丹江口水利樞紐后期續(xù)建工程水庫移民的原則和方針

簡單介紹了丹江口水庫的來水情況,回顧了丹江口水庫在抗御’98洪水中的調(diào)度情況,并分析了丹江口水庫在抗洪中所發(fā)揮的巨大作用。

丹江口水利樞紐初期工程最大壩高97米,壩頂高程為吳淞基面162米,正常設(shè)計水位157米,相應(yīng)的庫容達(dá)174.5億立米,回水長度漢江干流為177公里,支流丹江84公里。大壩通航建筑物采用移動式垂直升船機和斜面升船機,分別與上游水庫和下游河道相銜接,一次可通過150噸駁船或減載的300噸駁船一只,年通過能力為82萬噸,并在左岸胡家?guī)X建有機械化水陸聯(lián)運港區(qū)。自1968年水庫蓄水運用以來,對漢江的航道起著十分顯著的有益變化,促進(jìn)了航運事業(yè)的發(fā)展。

介紹了丹江口水利樞紐的開發(fā)規(guī)劃初期工程的樞紐布置及主要建筑物;重點介紹了續(xù)建計劃中的大壩加高工程及水利樞紐主要的社會經(jīng)濟(jì)效益。

通過對丹江口水利樞紐深孔胸墻出現(xiàn)的環(huán)氧涂層和高強砂漿層局部脫落、脫空、破損等問題的解決對水利建筑物中出現(xiàn)的混凝土局部失效如何修復(fù)提供了一種可靠的施工工藝。

介紹了丹江口水利樞紐的開發(fā)規(guī)劃初期工程的樞紐布置及主要建筑物;重點介紹了續(xù)建計劃中的大壩加高工程及水利樞紐主要的社會經(jīng)濟(jì)效益。

丹江口大壩壩基巖漿巖、變質(zhì)巖、沉積巖三大巖類均有分布,巖漿巖和變質(zhì)巖中構(gòu)造較發(fā)育,變質(zhì)巖和沉積巖間有不整合接觸面。根據(jù)大量壓水試驗成果結(jié)合防滲要求,進(jìn)行壩基巖體滲透性分區(qū),并對壩基集中滲流帶和不整合面的滲漏、滲透變形特征進(jìn)行專題研究,為設(shè)計合理的滲控方案提供了可靠的地質(zhì)依據(jù)。

丹江口水利樞紐是南水北調(diào)中線重要的水源工程,初期工程大壩按地震烈度8度設(shè)防。根據(jù)區(qū)域地震活動資料以及空間和時間分布特征,從區(qū)域構(gòu)造背景研究、近場區(qū)構(gòu)造背景研究和工程場地斷層活動性研究等3個層次出發(fā),對工程場地的構(gòu)造穩(wěn)定性進(jìn)行了評價,認(rèn)為工程場地處于相對穩(wěn)定的地塊上,后期大壩加高工程可按地震烈度7度設(shè)防。

丹江口水利樞紐是南水北調(diào)中線重要的水源工程,初期工程大壩按地震烈度8度設(shè)防。從區(qū)域構(gòu)造背景研究、近場區(qū)構(gòu)造背景研究和工程場地活動斷層研究判定等三個層次出發(fā),對工程場地的構(gòu)造穩(wěn)定性進(jìn)行了可靠且合理地評價,認(rèn)為工程場地處于相對穩(wěn)定的地塊上。后期大壩加高工程按地震烈度7度設(shè)防。

通過增量分析法,分析了漢江集團(tuán)公司大電廠與小電廠的效益轉(zhuǎn)移情況,以及小電廠改制與非改制條件下集團(tuán)的增量效益,認(rèn)為在非設(shè)計運行條件下,小電廠不改制,既可為企業(yè)增加整體利潤,又可增加國家稅收;小電廠改制,則會導(dǎo)致效益在不同利益主體間的轉(zhuǎn)移和損失。

丹江口水利樞紐是５０年代我國自行設(shè)計的第一個高壩，長江科學(xué)院為配合該工程設(shè)計院及時開展了高速水流方面的專題研究，取得了不少的成果，并得到設(shè)計部門的應(yīng)用。如在深孔體型方面，為適應(yīng)高水頭的水流特性，取消了閘門槽，將事故檢修門設(shè)置于進(jìn)口前緣，弧形工作門位于出口，管道系無門槽的有壓進(jìn)水口和陡坡明流泄槽的型式。實踐證明其運用可靠，水流特性較好。而出口消能采用挑流，使下游沖刷坑遠(yuǎn)離壩腳，確保大壩的安全。經(jīng)多年運行和原型觀測，證明該工程的設(shè)計、科研和施工是成功的。

本文對丹江口大壩的水平位移、垂直位移、應(yīng)力、溫度、揚壓力、滲流等監(jiān)測資料進(jìn)行了綜合分析,通過分析,認(rèn)為大壩經(jīng)過20多年的運行考驗,其工作性態(tài)是正常的。

