火力发电厂防洪措施的分析.docx
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火力发电厂防洪措施的分析
火力发电厂防洪措施的分析(2021年)
Safetyisthegoal,preventionisthemeans,andachievingorrealizingthegoalofsafetyisthebasicconnotationofsafetyprevention.
(安全管理)
单位:
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日期:
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火力发电厂防洪措施的分析(2021年)
导语:
做好准备和保护,以应付攻击或者避免受害,从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。
显而易见,安全是目的,防范是手段,通过防范的手段达到或实现安全的目的,就是安全防范的基本内涵。
“水火无情”,无数次肆虐的洪水给我们的家园带来了毁灭性的破坏,给国家财产带来了巨大的损失。
国家每年投入巨大的人力、物力、财力对江、河、湖、海进行治理和防护,以提高其防洪标准。
尽管如此,防洪标准还是不能满足个别防洪对象。
对于不同的防洪对象,根据其在国民经济中的地位、等级、规划的使用寿命等,其防洪标准也不尽相同。
比如,城市防洪、水库防洪、铁路防洪、公路防洪、工矿企业防洪等,都有不相同的防洪标准。
作为耗资巨大、关系人民生活安全稳定的火力发电厂,按照不同的等级划分,防洪标准也有所不同。
Ⅰ级火力发电厂(规划容量≥2400MW),防洪标准≥100、200年一遇的高水(潮)位(对于风暴潮严重地区的特大型海滨发电厂取200年);Ⅱ级火力发电厂(2400MW>规划容量≥400MW),防洪标准≥100年一遇的高水(潮)位;Ⅲ级火力发电厂(规划容量<400MW),防洪标准≥50年一遇的高水(潮)位。
火电厂防洪设施标准应高于相应高水(潮)位加0.5m的安全超高,并且宜在初期工程中按规划的规模一次建成。
对于靠近江、河、湖、海且不满足防洪要求的火力发电厂厂址,就需要采取适当措施提高电厂防洪标准。
1火力发电厂的防洪措施
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变洪水天然运动特性的措施,主要有堤防、河道整治工程、蓄滞洪工程和水库等,通过这些工程手段扩大河道泄量、分流、疏导和拦蓄洪水,以减轻灾害;
1.2防洪非工程措施
防洪非工程措施在于辅助工程措施发挥功能、协调人与洪水之间关系、缓解洪水灾害影响的措施,主要包括洪水预报、洪水警报、蓄滞洪区管理、洪水保险、河道清障、河道管理、超标准洪水防御措施、灾后救济等,通过这些非工程措施,可以避免、预防洪水侵袭,适应各种类型洪水的变化,更好地发挥防洪工程的效益,从而减轻洪灾损失。
火力发电厂根据其防洪标准应采取以防洪工程措施为主,防洪非工程措施为辅的防洪体系,可因地制宜地采用防洪堤、排洪沟、河道整治、水库、挡水围墙、场地整体垫高等构筑物来防御洪水的威胁。
防洪堤主要适用于远离城镇,地形开阔的工程建设中,就近有充足的土石方来源,并且洪水位较高;排洪沟主要是对自然形成的沟渠进行整治与连通,要求有地势较低的排泄源,能快速将洪水排泄;河道整治和水库工程是水利主管部门负责建设的,火电厂建设工程位于上述工程规划的防洪范围之内,且防洪标准能满足电厂工程的防洪要求,电厂可利用其防洪;挡水围墙适用于洪水位较低、场地条件有限、土石方来源较困难的工程,并且适宜于要求形象较高的工程中;场地整体垫高主要适用于洪水位较低的工程。
具体采取什么样的防洪措施,要根据工程所处的地理位置、周围环境、洪水来源及影响程度等因素综合考虑,通过技术经济比较得出最佳方案。
2实例分析
下面将结合几个火电厂工程对上述问题进行分析、探讨。
2.1亚能辰光电厂2×600MW机组工程
本工程电厂厂址距呼和浩特市仅20km,厂址内地形平坦开阔,自然标高在1016.52~1019.98m之间。
厂址100年一遇设计洪水水位为H1%=[CM)]1016.61m,厂址应予以考虑暴雨产生的雨洪。
对于这样局部位置自然地面标高小于设计洪水位标高的厂址,可行的防洪措施有局部垫高、挡水围墙和防洪堤。
但挡水围墙和防洪堤所需的地上、地下结构材料为浆砌片石或混凝土,产生的费用较大,并且厂区各个出入口处的挡水构筑物不可能封闭,还需独立采取一定的防洪措施。
而本工程采取局部垫高方式,在自然地面标高小于1016.61m(设计洪水位标高)加0.5m(安全超高)的位置进行垫高,使厂区设计标高控制在1017.11m以上。
综合考虑厂址地形条件和厂区排水,厂区竖向设计依据自然坡度标高控制在1017.36~1018.25m之间,发生的土石方工程量为:
填方233000m3
,挖方8900m3
。
考虑到厂区基槽余土约有15万m3,不足土方74[KG*2]100m3
可从该电厂平原灰场取土。
这样即可满足电厂填方需要,达到防洪要求,同时扩大了灰场的库容。
因此,本工程采取局部垫高的方式在技术上是可行的,在经济上是合理的。
