第三节 水库运行管理
一、水库运行管理概述
水库运行管理是指采取技术、经济、行政和法律的措施,合理组织水库的运行、维修和经营,以保证水库安全和充分发挥效益的工作。
自中华人民共和国成立以来,我国水库工程管理还相对落后,长期以来,重建轻管现象突出,加上一些中小型水库交通通信不畅、管理队伍业务素质不高,给管理工作带来很大困难。
自党的十八大以来,习近平总书记提出的“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的新时期治水思路,为水利工作赋予了新内涵、新任务、新要求。经济社会的快速发展,一方面无疑对水库工程管理有着促进作用,另一方面对水库工程管理水平的现代化有着迫切的需要,今后水库工程管理将有一个新的更大的飞跃。水库管理规章制度不断完善,水库管理工作将走向科学化、规范化、标准化、制度化、信息化。
二、水库运行管理的意义
水库的建设为工农业发展创造了有利的条件,如何加强水库的运行管理,确保水库工程的安全和完整,充分发挥水库工程的经济效益,保障城乡居民的用水安全,是水库运行管理工作的重点。水库管理得好坏,直接影响水库效益的高低,如果管理不善,水库效益不能正常发挥,甚至可能还会造成严重的事故,给国家和人民的生命财产带来不可估量的损失。加强水库运行管理的意义主要体现在以下几个方面:
(1)通过加强管理,可以及时发现安全隐患,确保大坝安全。
(2)通过加强管理,可以充分发挥水库的综合效益。
(3)通过对水库中的水工建筑物安全监测,可以验证设计依据,提高设计水平。
(4)在管理中,注意资料的收集整理,为科学研究提供资料。
三、水库运行管理的任务
水库运行管理的主要任务包括以下几个:
(1)保证水库安全运行、防止溃坝。
(2)充分发挥规划设计等规定的防洪、灌溉、发电、供水、航运以及发展水产、改善环境等各种效益。
(3)对工程进行维修养护,防止和延缓工程老化、库区淤积、自然和人为破坏,延长水库使用年限。
(4)不断提高管理水平。
四、水库运行管理的工作内容
按照水库工程管理考核标准,水库工程管理主要包括组织管理、安全管理、运行管理、经济管理四个类别,其中,水库的运行管理是主要内容,包括工程检查、工程观测、工程养护、机电设备维护、工程维修、报汛及洪水预报、防洪调度、兴利调度、操作运行、管理现代化等内容。本书主要介绍水库的控制运用、检查监测、养护修理和防汛抢险等方面的内容。水电站运行管理参见本丛书的《小型水电站运行与维护》。
(一)水库控制运用
水库控制运用又称为水库调度,包括防洪调度和兴利调度。水库控制运用的任务,就是根据水库工程承担的水利任务、河川径流的变化情况以及国民经济各部门的用水要求,利用水库的调蓄能力,在保证水库枢纽安全的前提下,制订合理的水库运用方案,有计划地对入库天然径流进行控制蓄泄,最大限度地发挥水资源的综合效益。水库控制运用是水库工程运行管理的中心环节。合理的水库控制运用,还有助于工程的管理、保持工程的完整、延长水工建筑物的使用寿命。
水库控制运用的内容包括:掌握各种建筑物和设备的技术状况;了解水库实际蓄泄能力和有关河道的过水能力。
(1)收集水文气象资料的情报、预报以及防汛部门和各用水户的要求。
(2)编制水库调度规程,确定调度原则和调度方式,绘制水库调度图。
(3)编制和审批水库年度调度计划,确定分期运用指标和供水指标,作为年度水库调节的依据。
(4)确定每个时段(月、旬或周)的调度计划,发布和执行水库实时调度指令。
(5)在改变泄量前,通知有关单位并发出警报。
(6)随时了解调度过程中的问题和用水户的意见,以调整调度工作。
(7)搜集、整理、分析有关调度的原始资料。
(二)检查监测
水库的检查观测包括水库的巡视检查和仪器监测。
1.巡视检查