丹江口水利樞紐已運行二十多年，經(jīng)過多次原型水力學(xué)觀測，獲得了有關(guān)溢流表孔的泄流能力、流量系數(shù)、壓力、水面線及鼻坎挑流水舌射程、下游河床基巖沖刷坑歷年的發(fā)展、高速水流摻氣等方面的寶貴資料，將這些資料與水工模型試驗成果進(jìn)行了對比和分析，探討了水工模型的相似性和縮尺效應(yīng)問題．提出了計算表孔流量系數(shù)的經(jīng)驗公式，對丹江口水庫按后期規(guī)模加高后，溢流表孔的有關(guān)水力學(xué)問題提出了分析意見，預(yù)計其泄水能力與初期規(guī)?；鞠嗤?，流量系數(shù)仍可按所提出的經(jīng)驗公式計算，下游河床局部沖刷坑將會加深３～６米，在加高大壩設(shè)計中，應(yīng)該采取有效措施，減輕河床沖刷。

丹江口大壩安全監(jiān)測,為使水準(zhǔn)基點的穩(wěn)定可靠,設(shè)置在庫水壓力作用范圍之外。曾布設(shè)了周長60km上、下兩條ⅰ等水準(zhǔn)觀測環(huán)線,逐年觀測探明庫水壓力的作用范圍。通過對觀測資料的整理分析,論證了丹江口水庫正常蓄水位157m高程,庫容174.5×10~8m~3時,對大壩下游地殼沉陷影響半徑約9km。這是我國大壩安全監(jiān)測方面少有的資料,可供大壩安全監(jiān)測人員參考。

防御漢水洪災(zāi)是丹江口水利樞紐的首要任務(wù),保證這一任務(wù)實現(xiàn)的關(guān)鍵在于準(zhǔn)確及時地提供水文預(yù)報信息。為此,丹江口水利樞紐管理局從1982年開始,逐年從國外引進(jìn)先進(jìn)的水文自動測報系統(tǒng)和各種電子計算機系統(tǒng),使樞紐的防洪調(diào)度工作朝著自動化的方向邁進(jìn)了一大步。本文僅對丹江口水利樞紐防洪預(yù)報調(diào)度自動化技術(shù)作一概要介紹。

丹江口水利樞紐自1967年下閘蓄水投入運用以來,金屬結(jié)構(gòu)腐蝕頗為嚴(yán)重,對樞紐的安全運用造成威脅。水下及近水鋼鐵結(jié)構(gòu)的腐蝕主要為電化學(xué)腐蝕,而微生物則起著極為有害的加速腐蝕作用。為了尋找有效的防腐措施,保障水利樞紐安全,進(jìn)行金屬結(jié)構(gòu)腐蝕與微生物關(guān)系的調(diào)查工作十分必要。從70年代中期以來,丹江口水利樞紐管理局對丹江口水利樞紐水下金屬結(jié)構(gòu)腐蝕情況按不同季節(jié)進(jìn)行了十次現(xiàn)場調(diào)查和微生物腐蝕的分析研究,獲得了一些成果。

本文介紹了丹江口水利樞紐后期完建工程混凝土壩內(nèi)部觀測系統(tǒng)的設(shè)計情況，針對大壩分期施工的特點，對內(nèi)部觀測系統(tǒng)的設(shè)計原則、觀測項目及監(jiān)測設(shè)施的布置和初期規(guī)模監(jiān)測設(shè)施的更新改造進(jìn)行了探索。

丹江口水庫初期工程蓄水后,誘發(fā)地震震源淺、烈度高,對震中附近建筑物和樞紐副壩造成了不同程度的損壞。根據(jù)水庫區(qū)地震地質(zhì)、滲透環(huán)境條件,并結(jié)合地震活動資料,宏觀預(yù)測后期水位抬升13m后,潛在誘震區(qū)為丹庫碳酸鹽巖分布區(qū)的宋灣—瓦房溝及林茂山—涼水河一帶,考慮到水體荷載的影響效應(yīng)增加甚微,地震強度ms<5.0級。

丹江口水利樞紐水庫調(diào)度計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)始建于１９９１年。隨著網(wǎng)上工作站的增加及部分設(shè)備老化，原有網(wǎng)絡(luò)的弱點逐漸暴露出來，在一定程度上制約了信息系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，從１９９６年開始對原有系統(tǒng)進(jìn)行了升級改造，硬件上利用ｆａｓｔｅｔｈｅｒｎｅｔ和ｓｗｉｔｃｈ技術(shù)，軟件上采用了實用可靠的ｗｉｎｄｏｗｓ４．０網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。新系統(tǒng)自１９９７年汛前投入試運行以來，設(shè)備運行穩(wěn)定，性能及可靠性較原系統(tǒng)有較大提高。

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作者回顧了漢江流域規(guī)劃及其第一期工程丹江口水利樞紐的規(guī)劃和設(shè)計。文章側(cè)重闡明了丹江口工程綜合利用規(guī)劃、設(shè)計基本方案研究、施工質(zhì)量控制與大壩安全,和國家遭遇經(jīng)濟(jì)困難修改設(shè)計等重大問題。并就已建的初期規(guī)模運行二十年說明丹江口工程的巨大經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益?？梢灶A(yù)料,丹江口工程續(xù)建至最終規(guī)模,將會發(fā)揮更大的綜合效益。

介紹了南水北調(diào)中線水源地丹江口水利樞紐升船機的概況,綜合說明了垂直升船機和斜面升船機的總體布置情況和各大部件的工作原理及設(shè)計思路。