水电站水淹厂房风险分析及预防措施

卢熹 曹欢 吴明

【摘要】近些年我国自然灾害频发，在暴雨天气下，容易发生滑坡和泥石流，堵塞河道，形成堰塞湖，导致水淹厂房，带来较为严重的损失并且修复难度巨大。为了防止水淹厂房事故发生，分析了水淹厂房的可能性，提出了防止水淹厂房的措施，为水电厂的安全运行提供了保障。

【关键词】水电站；水淹厂房；预防措施

1.水淹厂房危害性

除水电站常见的火灾、爆炸、电伤害等安全事故外，水电站水淹厂房也时有发生。2004年天荒坪抽水蓄能电站由于高压水击穿高压隧洞内已封堵的固结灌浆孔，造成隧洞内大量高压水突然涌出，后来通过将高压输水管道排空对击穿处灌浆，迫使机组停运，造成一定的经济损失；2009年，俄罗斯萨扬舒申斯克水电站发生水淹厂房事故，导致數台水轮机组报废，厂房坍塌，变压器爆炸和环境污染，并且造成75名人员死亡；2012年响洪甸抽水蓄能电站在试验时水泵水轮机水环排水管直接联通尾水管的阀门破裂，使得下游水库水经此涌入厂房，造成水淹厂房事故。自然灾害、发电设备设施故障均可导致水流大量涌入厂房，倘若处理不当就会造成水淹厂房，引起重、特大人身伤亡和设备严重损坏事故。

2、水淹厂房的可能性分析

（1）机组振动超标。运行机组振动超标，导致水轮机发生结构性破坏，压力水会从水轮机组涌入厂房。

（2）压力钢管破损。如操作不当或者水电厂压力钢管存在质量缺陷，产生严重水锤，以致压力钢管产生破损，高压水将会凶猛地涌入厂房，造成极其恶劣的破坏。所以，在钢管充水、排空操作过程中，必须严格按照作业指导书及运行技术标准进行速度控制，避免严重水锤产生，避免山体渗水压力对钢管的破坏；调速器紧急关闭时间必须满足设计要求；必须定期对钢管进行金属探伤检查，确认是否有缺陷，若有则消除缺陷。而在渗漏集水井口、机组进口球阀处安装视频摄像头，观察压力钢管是否漏水也是快速响应最为直观的监视途径。

（3）排水管破损。排水泵排水管存在质量缺陷，运行操作不当、自动启停控制程序错误、多台泵同时启停产生的严重水锤，水泵正常启停工作过程中产生的水锤疲劳破坏均能引起排水泵排水管破损。实际运行中应避免多台泵同时启动、同时停止的操作，采用能减缓水锤的带有缓闭功能的逆止阀，以免产生严重的水锤破坏；应做好管路防腐维护工作，必要时，对管路进行金属探伤检查，保证设备的健康水平。

（4）严重自然灾害。其中包括：超设计标准洪水，下游水位到达设计洪水位▽76.4m，下游水位预报继续上涨时，江水可能倒灌进入电站厂房，造成机电设备损坏。超设计标准地震，可能造成厂房挡水结构开裂或结构局部破坏导致漏水，或电力设备损坏导致泵站损坏无法排水，致使水淹厂房。

3、防止水淹厂房的措施

3.1 水淹厂房保护预案

为保证在发生水淹厂房时能高效、有序地做好应急处置和救援工作，最大程度地减轻主设备和辅助设备的损坏程度，保障现场员工的生命安全和财产安全，水电站制定了完善的《电站防汛现场处置方案》。方案包括事故风险分析、应急工作职责、应急处置、事故处理注意事项等几个方面。

3.2 数据监测系统

实时掌握机组的运行工况，特别是加强对机组主要受力部件、关键转动部件、过水流道部件的日常监控检查和检修维护力度，确保机组各关键部件安全，使其健康运行。

（1）增设机组在线实时监测系统，实时监测机组的振摆情况。实时监测机组推导、上导、水导等重点部位的振动和摆度。当机组振动和摆度超标时，在线监测系统会及时发信告警，从而方便运行人员迅速采取措施。

（2）在全厂增设水位检测装置。由于盘形阀操作廊道地势最低，如果发生厂房进水事故，水会在此廊道汇集，造成廊道水位显著上升，因此在厂房盘形阀操作廊道增设11套水位信号器，直接上送至监控系统。

（3）增设工业电视系统，全方位监控机组重点关键部位的运行工况。加强对厂房渗漏水情况的监视，在全厂共计11个点位增设摄像机。主要目的是监控廊道内发生的各种情况，对盘形阀主廊道在汛期期间的情况做到及时、有效的了解。

（4）在机组检修期间，将机组主要受力部件螺栓的疲劳情况、无损探伤等作为重点监控项目进行处理。结合机组大、小修周期，制定机组主要受力部件螺栓的检修项目，保证机组主要受力螺栓不带病运行、不超期服役。

（5）加强日常运行分析，及时了解机组运行工况。做好机组振动、摆度的日常趋势分析，根据运行趋势的发展过程及时调整运行工况，确保机组在最佳工况下运行；做好机组漏水量的日常分析，及时分析判断出机组漏水部位的运行状况；通过分析厂房排水系统的启停间隔、排水时间的变化情况，确保排水系统的的稳定运行。

3.2 厂房排水系统组成

水电站电站厂房排水系统包括机组检修排水、厂房渗漏排水和抽排廊道渗漏排水系统组成。确保发生厂房漏水时能有效控制厂房积水，降低发生水淹厂房的风险，避免发生重大事故。

机组检修排水系统通过排水廊道排水至检修集水井后，经深井泵排至下游。厂房渗漏排水系统通过各层廊道排水沟排水至集水井后，经深井泵排至下游。大坝排水系统用于排除大坝的渗漏集水，将集水排至厂坝平台的排水沟内。

4、结语

水电站水淹厂房具有损失大、影响面广、持续时间长、恢复投产周期长等特点。水电站通过总结水淹厂房事故的经验教训，加强日常管理、技术监控和技术改造，给出切合实际的应对措施，提高防止水淹厂房事故的能力，并制定了相应的预案，也为其他电厂提供了参考。

参考文献：

[1] 防止水电站水淹厂房措施报告.国家能源局综合司电力安全生产简报.2015年

[2] 隋欣，廖文根.中国水电温室气体减排作用分析[J].中国水利水电科学研究院学报.2010（2）

[3] 防止水电站水淹厂房措施报告.国家能源局综合司电力安全生产简报.2015年

作者简介：卢熹（1987—），男，陕西韩城人，工程师，研究方向：水电站运行管理。