停工34天。
(三)部分项目招投标管理不够规范。
溪洛渡工程应招标分项目464项,合同金额248.98亿元。实际执行中,未招标项目219项,占47.2%,合同金额16.79亿元,占6.74%。
(四)部分关联企业管理、履行职责不到位,获取不当收益。
审计抽查参与溪洛渡工程建设的部分三峡总公司下属企业,发现一些关联企业收费偏高,履行职责不到位。如三峡总公司将溪洛渡工程的招标代理直接委托给下属关联企业三峡国际公司。根据三峡总公司内部招标代理收费标准,三峡国际公司收取代理费2571万元,超出国家收费标准1010万元。经对审计抽查的91个项目进行统计,由于招投标文件的编制和审查以及清标工作不到位,部分项目招标文件技术条款和商务条款描述歧义,导致投资增加5000多万元。
2003年3月至2006年11月,三峡总公司将溪洛渡工程部分监理业务直接委托给下属企业三峡发展公司,并签订17份工程监理和其他服务合同协议,合同总价15 328.69万元,扣除成本费用,三峡发展公司取得收益3471.09万元。在实际监理过程中,三峡发展公司现场人员投入严重不足,资质偏低,审核把关不严。抽查22个工程监理日记发现,监理人员跨岗位、跨项目、跨专业上岗现象严重;抽查2007年8月份人员名单发现,无监理员资格证上岗49人,占该公司溪洛渡工程监理部人员的23%。
此外,审计还发现,溪洛渡工程建设中部分项目合同管理及结算管理不够严格,工程建设、生产、管理用房面积和投资超标,增大了工程建设成本;个别项目工程质量、安全管理还存在疏漏;概算多计列勘察设计费;部分环保项目未能达到规划要求等。
(五)移民安置未如期完成。
主要是施工区移民安置尚未全部完成。2003年,为满足工程建设需要,四川、云南两省采取临时过渡方式开始施工区移民搬迁。目前,四川省已完成施工区移民搬迁安置工作。云南省施工区移民安置实施规划尚未修编完成。
此外,审计发现有14.41亿元移民资金因管理环节多,拨付不及时。
四、审计发现问题的处理情况及建议
针对审计发现问题,审计署已依法出具审计报告,下达了审计决定书。同时建议:
(一)三峡总公司应尽快编制完成项目执行概算,加强对工程动态投资的有效控制,建立科学合理的工程价差测算、结算机制,完善投资控制管理体系,切实提高建设资金使用效益。
(二)三峡总公司应进一步加强工程建设管理,严格执行招投标法,确保招投标公开、公平、公正;加强合同管理,提高招投标文件和合同条款的严密性和可操作性,严格执行合同约定,减少不合理支出;加强对关联企业的管理,用市场机制引导其参与投标竞争,并监督下属企业履行合同约定的义务和责任。
(三)国家有关部门和地方政府应加强协调和领导,妥善处理发展地方经济与控制项目投资的矛盾,尽快完成移民安置实施规划,切实落实移民安置政策,完善相关措施,确保社会稳定。
五、审计发现问题的整改情况
三峡总公司及其相关单位高度重视审计提出的问题和意见,把落实整改与加强内部控制管理结合起来,进一步规范了工程计量和合同管理,纠正违规金额3600多万元。制定多项管理办法,调整机构、充实监理人员、明晰岗位职责、加强岗位知识和技术培训,完善了监理管理机制。对不合格施工企业及时清退,严格准入制度。四川、云南两省政府高度重视审计发现问题的整改工作,针对移民安置实施规划滞后和政策不够完善问题,积极研究妥善解决办法。云南省政府已责成省移民局对移民资金实施严格的限时拨付制度,加快移民安置进度。
第三篇:浅谈金沙江溪洛渡水电站的防洪作用
浅谈金沙江溪洛渡水电站的防洪作用
江志远
(中国三峡总公司计划合同部,湖北宜昌 443002)概述
长江在宜宾以上的河段称为金沙江,其主源沱沱河发源于青藏高原唐古拉山脉。沱沱河与当曲汇合后称通天河,通天河流至玉树附近与巴塘河汇合后始称金沙江。金沙江流经青、藏、川、滇四省(区),至宜宾接纳岷江后称为长江,宜宾至宜昌河段又称川江。金沙江从河源至河口长3364 km,天然落差5100 m,流域面积47.32万km2,占长江流域面积的26%。多年平均流量4920 m3/s,多年平均径流量1550亿m3,占长江宜昌站来水量的1/3。金沙江溪洛渡和向家坝水电站是金沙江下游河段的最后两个梯级,已经国务院批准立项,将于2005年开工建设。特别是溪洛渡水电站水库库容较大,建成后可以有效地提高川江河段沿岸宜宾、泸州、重庆等城市的防洪标准;配合三峡水库对长江中下游补偿调度,进一步提高荆江河段的防洪标准,减少中下游防洪损失。
