2010-12-13 13:24 來源于網(wǎng)絡(luò) 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
“水火無情 ”,無 數(shù)次肆虐的洪水給我們的家園帶來了毀滅性的破壞,給國家財產(chǎn)帶來了巨大的損失。國家每 年投入巨大的人力、物力、財力對江、河、湖、海進行治理和防護,以提高其防洪標準。盡 管如此,防洪標準還是不能滿足個別防洪對象。對于不同的防洪對象,根據(jù)其在國民經(jīng)濟中 的地位、等級、規(guī)劃的使用壽命等,其防洪標準也不盡相同。比如,城市防洪、水庫防洪、 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準。
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,按照不同的等級劃分,防洪標準也有 所不同。Ⅰ級火力發(fā)電廠(規(guī)劃容量≥2 400MW),防洪標準≥100、200年一遇的高水(潮 )位(對于風(fēng)暴潮嚴重地區(qū)的特大型海濱發(fā)電廠取200年);Ⅱ級火力發(fā)電廠(2 400MW>規(guī) 劃容量≥400MW),防洪標準≥100年一遇的高水(潮)位;Ⅲ級火力發(fā)電廠(規(guī)劃容量<40 0MW),防洪標準≥50年一遇的高水(潮)位;痣姀S防洪設(shè)施標準應(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,就需要采取適當措施提高電廠防洪標準。
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動特性的措施,主要有堤防、河道整治工程、蓄滯洪工程 和水庫等,通過這些工程手段擴大河道泄量、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、洪水警報、蓄滯洪區(qū)管理、洪水保險、河道清障、河道管理、超 標準洪水防御措施、災(zāi)后救濟等,通過這些非工程措施,可以避免、預(yù)防洪水侵襲,適應(yīng)各 種類型洪水的變化,更好地發(fā)揮防洪工程的效益,從而減輕洪災(zāi)損失。火力發(fā)電廠根據(jù)其防 洪標準應(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、擋水圍墻、場地整體墊高等構(gòu)筑物來防御洪水的威脅。防 洪堤主要適用于遠離城鎮(zhèn),地形開闊的工程建設(shè)中,就近有充足的土石方來源,并且洪水位 較高;排洪溝主要是對自然形成的溝渠進行整治與連通,要求有地勢較低的排泄源,能快速 將洪水排泄;河道整治和水庫工程是水利主管部門負責(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),且防洪標準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、場地條件有限、土石方來源較困難的工程,并且適宜于要求形象較 高的工程中;場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、周圍環(huán)境、洪水來源及影響程度 等因素綜合考慮,通過技術(shù)經(jīng)濟比較得出最佳方案。
2 實例分析
下面將結(jié)合幾個火電廠工程對上述問題進行分析、探討。
2.1 亞能辰光電廠2×600MW機組工程
本工程電廠廠址距呼和浩特市僅20km,廠址內(nèi)地形平坦開闊,自然標高在1 016.52~1 019.98m之間。廠址100年一遇設(shè)計洪水水位為H1%=[CM)]1 016.61m,廠址應(yīng)予以考慮暴雨 產(chǎn)生的雨洪。
對于這樣局部位置自然地面標高小于設(shè)計洪水位標高的廠址,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)生的費用較大,并且廠區(qū)各個出入口處的擋水構(gòu)筑物不可能封閉,還需獨立采取一定的防 洪措施。而本工程采取局部墊高方式,在自然地面標高小于1 016.61m(設(shè)計洪水位標高) 加0.5m(安全超高)的位置進行墊高,使廠區(qū)設(shè)計標高控制在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)計依據(jù)自然坡度標高控制在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m3,不足土方74[KG*2]100m3可從該電廠平原灰 場取土。這樣即可滿足電廠填方需要 ,達 到防洪要求,同時擴大了灰場的庫容。