巡视检查是用眼看、耳听、手摸等直观方法并辅以简单的工具,对水工建筑物外露的部分进行检查,以发现一切不正常现象,并从中分析、判断建筑物内部的问题,从而进一步进行检查和观测,并采取相应的修理措施。人工巡视检查是大坝安全监测的重要内容,能较好地弥补仪器观测的局限性,但这种检查只能进行外表检查,难以发现内部存在的隐患。
巡视检查工作分为日常巡视检查、年度巡视检查和特别巡视检查三类。
(1)日常巡视检查是指在常规情况下,对大坝进行的例行巡视检查。日常巡查应根据大坝的具体情况和特点,制定切实可行的巡查制度,具体规定巡查的时间、部位、内容和要求,并确定日常巡回检查路线和顺序,由有经验的技术人员负责,并相对固定。
(2)年度巡视检查是在每年汛前汛后、用水期前后、第一次高水位、冻害地区的冰冻期和融冰期、有蚁害地区的白蚁活动显著期、高水位低气温时期等条件下进行的巡视检查。
(3)特别巡视检查是当大坝发生比较严重的险情或破坏现象,或发生特大洪水、大暴雨、7级以上大风、有感地震、水位骤升骤降等非常运用情况下进行的巡视检查。
2.仪器监测
水库水工建筑物在施工及运行过程中,受外荷载作用及各种因素影响,其状态不断变化,这种变化常常是隐蔽、缓慢、不易察觉的。为了监视水工建筑物的安全运行状态,通常在坝体和坝基内埋设各种监测仪器,以定期或实时监测埋设仪器部位的变形、应力应变和温度、渗流等,并对这些监测资料进行整理分析,评价和监控水工建筑物的安全状况。然而,在出现隐患、病害的部位不一定预埋监测仪器,或者因仪器使用寿命而失效,因此需要用巡视检查和现场检测加以弥补。
根据大坝安全监测的目的,仪器监测项目可以归纳为环境量监测,变形监测,渗流监测,结构内部应力、应变、温度监测,水力学监测,地震监测等六大类。
(三)养护修理
水工建筑物在运用中,受到各种外力和外界因素的作用,随着时间的推移,将向不利的方向转化,逐渐降低其工作性能,缩短工程寿命,甚至造成严重事故。因此,对水工建筑物进行妥善的养护,对其病害进行及时有效的维修,使不安全的因素向有利的方向转化,确保工程安全,使水工建筑物长期地充分发挥其应有的效益,这就是加强养护维修的重要意义。工程实践告诉我们,只要加强检查观测和养护维修工作,病险水库就可以转危为安,发挥正常效益;否则势必造成严重事故,严重威胁人民生命财产的安全。
水库养护的范围主要包括坝顶的养护、坝体及护坡养护、溢洪道的养护、闸门及启闭设备的养护修理。
养护是指保持工程完整状态和正常运用的日常维护工作,它是经常、定期、有计划、有次序地进行的。
本着“经常养护,随时维修;养重于修,修重于抢”的原则,养护维修工作一般可分为经常性的养护维修、岁修、大修和抢修四种。
(1)经常性的养护维修。根据检查观测发现的问题而进行的日常保养维修和局部修理,以保持工程的完整。
(2)岁修。在每年汛后检查发现工程问题,编制岁修计划,报批后进行的修理。
(3)大修。工程发生较大损坏,修复工作量大,技术较复杂,管理单位报请上级主管部门批准,邀请设计、施工和科研单位共同研究制订修复计划,报批后修理。
(4)抢修。工程发生事故,危及工程安全时,管理单位应立即组织力量进行抢险,同时上报主管部门,采取进一步的处理措施。
无论是经常性的养护维修,还是岁修、大修或抢修,均以恢复或局部改善原有结构为原则;如需扩建改建,应列入基本建设计划,按基建程序报批后进行。
(四)防汛抢险
防汛是在汛期掌握水情变化和建筑物状况,做好调动和加强建筑物及其下游的安全防范工作;抢险是在建筑物出现险情时,为避免工程失事而进行的紧急抢护工作。防汛抢险是水利工程管理的一项重要工作,内容包括:各级机构应建立防汛机构,组织防汛队伍,准备物资器材,立足于防大汛、抢大险,确保工程安全。不断总结抢险的经验教训,及时发现险情,准确判断险情的类型和程度,采取正确措施处理险情,迅速有力地把险情消灭在萌芽状况,是取得防汛抢险胜利的关键。工程出现险情时,应在党和政府的统一领导下,充分发动群众,立即进行抢护。在防汛抢险中,应随时做好防大汛、抢大险的准备,制定相应的抢险方案,尽可能地减少洪灾造成的损失。