1.1 长江防洪形势
长江是我国第一大河,长江中下游平原地区是我国工农业发达的精华地区。据1997年统计,长江流域总人口为4.18亿人,约占全国的34%;耕地面积2272万公顷,约占全国的24%;国内生产总值约占全国的1/3。长江流域属亚热带季风区,暴雨活动频繁,洪灾在流域内分布很广,特别是主要由堤防保护的中下游平原区最为严重。川江宜宾至重庆河段以及岷江、沱江、嘉陵江的中下游地区,是长江上游易受洪水灾害的重点区域。
正在建设的三峡工程防洪库容221.5亿m3,是长江中下游防洪体系的关键工程,建成后将使长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,使荆江河段防洪标准由10年一遇提高到100年一遇,根本改变了荆江河段的防洪紧张局面,但长江中下游特别是城陵矶以下河段洪水来量与河道泄量不平衡的矛盾依然存在,防洪问题仍然突出。一但分洪损失很大,实施困难,恢复不易。其中的重要措施就是继续结合兴利逐步建设上中游干支流水库,拦蓄洪水,以逐步减小中下游地区的分洪量。
1.2 长江防洪总体方案
长江总体防洪的重要措施之一,是结合兴利逐步兴建具有防洪能力的干支流水库工程。根据长江干支流的开发条件,加大上游干支流水库蓄洪能力是完善长江中下游防洪体系的根本措施,同时要加强上游水土保持、封? 街彩骱屯烁?还林。在上游的防洪治理中修建的水库工程,一方面要考虑解决本身的防洪问题,另一方面根据条件的可能应尽量能对长江中下游防洪起一定作用。金沙江下游紧临川江宜宾至重庆河段,重要城市和大片耕地现有防洪能力均较低,干支流建库是提高其抗洪能力的重要措施,而金沙江梯级对川江防洪又是主要的水库工程措施。长江中下游应合理地加高加固堤防、整治河道,结合三峡水库防洪作用逐步安排建设平原分蓄洪区,进行平垸行洪、退田还湖,逐步完善非工程措施建设,形成以堤防为基础,三峡水库为骨干,干支流水库、蓄滞洪区、河道整治相配套,结合封山植树、退耕还林,平垸行洪、退田还湖,水土保持及其它非工程措施的综合防洪体系。
国务院批准的《长江流域综合利用规划简要报告》(1990年修订)中,拟定金沙江开发主要任务为发电、航运、防洪、漂木和水土保持,推荐金沙江石鼓?宜宾河段分9级开发,总库容达800亿m3以上,兴利库容336.4亿m3,具有安排大规模防洪库容的潜力,梯级水库约控制了长江上游50%流域面积,完建后配合三峡水库对长江中下游防洪可以起到显著的作用。在《国务院批转水利部关于加强长江近期防洪建设若干意见的通知》(国发[1999]12号)中,提出“抓紧以三峡工程为重点的干支流水库的建设”,“要抓紧澧水皂市、岷江紫坪铺„„金沙江溪洛渡等干支流水库的前期工作,落实投资来源,按基本建设程序报批,逐步安排建设”。国家发展计划委员会在1999年以计办基础[1999]330号文批复三峡总公司时强调指出:“在勘测设计中,要高度重视工程的防洪作用,认真分析长江流域洪水的特性和组合,合理确定工程规模”。溪洛渡可行性研究报告阶段,中国长江三峡工程开发总公司委托长江水利委员会进行了溪洛渡水电站防洪专题研究,现对其主要成果进行介绍。溪洛渡水电站对川江及中下游防洪作用
2.1 金沙江溪洛渡水电站来水基本情况
溪洛渡水电站位于四川省雷波县和云南省永善县境内的金沙江干流上。上接白鹤滩电站尾水,下与向家坝水库相连。坝址距离宜宾市河道里程184 km,距离三峡、武汉距离分别为770 km、1065 km。溪洛渡水电站控制流域面积45.44万km2,占金沙江流域面积的96%。溪洛渡水库正常蓄水位为600 m,电站总装机容量1260万 kW,死水位高程540 m,汛期防洪限制水位高程560 m。正常蓄水位下大坝壅高水位约230 m,形成一座长约208 km,平均宽度690 m的大水库,库容为115.7亿m3。水库总库容129.14亿m3,其
中死库容51.1亿m3,调节库容64.6亿m3,防洪库容46.5亿m3。