但是,本工程经过技术经济比较后认为:
在防洪堤、排洪沟、挡水围墙等防洪措施上是不合理的。
2.2临河热电厂2×300MW供热机组工程
本工程位于内蒙古临河市东郊,距临河市约10km.厂址南临京-包铁路和黄河,自然地面标高在1037.00~1038.15m之间。
黄河在该区段内的防洪标准为50年一遇,在电厂厂址对应断面处为100年一遇,设计洪水水位为H1%=1039.42m。
电厂需要采取防洪措施。
电厂防洪如果采取整体垫高方式,场地需垫高1.77~2.92m,就电厂厂区一期工程而言需要填方约676500m3
,安装施工区需要填方225500m3
。
对处于巴彦淖尔市临河区东郊的电厂工程而言,土方来源是很紧缺的,要购置符合电厂填方要求的、数额如此巨大的土方量是很困难的。
而且,填方高度太大会导致厂区所有附属建(构)筑物基础埋深增加或进行换填砂处理。
如果采用挡水围墙,围墙最高处要达到2.92m,虽然在技术上是可行的,但无论采用混凝土还是采用浆砌皮石砌筑,工程量都是比较大的,在经济上不合理。
从电厂的整体美观角度来讲,如此高大、笨拙的防洪围墙的视觉效果也非常差。
并且厂区各个出入口处的挡水围墙不可能封闭,需要独立采取一定的防洪措施,在这方面初步考虑在各个出入口准备足够的砂袋,通过防洪非工程措施的洪水预报和洪水警报,在洪水来临前用砂袋对所有出入口进行及时堵截,这样的处理措施从目前来看是比较合理的,但是,在靠近厂区出入口堆置足够量的砂袋,一方面场地条件有限,另一方面影响电厂美观。
通过不断的分析和比较,本工程较为优越的防洪措施是采用防洪堤,同样各个出入口准备足够的砂袋,通过防洪非工程措施的洪水预报和洪水警报,在洪水来临前用砂袋对所有出入口进行及时堵截。
采用防洪堤的主要优点如下:
首先,电厂远离市区,场地地形比较开阔,具备采用防洪堤的条件,以规划容量在内的围墙外30m为防洪堤界限,使防洪设施一次建成,满足电厂本期及规划防洪要求;其次,电厂围墙与防洪堤之间有30m的间距,在防洪堤各出入口可以有场地堆置砂袋,中间的空闲地带进行绿化处理,防洪的同时还增强了电厂的整体绿化美化效果。
电厂整体垫高和防洪堤的经济比较:
防洪堤主体采用粉土或粉质粘土等作为均质堤体,堤体的两侧采用300mm干砌块石进行防护,堤顶为160mm泥结碎石路面。
防洪堤总长5817.6m,工程量为:
均质堤体54[KG*2]000m3
、干砌石13[KG*2]000m3
、泥结碎石1862m3
。
初步以土方20元/m3计、石方170元/m3
元计、泥结碎石1100元/m3
计,本期工程厂区整体垫高购置土方费用约1804万元,而防洪堤工程所需费用约533.82万元。
通过几种可行的防洪方案的比较分析,本工程采用防洪堤的防洪措施是最为经济合理的。
2.3五原电厂2×600MW空冷机组工程
五原电厂2×600MW空冷机组工程位于内蒙古自治区巴彦淖尔市五原县套海镇东侧。
本工程厂址区域大部分为荒地。
地势平坦,属黄河冲积平原,地形西南高东北低,自然坡降0.18%,自然地面标高在1027.62~1029.68m左右。
厂址距离南侧黄河主河道约8km,黄河在厂址对应断面处为100年一遇,设计洪水位为H1%=1030.19m,场地自然标高低于100年一遇设计洪水位。
如果厂区采取整体垫高的方式,那么厂区需垫高2~3m,所需土方近985000m3
,施工吊装区所需土方与其相差不远。
同时,厂区边坡还需进行防护,需要石方量约7080m3
。
上述方案从技术角度讲是不可行的。
首先,厂址处于黄河北岸河套平原,周围百余公里范围大部分为基本农田,在厂址附近取如此数额巨大的土方相当困难;其次,如果厂区整体垫高2~3m,那么厂区内部分主要生产建筑物、辅助厂房和构筑物、附属建筑、道路等坐落在回填土上,地基承载力不够,需要进行相应的地基处理,给工程施工增加了难度,提高了整个工程的造价。
虽然本工程采取防洪堤方案造价较低,在经济上是合理的,但是,厂址处于高速公路与省道交汇处,周围均为基本农田,不具备实施防洪堤的条件。
结合以上防洪方案,经综合比较分析,本工程采取场地垫高0.4~0.7m(厂区地坪标高1028.7m)和防洪堤相结合的防洪措施比较合理。
该方案将防洪堤与厂区围墙为统一考虑,设计洪水水位下为防洪堤,设计洪水水位上为砖围墙,防洪堤按照规划容量一次建成。
需要石方量约59000m3
,需要土方量约283000m3
。
初步以土方按20元/m3
计列,石方按170元/m3元计列,那么就厂区整体垫高土方费用共计约1970万元,而施工吊装区(二期厂区)也需要垫高,本次比较不计入费用。
厂区微垫高和防洪堤结合的防洪方案费用合计约1569万元。
由技术经济比较可以看出,采取微垫高和防洪堤相结合的方式在技术上是可行的,在经济上是合理的,比较适合于本工程的防洪。
通过以上工程实例分析可知,火力发电厂的防洪措施是多样化的,但总的设计原则应根据其防洪标准采取以防洪工程措施为主,防洪非工程措施为辅的防洪体系。
针对不同的工程条件,可因地制宜地采用防洪堤、排洪沟、河道整治、水库、挡水围墙、场地整体垫高等构筑物来防御洪水的威胁,通过技术技经综合分析,确立在技术上可行,技经上合理的最佳方案。
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