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)濟上是合理的。但是,本工程經(jīng) 過技術(shù)經(jīng)濟比較后認為: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 高在1 037.00~1 038.15m之間。黃河在該區(qū)段內(nèi)的防洪標準為50年一遇,在電廠廠址對應(yīng) 斷面處為100年一遇,設(shè)計洪水水位為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。對處于巴彥淖爾市臨河區(qū)東郊的電 廠工 程而言,土方來源是很緊缺的,要購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,填方高度太大會導(dǎo)致廠區(qū)所有附屬建(構(gòu))筑物基礎(chǔ)埋深增加或進行換填砂處 理。如果采用擋水圍墻,圍墻最高處要達到2.92m,雖然在技術(shù)上是可行的,但無論采用混 凝土還是采用漿砌皮石砌筑,工程量都是比較大的,在經(jīng)濟上不合理。從電廠的整體美觀角 度來講,如此高大、笨拙的防洪圍墻的視覺效果也非常差。并且廠區(qū)各個出入口處的擋水圍 墻不可能封閉,需要獨立采取一定的防洪措施,在這方面初步考慮在各個出入口準備足夠的 砂袋,通過防洪非工程措施的洪水預(yù)報和洪水警報,在洪水來臨前用砂袋對所有出入口進行 及時堵截,這樣的處理措施從目前來看是比較合理的,但是,在靠近廠區(qū)出入口堆置足夠量 的砂袋,一方面場地條件有限,另一方面影響電廠美觀。通過不斷的分析和比較,本工程較 為優(yōu)越的防洪措施是采用防洪堤,同樣各個出入口準備足夠的砂袋,通過防洪非工程措施的 洪水預(yù)報和洪水警報,在洪水來臨前用砂袋對所有出入口進行及時堵截。采用防洪堤的主要 優(yōu)點如下:首先,電廠遠離市區(qū),場地地形比較開闊,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地堆置砂袋,中間的 空閑地帶進行綠化處理,防洪的同時還增強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干砌塊石進行防護,堤頂為160mm泥結(jié)碎石路面。 防洪堤總長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、石方170元/m3元計、泥結(jié)碎石1 100元/m3計,本 期工程廠區(qū)整體墊高購置土方費用約1 804萬元,而防洪堤工程所需費用約533.82萬元。通 過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)濟合理的。
2.3 五原電廠2×600MW空冷機組工程
五原電廠2×600MW空冷機組工程位于內(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 應(yīng)斷面處為100年一遇,設(shè)計洪水位為H1%=1 030.19m,場地自然標高低于100年一遇設(shè)計洪 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。同時,廠區(qū)邊坡還需進行防護,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,周圍百余公里范圍大部分為 基本農(nóng)田,在廠址附近取如此數(shù)額巨大的土方相當困難;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,需要進行相應(yīng)的地基處理,給工程施工增加了難度,提高了整個工程的造 價。雖然本工程采取防洪堤方案造價較低,在經(jīng)濟上是合理的,但是,廠址處于高速公路與 省道交匯處,周圍均為基本農(nóng)田,不具備實施防洪堤的條件。
結(jié)合以上防洪方案,經(jīng)綜合比較分析,本工程采取場地墊高0.4~0.7m(廠區(qū)地坪標高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 洪水水位下為防洪堤,設(shè)計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計列,石方按170元 / m3元計列,那么就廠區(qū)整體墊高土方費用共計約1 970萬元,而施工吊裝區(qū)(二期廠區(qū) )也需要墊高,本次比較不計入費用。廠區(qū)微墊高和防洪堤結(jié)合的防洪方案費用合計約1 56 9萬元。由技術(shù)經(jīng)濟比較可以看出,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)濟上是合理的,比較適合于本工程的防洪。
通過以上工程實例分析可知,火力發(fā)電廠的防洪措施是多樣化的,但總的設(shè)計原則應(yīng)根據(jù)其 防洪標準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、擋水圍墻、場地整體墊高等構(gòu)筑物 來防御洪水的威脅,通過技術(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。
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