溪洛渡下游屏山水文站(距坝址124km)资料作为水文设计的依据,该站具有1939年?1992年的实测系列资料。金沙江径流主要来自降水,上游有部分融雪补给,推算出多年平均流量4620 m3/s,折合年径流量1460亿m3。金沙江流域洪水主要由降雨形成,由于流域面积大,雨区分散,汇流历时长,洪水多连续发生,洪水过程呈多峰过程叠加的复式峰型,一般历时30?50天。频率计算得出:千年一遇洪水(设计洪水)洪峰流量43700 m3/s;万年一遇洪水(校核洪水)洪峰流量52300 m3/s。
2.2 防护对象及其防洪代表站
根据川江河段水文测站分布情况,主要防护对象有宜宾、泸州和重庆市,分别选择宜宾市下游的李庄站、朱沱站、寸滩站为防洪代表站。由于长江洪水干支流遭遇组合复杂,河道宽阔,槽蓄能力大,洪水对防护对象的威胁主要是洪量。
川江河段整体设计洪水:洪水描述采用整体设计洪水。根据控制流域面积分布情况和水文测站的分布,选择控制干流和岷江的李庄站、控制干流和嘉陵江的寸滩站为防洪控制站,分别采用两站3?7天的设计洪量控制同倍比放大各控制点的设计洪水,组成两组整体设计洪水。设计洪水放大范围(控制站点)包括:干流屏山站(代表溪洛渡枢纽)、李庄站(代表宜宾市防洪控制站)、朱沱站(代表泸州市防洪控制站)、寸滩站(代表重庆市防洪控制站)。
2.3 溪洛渡水库调度方式
金沙江流域来水量约占宜昌水量的1/3以上,来水量相对上游其他大的支流来说,是比较稳定的,金沙江的来水往往是长江洪水的“基流”部分。
溪洛渡初步拟定的水库调度方式:6月在死水位540 m基础上,电站按保证出力发电,余水蓄存;7月初将库水位抬至汛期排沙限制水位560 m;
7、8月水库水位维持在560 m运行;9月初水库开始蓄水,水库水位逐步抬高到正常蓄水位600 m;10?12月水库一般维持在正常蓄水位600 m运行;次年1?5月为供水期,水库水位逐渐消落至死水位540 m。
汛期当川江及长江中下游均无防洪要求时,维持在规定的各时期防洪限制水位运行;当川江(或长江中下游)要求溪洛渡水库防洪蓄水时,即按照规定的相应防洪调度规则进行,蓄水至593m为止(库水位593m至600m之间库容为10亿m3)。
当另一防洪对象长江中下游(或川江)再要求溪洛渡水库防洪蓄水时,或荆江河段遇到特大洪水要求蓄洪时,则在593m水位以上继续蓄洪,直至达到正常蓄水位(防洪高水位)600m? S捎谖纯悸呛樗?けǎ?鞫确绞搅粲薪洗蟮挠嗟亍? 溪洛渡水库对川江河段的防洪作用
1994年国家颁布了国标《防洪标准》(GB50201-94),按照这一规定,川江上的宜宾、泸洲、重庆等城市,要争取达到规定的50?100年一遇的标准。但目前宜宾、泸洲等城市仅达到5~20年一遇标准,普遍低于国家规定。溪洛渡水库配合其他措施,可使川江沿岸的宜宾、泸州、重庆等城市的防洪标准逐步达到城市防洪规划拟定的目标。溪洛渡对川江防洪效果见表1。
根据溪洛渡水库消减洪峰后,不同频率洪水在各站流量的变化,推测出各防洪控制点调洪前后洪水标准。对应的洪水批准提高比较见表2。溪洛渡水电站对中下游防洪作用
溪洛渡水库对长江中下游起防洪作用,必须通过与三峡工程联合调度来实现,因而其防洪调度方式要与三峡防洪调度方式相协调。
4.1 溪洛渡水库对长江中下游减少分洪洪作用
长江中下游洪流演进范围包括宜昌至沙市、沙市至城陵矶、城陵矶至汉口、汉口至湖口等4个河段。洪流演进方法采用适用于长江中下游的江湖演算模型,演算考虑顶托、分流以及涨落率的影响。根据洪流演进成果,得出各控制站的设计洪水过程及满足堤防控制水位条件下的安全泄量过程,两者之差即为超额洪水过程。假设超额洪水均由分蓄洪区分蓄,分蓄后的超额洪量为分洪量,各河段分洪量之和即为总分洪量。根据预留防洪库容46.5亿m3方案对长江中下游防洪调度方式的比选,两级控制等蓄量方式为基本形式,对各不同防洪库容方案的蓄水速度进行比较和优化,作为各方案的防洪调度方式。对长江中下游分洪量的减少见表3。
可以看出:在长江中下游遭遇100年一遇洪水时,溪洛渡预留36.2亿m3时,与三峡联合调度,可减少下游分洪量20.6亿m3,防洪效果系数达到57%;溪洛渡预留46.5亿m3时,溪洛渡与三峡联合调度,可减少下游分洪量27.4亿m3,防洪效果系数达到59%。
溪洛渡防洪效果系数=溪洛渡减少分洪量/溪洛渡防洪库容
4.2 溪洛渡水库对荆江地区防洪能力提高
三峡工程建成后荆江地区的防洪标准将达到100年一遇,溪洛渡建库后,在荆江遭遇特大洪水时,溪洛渡水库配合三峡水库蓄洪,减少了进入三峡的洪量,再由三峡水库使用原定相同库容对荆江补偿调节,可使荆江地区的防洪标准(即使用荆江分洪区的机率减小)进一步提高。经研究,溪洛渡水库预留36.2亿m3、41.4亿m3、46.5亿m3配合三峡水库对荆江补偿调度,分别可防御荆江地区151、161、169年一遇洪
水;若考虑水库预留10亿m3后备库容,则分别可防御荆江地区140、147、153年一遇洪水。
4.3 溪洛渡对遭遇1870年特大洪水作用的
根据三峡初步设计报告,荆江地区遭遇1000年一遇或1870年洪水,三峡水库按对城陵矶补偿调度,可做到枝城流量不超过80000m3/s。溪洛渡建库配合三峡对长江中下游防洪,荆江地区遭遇类似1870年洪水,如动用溪洛渡预留的10亿m3后备库容配合三峡水库运用,可使枝城控制流量由80000m3/s降至78000m3/s,减轻荆江地区的防洪压力。
4.4 溪洛渡工程总体防洪经济效益
根据川江及长江中下游地区在遭遇不同典型洪水情况下,可能遭受的损失,在考虑溪洛渡水库不同防洪库容的作用,推测川江及长江中下游淹没和防洪损失,以建库前后洪灾损失的差值求得溪洛渡水库的防洪效益。溪洛渡水库溪洛渡工程不同防洪库容方案总的防洪经济效益如表4。从表中可以看出:溪洛渡工程防洪效益主要在长江中下游地区,其防洪效益占溪洛渡工程总防洪效益的78.5%?82.6%。一场洪水灾害不仅给淹没区当前的经济造成很大损失,而且还将影响该地区今后经济的发展,洪水灾害还将影响社会的稳定与人群的健康,这些都难以用经济价值表述。结语
溪洛渡水电站防洪任务主要是提高川江河段沿岸宜宾、泸州、重庆等城市的防洪标准;配合三峡水库对长江中下游补偿调度,进一步提高荆江河段的防洪标准,减少中下游防洪损失。它是长江中下游整体防洪系统的重要组成部分。此外,溪洛渡有效拦截进入三峡库区的泥沙,减少重庆港和三峡库尾的泥沙淤积。随着上游乌东德、白鹤滩及中上游等梯级水库的建设,川江及长江中下游防洪紧张局面有望根本的根本。参考文献:
1长江水利委员会长江勘测规划设计研究院 金沙江溪洛渡水电站防洪专题研究报告 2002.4.国家电力公司成都勘测设计研究院 金沙江溪洛渡水电站可行性研究报告2001.12.□
(编辑:寇卫红)
收稿日期:2004-07
作者简介:江志远,中国三峡总公司计划合同部,高级工程师。
第四篇:浅谈溪洛渡水电站地下洞室群工程测量控制
浅谈溪洛渡水电站地下洞室群工程测量控制
王文胜 孙全2 杜正乔3
1(长江三峡技术经济发展有限公司溪洛渡监理部,云南 永善 657300)
摘要:水利水电工程建设选址多在山区,地形复杂、起伏较大,加上水利枢纽中建筑物数量多,结构复杂,各建筑物之间在平面及高程上均有一定联系,且多数是分别施工,最终联结为一个整体。测绘工作的重要程度、精度要求及施工难度可想而知。本文分析了地下洞室群工程中测量工作的特点,结合作者在溪洛渡工程施工监理工作中积累的经验,指出了地下洞室群工程中测量工作的重点和难点,并从测量过程监理控制的角度提出了注意事项应对措施。关键词:溪洛渡水电站;地下洞室群;测量;控制
1.工程概况
金沙江溪洛渡水电站位于四川省雷波县和云南省永善县接壤的金沙江干流上,是一座以发电为主,兼有防洪、拦沙和改善下游航运条件等综合效益的巨型水电站。电站枢纽由拦河坝、引水发电系统及泄洪建筑物组成,其中引水发电建筑物由电站进水口、压力管道、主厂房、主变室、尾水调压室、尾水洞、出线井(包括下平洞、竖井下段、上平洞、竖井上段及地面出线场)、导流洞、泄洪洞、通排风系统及地下防渗排水系统等建筑物组成,全部为地下洞室工程,是目前世界上最大的地下洞室群工程。
2.测量的特点及难点
地下工程测量的工作环境主要在地下封闭的空间,测量方法受工程特征和施工方法的限制,测量精度主要取决于工程的限差要求,所以作业方法、作业程序、使用的仪器设备与其他测量存在一定的差别。结合溪洛渡工程,归纳起来主要有如下特点:
(1)施工面狭窄,测量条件差,可供利用的空间有限,施工干扰大;(2)施测对象灰暗,一般无自然光,照明状况不理想;
(3)受烟尘或渗水的影响,目镜中观测到的施测目标抖动,增加照准误差;(4)不能完全按照常规测量先高级后低级,先控制后碎部的测量方法和程序;
(5)大型水利枢纽建筑物纵横交错,横向误差、纵向误差互相关联(如:环形隧洞,螺旋形隧洞),一样都不能忽视;
(6)测量的网形受施工条件限制,大多布设支导线,检核条件有限;(7)受隧道开挖形状的限制,导线的边长不容易满足规范要求;
(8)工程需要较高的精度,较短的测量耗时,许多成果需要现场提交;
(9)测量控制点的埋设受环境和空间的制约,可能设在隧洞的顶部或边上,同时这些点容易受施工和地质条件的影响,测量的检核工作量大;
(10)出于安全及质量要求,需要及时、准确地反映各建筑物在静态或动态下的空间几何关系(如:相关洞室何时贯通的问题,爆破点到附近或相邻建筑物工作面的距离问题等),因而测量工作具有渐进性和连续性;
3.测量过程监理控制 三峡发展公司溪洛渡监理部技术部下设测量队,由总监理工程师组织编写《金沙江溪洛渡水电站施工测量监理实施细则》,明确测量监理工程师职责,确定工作流程、作业方法、监理手段以及保证质量应采取的必要对应措施等,对溪洛渡水电站左岸地下厂房及泄洪洞建安工程所有施工测量任务进行全方位、全过程的测量质量监督和管理。3.1事前控制
事前控制是施工阶段质量控制的一个重要环节,它不仅符合监理工程师“主动控制,预防为主”的原则而且具有预见性和前瞻性,为保证工程质量,防患于未然提供前提。下面就测量监理工程师的主要事前控制工作介绍如下:
(1)督促施工单位建立和健全测量质量保证体系。
质量保证体系是工程管理体系中最基础的部分,对于确保工程目标顺利实现至关重要。所以必须要求施工单位建立严格的质量责任制,明确质量方针、质量目标以及为实现目标制定必要的计划,设立专职测量机构并配备必要的专业技术人员和测绘仪器,实行管理业务标准化和管理流程程序化,使施工单位在测量人员、仪器设备、组织管理、检测程序、手段、方法等各个环节上加强管理并实行“三检制”。
(2)审查施工单位测绘资质、测量人员资质及仪器设备情况。审查施工单位测量机构是否具备满足工程需要的测绘资质;检查测量主要技术负责人的资质;检查测量人员的数量、测绘作业证持证情况,对于不能满足工程施工要求的人员限期予以撤换;检查仪器设备的数量、标称精度及运行情况是否与合同文件相符,并查看使用的仪器是否按行业规定按时检定,对精度不符合要求或没有按行业规定及时检定的仪器,及时制止使用。
(3)对业主提供的首级控制网成果进行勘察,复核,确认无误后组织现场交桩,将控制网成果以文件形式发给施工单位,并要求再次进行检查,确认无误后方可使用。
(4)施工测量工作开展之前,了解有关规范、标准及合同文件规定的测量技术要求,熟悉设计图纸,审查施工单位制定的施工测量组织设计,放样技术方案等。3.2事中控制 3.2.1地面控制测量
为服务地下大型工程建设和设备安装施工,控制测量分地面控制测量和地下控制测量。地面控制测量就是根据地下工程特点和需要,在地面布设一定形状的控制网,并精密地测定其空间位置。其目的就是为地面的大比例成图、地下控制测量、施工放样和变形监测传递坐标,建立整体的控制基础。起作用就在于控制全局,限制测量误差的传递和积累,保障测量工作的相对精度。
溪洛渡工程地面平面控制网采用的是边角网。施工中除建立平面控制网外还要建立高程控制网。用几何水准测量的方法建立高程控制网简单方便且精度可靠,因而是高程测量的主要方法。但是,溪洛渡工程地形起伏非常大,几何水准测量难度很大。再者,由于新型仪器激光测距精度的不断提高,三角高程测量在地形起伏较大的地区显示出了很多优越性,所以溪洛渡工程的高程控制网除个别特殊重要点采用国家Ⅱ等水准测量外其余点均采用三角高程测量代替几何水准测量,投影面选择在EL470m上,基本满足“控制网点坐标反算的两点间长度与实地两点间长度之差应尽可能小”的要求。溪洛渡工程的地面控制网由业主统一提供,并根据工程需要以不低于每年一次的频次复测,所以本文不做重点介绍,而主要讲述测量监理工程师重点控制内容。3.2.2地下(加密)控制测量
地下控制测量与地面控制测量相比,尽管测设方法上有许多共同之处,但地下控制测量仍有其特殊性。由于是在地下隧道中测量,施工面狭窄,可供利用的空间有限,施工干扰也很大,故不能像布设地面控制网那样布设成三角网、三边网或边角网,更不能布设GPS控制网,只能设立导线或导线网作为地下平面测量控制。由此可见,地下平面控制测量实际上是导线测量。
地下控制测量是根据工程特点和工程精度需要进行的,是为具体工程部位的施工放样提供基准。在控制测量施测之前,施工单位应将加密控制测量技术设计方案报监理部审批,测量监理工程师在方案批复时应注意以下几点,并在具体施工过程中,从下列方面加强监督与管理。
(1)地下导线必须与地面控制网的坐标系统一致,也就是地下导线起始边长、起始方位角和起始点坐标都必须由地面控制网传递。因此设在洞口的地面控制点同时也是地下导线的起始点,在导线进洞之前,必须对洞口控制点(如:溪洛渡1#公路隧洞进口、出口,3#公路隧洞洞口、301支洞洞口等部位布设的地面控制点)的坐标与进洞联系方向作检核测量,没有粗差和变动,方可开始地下导线测量。
(2)测量监理工程师应要求施工单位在布设地下控制导线时,既要考虑到贯通面处的横向贯通误差不能超过允许的限值,又必须考虑到能满足施工开挖时的放样精度及方便测设的要求。
(3)地下工程测量的环境和特点决定了其测量方法不能完全按照常规测量先高级后低级,先控制测量后碎部测量的方法和程序,测量监理工程师可建议施工单位分级布设。先布设边长较短的施工导线(边长一般为25~50m),然后局部控制、碎部(含施工放样)测量;当隧道开挖到一定距离后布置洞内的基本导线(边长一般为50~100m),再局部控制、碎部(含施工放样)测量;最后布设洞内主要导线(边长一般为150~800m),进行全面控制测量,以保证工程施工按设计进行。三级导线的布设情况如图1所示。
(4)地下控制的导线只能按照隧道开挖的形状布设,基本上没有选择的余地。此外,这种导线在施工期间,只能布设成支导线的形式,这是因为地下导线是随着隧道的不断开挖才逐渐向前伸展,当隧道尚未贯通时,不可能在洞内将两端布设的导线联系起来,而支导线端点横向误差是由角度观测误差引起的,误差会随着导线的延伸和测站的增多而传递和积累。所以测量监理工程师应对施工单位布设的长边导线(基本导线或主要导线)进行检查,同时督促施工单位对重要的测量控制网点进行妥善保护,建立定期复测制度,并检查其落实情况。
图例:施工导线基本导线主要导线施工导线点既是施工导线点又是基本导线点既是施工、基本导线点又是主要导线点
图1:地下工程施工导线、基本导线和主要导线布设示意图
(5)测量监理工程师应要求施工单位布设地下导线时尽量做到边长接近等边,导线点应尽量布设在施工干扰较小、通视条件好、便于观测且稳固安全的地方;对于断面较大的洞室(如:溪洛渡地下厂房,岩锚梁以上宽31.9m,岩锚梁以下宽28.4m),可布设成多边形闭合导线或主副导线环,以提高精度;大隧洞之间的联系洞可与主洞连测或布设成局部闭合导线(如:溪洛渡地下厂房9条平行的母线洞与主厂房、主变室的形式类似主洞与联系洞的形式,如图2所示,可以形成闭合导线),以便进行平差或互相检核。
图2:溪洛渡主厂房、主变室与母线洞布置示意图
(6)在进行导线测量时,应尽可能减小仪器对中和目标偏心误差的影响,可采用强光探照灯照准棱镜,测回间采用仪器和棱镜重新对中,在观测时两次照准两次读数等方法提高精度。
(7)长边导线的边长应按贯通要求设计,当导洞延伸至两倍洞内导线设计边长时,测量监理工程师就应要求施工单位进行一次导线引申测量,且每测定一个新导线点时,都需要对以前的导线点进行检核测量,在直线段可只进行角度检测,但由于溪洛渡工程地下洞室群弯道多,周围建筑物关系复杂,所以测量监理工程师要求角度和边长同时检核测量。
(8)由于烟尘、水汽等在洞壁处的密度大于其他地方的密度,视线据建筑物太近可能导致视线折射或被观测目标抖动等影响观测精度的因素,因此,应提醒施工单位在布设导线时,两点之间的视线与建筑物的距离应大于0.2m,且观测时段尽量选择停止施工时。
(9)对于环形隧洞(如:溪洛渡防渗排水系统的排水廊道就是足球场形)和螺旋形隧洞(如:溪洛渡左岸尾水洞的施工支洞,从1#公路隧洞到下3施工支洞、下3-1支洞至1#~3#尾水洞就构成近似螺旋形),不能形成长边导线的,测量监理工程师应要求施工单位在每次向前引申时,都应从导线的起始边复测,且复测精度应一致,在证明导线点无明显位移时,取点位的均值。
(10)在施工过程中,只要形成闭合或附合条件,测量监理工程师都应该要求施工单位构成闭合图形的导线网(环),进行平差计算,以便求出导线点的新坐标值。
(11)当隧道全部贯通后(先导洞开挖的隧洞应在导洞贯通后),测量监理工程师应组织施工各方对地下长边导线进行重新观测和平差计算,用以最终确定隧洞中心线。尤其是涉及到不同标段施工甚至多家施工单位施工的情况,如:溪洛渡左岸1#尾水洞施工分上段和下段,分别由葛洲坝施工局与中水六局施工,隧道贯通后测量监理工程师及时组织各单位进行了贯通测量并将各方认可的平差结果以文件形式发给相关单位,作为两标段的统一成果,确保不同施工单位、不同标段之间顺利衔接。3.2.3地下工程施工测量
(1)对施工单位根据工程特点和工程进展,分阶段加密的施工控制网及长边导线,进行持续检查、复测,对施工导线点的精度进行校核。(2)设置测量质量控制待检点与见证点,对重要工程部位的施工放样作业进行现场旁站、抽检或复测,对施工单位在施工测量中存在的问题,视情节及时发出工地现场指示或监理通知。
(3)及时检查、校核各洞室的轴线、轮廓线等,经常校核竖井开挖用来安置激光垂准仪的基准点。如:溪洛渡工程左岸两条出线竖井,竖井段分上、下两段,竖井下段又分两段施工,从EL865m的地面出线场到主变室内EL390m左右的出线竖井下平洞,高差近500m,高差如此大的竖井施工,对竖井中心的控制就显得尤为重要,所以,竖井每掘进约20m测量监理工程师就对安置激光垂准仪的基准点位置进行检查。
(4)对于各洞室的拐点、变坡点、渐变段、喇叭口等特征部位,提前提醒施工单位注意,并在必要时对该部位的放样过程进行旁站或复测;
(5)对于体形结构复杂的部位,要求施工单位在转入该部位施工时将放样技术方案及CASIO计算器程序或PDA程序报监理部审批,经测量监理工程师确认可以满足工程精度要求后方可进行施工放样作业。如:溪洛渡左岸泄洪洞龙落尾段,立面上是奥奇曲线型竖曲线,断面剖切方向为奥奇曲线法线方向(每条断面的剖切方向都不同),断面形式为城门洞形,而一般情况断面是沿铅垂方向剖切的;再如:溪洛渡左岸3条尾水洞变9条尾水支洞的部位,渐变方法特殊。这两个部位放样时每个点都要靠计算机程序分别计算,测量监理工程师均从算法及编程实现方面同施工单位进行了交流与讨论,并独立编制体形控制程序复核施工单位的程序无误后才允许其进行施工放样。
(6)对模板、样架等放样过程进行旁站测量或独立校核。如:溪洛渡左岸主厂房岩锚梁开挖施工过程中,每一个炮孔都经过严格放样并设有导向管指导造孔,要求施工单位对所有导向管进行测量放样,测量监理工程师对其进行了不少于10%的抽查,精细化管理及严格的过程控制,使左岸主厂房岩锚梁的开挖质量得到了国务院质量专家组的好评。
(7)按合同规定的频次对各洞室的断面净空进行抽查。在溪洛渡左岸地下厂房及泄洪洞工程中,测量监理工程师从经过校核的基本导线点独立布设控制点,进行断面测量,同时对施工单位布设的施工导线点进行检查,既检查到了施工单位的施工导线精度又检查了洞室轴线与超欠挖,杜绝因测量原因而影响洞室开挖质量。
(8)在对洞室体形进行测量时,除按照监理合同要求以及抽检计划进行断面或地形测量外,还应对地质工程师确认的地质缺陷范围进行详细测量,为处理地质原因引起的索赔提供工程量计算书及相关的测量资料。
(9)对隐蔽工程进行及时的测量复核或旁站测量,确保外业采集到准确的数据且不能影响工程的进度,为工程验收、评定,竣工资料的编写提供数据性支持。
(10)随机抽查施工单位的锚索、锚杆的孔位、孔向放样成果。
(11)对不规则体形部位的设计工程量、变更工程量进行外业全过程旁站测量或复测,并100%内业计算审核,为投资控制提供详实、准确的依据。3.3事后控制
(1)检测各部位的开挖体形、喷混凝土体形及衬砌混凝土体形,为验收、评定提供测量依据。
(2)配合验收,组织已完工工程的测量检测,审核含不规则体形部位的完工工程量。(3)审核施工单位的竣工测量资料,整编必要的监理完工测量资料。
4.几点想法(1)测量监理工程师虽说是受业主委托对施工单位测量质量进行监督和管理,但对施工单位不应该仅仅停留在发现问题、挑毛病的层面,而应该对现场多一份帮助,多一份指导,本着为工程建设着想的态度,和施工单位测量人员一道去研究解决问题的方法。
(2)测量监理工程师应充分发挥自己的技术及专业特长,应有高度的预见性,将主要精力放在事前控制、主动控制上,在每道工序开工之前想到可能遇到的问题,合理设置待检点、见证点,督促施工单位完成开工前的准备工作并提出前瞻性建议。
(3)测量监理工程师应明确职责,不能当施工单位的质检员,测量监理工程师的抽检要建立在施工单位自检合格的基础上,监理工程师的抽查和检验不免除施工单位按合同规定应负的所有责任。
(4)水利水电工程建筑物数量多,结构复杂,各建筑物之间在平面及高程上均有一定联系,且多数是分别施工,最终联结为一个整体,测量监理工程师应积极发挥其组织协调作用,及时组织不同标段甚至不同施工单位之间互相联测,确保标段之间的衔接。
(5)测量监理工程师应充分发挥其特长,为业主提合理化建议以提高质量或节约投资。如:控制网布设时应统筹考虑施工测量控制网和建筑物变形监测网,尽量一网多用,避免重复建网以节约投资。
(6)测量作为工程质量控制的主要手段之一,测量人员服务现场的意识应该常抓不懈,同时现场工作人员也应该重视测量工作,给测量工作以适当的配合。
5.结束语
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测量工作的特点,结合作者在溪洛渡工程施工监理工作中积累的经验,指出了地下洞室群工程中测量工作的重点和难点,并从监理测量过程控制的角度提出了注意事项应对措施,最后作者提出了对测量监理工作的几点思考。目前,溪洛渡工程开挖阶段接近尾声,这些方法经过了溪洛渡工程的实践检验,值得在其他地下工程中借鉴。
参考文献:[1] 赵吉先等.地下工程测量.北京:测绘出版社,2005
[2] 李青岳等.工程测量学(修订版).北京:测绘出版社,1995 [3] 水电水利工程施工测量规范(DL/T 5173-2003)[4] 水利水电工程施工测量规范(SL52-93)On project measuring and controlling of uanderground cavities in Xi LuoDu Hydroelectric Power Station
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
第五篇:我国第二大水电站溪洛渡电站工程26日正式开工
金沙水欢腾,高原出平湖。备受嘱目的我国第二大水电站溪洛渡电站工程26日正式开工,这成为我国“十五”期间开工的最后一项巨型水电工程,也是金沙江下游梯级电站的第一个开工建设项目,标志着金沙江干流水电梯级开发迈出了实质性步伐。
溪洛渡电站位于金沙江下游云南省永善县与四川省雷波县相接壤的溪洛渡峡谷,是西部大开发战略的骨干工程,设计装机容量1260万千瓦,装机容量仅次于三峡水电站,居世界第三位。电站预计2007年11月截流,2013年6月首批机组发电,2015年竣工。整个工程静态投资503.4亿元。
这一电站以发电为主,兼有防洪、拦沙、改善下游航运条、环境和社会交等方面的巨大综合效益。电站可保证出力665.7万千瓦,发电量达640亿千瓦时,可增加下游三峡、葛洲坝电站保证出力37.92万千瓦。工程可以减少三峡库区34.1%的入库沙量,与三峡水库联合调度可减少长江中下游分洪量27.4亿立方米。
溪洛渡电站将成为国家“西电东送”战略的骨干电源,对实现我国能能源合理配置、改善电源、改善生态环境有重要作用。华东地区是我国重要的工业基地,工业基础好,但区域内水电比重小,结构不合理,需补充水电,改善电源结构,溪洛渡输送电力电量容易被电网吸收,可全部输送给华中和华东地区。
为了加快金沙江水电资源开发步伐,国家授权中国三峡总公司开发长江金沙江下游河段的乌东德、白鹤滩、溪洛渡和向家坝4座电站。其中溪洛渡电站和向家坝电站于2002年经国家批准立项。中国三峡总公司、云南省、四川省将组建金沙江下游水电开发公司为4个梯级电站的建设业主,实行梯级滚动开发。