我國首次于1968年和1972年分別在河北石家莊崗南水庫和北京密云水庫安裝了抽水蓄能機組。由于水庫灌溉調度和機組質量等原因，加之水頭低、容量小，這些機組未能很好地發(fā)揮作用，也未能得到電網(wǎng)的重視。1978以后，隨著我國經濟的快速發(fā)展，用電量大增，電網(wǎng)的峰谷差越來越大，加之80年代后抽水蓄能電站與系統(tǒng)中其它調峰電源相比具有如下優(yōu)點：既可調峰又可填谷；機組起停及升降負荷靈活、方便可靠，具有快速跟蹤負荷的能力；運行成并降低系統(tǒng)煤耗和運行檢修費用、提高火電、核電機組的使用壽命；另為電網(wǎng)提供緊急事故備用和承擔系統(tǒng)調頻、調相等任務。正是由于抽水蓄能電站具有在很多的共性，但亦有眾多有別于常規(guī)水電站的鮮明的個性。水工管理工作即是其中之一，而水工管理工作的核心則首當是確保水工建筑物的安全、穩(wěn)定、抽水蓄能電站水工建筑物型式多樣、數(shù)量眾多、布置廣泛，與常規(guī)水電站紐區(qū)多盡可能選擇在L/H較小的區(qū)域，這就決定了抽水蓄能電站樞紐區(qū)多建于天荒坪上、下水庫天然高差約650m,輸水系統(tǒng)沿線山體孤立危巖眾多、峭壁林立，危巖處理難以全面徹底、巡檢難度大，盡管有局部的攔石措施，但還是難以確保位于坡腳的地面開關站和中控樓有足夠的安全余度，當影響坡體和2.由于抽水蓄能電站在電網(wǎng)中所承擔的獨特的調峰、填谷作用，故水庫始終處于抽水、發(fā)電交替循環(huán)的復雜運行工況之下，特天荒坪電站為日調節(jié)純抽水蓄能電站，其上、下水庫工作深度分別為28.42m(不頂事故，頂事故時則為36.18m)和44.8m,設計水位日變幅上庫水的靜荷載作用，而且還要受到水的交變動荷載的作用，如此頻繁、反復的加載、卸荷、再加載、再卸荷，必對瀝青混凝土防滲護面和下庫大壩面板適應變形的能力產生不利的影響。另，水位頻繁變化對水位變動帶內的下庫庫岸穩(wěn)定3.水工建筑物多始終處于持續(xù)的高水頭作用下。特別是位于高壓輸水系統(tǒng)中下部的各施工支洞尤為其堵頭部位、距輸水系統(tǒng)水平距離很近的各勘探平洞、廠房上游側排水觀測廊道以及該部位入巖達40～50m的排水、觀測孔等，其滲透比降大于15倍甚至20倍以上，若有結構面連通則極有可能形成集中滲漏通道危及安全。天荒坪電站自2000年12月份六臺機全部投運以來，上述部位由于承受了較大的水壓力，陸續(xù)出現(xiàn)了一系列若發(fā)現(xiàn)、處理不及時將可能產生較為嚴重后果的事件：(1)2002年5月23日水工巡檢人員在例行的巡視檢查中首次發(fā)現(xiàn)位于7#施工支洞下岔2#堵頭部位出現(xiàn)較嚴重的射流現(xiàn)象，射流量為2.2～2.4L/S左右，噴射壓力巨大根本無法測壓，給2#斜井的運行帶來了巨大的安全隱患(2)2004年7月29日，5#、6#施工支洞出現(xiàn)涌水事故，涌水流量約120L/S左右，經放空斜井排查，涌水原因為高壓水流擊穿2#輸水系統(tǒng)下平段內側砼薄弱部位，通過并迅速擴大了排水管某處的缺陷部位，造成水道內大量高壓水的突然涌出(3)2005年11月底~12月初，在PD15探洞樁號為0+540、0+570、0+600處的鉆孔過程中，上述三孔在孔深分別為38m、18.2m、10m時出現(xiàn)較大的涌水量，涌水壓力分別達5.2MPa、6.4MPa、6.4MPa,且自動監(jiān)測資料顯示PD15探洞滲水量與庫水位相關性顯著,這說明PD15探洞與輸水系統(tǒng)之間存在較緊密的水力聯(lián)系。米、幾十厘米不等，所以在水庫運行過程中水工建筑物的變形量、變形速率均十分有限，在有限的時間內完全有能力進行很好地調整，而不似抽水蓄能電站(這里以日調節(jié)純抽水蓄能電站為例)始終承受著以24h為一個周期的量大、速度快②面板在垂直方向設18條結構縫，共19塊面板，每塊面板寬12m。的變形，并承受較高的水壓力，所以抽水蓄能電站水工管理應在以下幾方面予1、對水工建筑物的關注必須始終如履薄冰常規(guī)水電站水工工作全年最緊張、最繁忙的時段多僅在汛期，目的是為了確保大壩安全渡汛，保障下游人民群眾的生命、財產安全，若汛期安全渡過，不再有大的雨水來臨，相對來說水工人員身上的壓力要減輕很多。抽水蓄能電站汛期的壓力雖比常規(guī)水電站要小一些，但由于其水工建筑物始終處于高水頭的持續(xù)作用，發(fā)生突發(fā)事件的概率在全年各個時段是相同的，故全體水工人員必須始終如履薄冰、始終緊繃安全這根弦。當然任何偶然事件的出現(xiàn)都有其必然性，這就要求水工專業(yè)人員盡最大可能匯集水工建筑物各方面的運行信息，充分把2、關注的重點多、而廣常規(guī)水電站關注的重點一般多僅為大壩是否安全、庫岸是否穩(wěn)定，因為大壩安全、庫岸穩(wěn)定即意味著下游人民群眾的生命、財產否穩(wěn)定，必須予以高度關注的還有各施工支洞堵頭、距離輸水系統(tǒng)水平距離很近的各勘探平洞、廠房上游側排水觀測廊道以及該部位入巖達40～50m的排水&滲壓觀測孔、高壓鋼管外排水管、輸水系統(tǒng)沿線山體、高邊坡和棄渣場等，因為上述任一部位出現(xiàn)險情可能都會引起水淹廠房和重大人身傷亡等災難性事3、鑒于危險點眾多，故必須建立水工建筑物危險點數(shù)據(jù)庫。根據(jù)運行以來所掌握的各方面信息，并參考國內、外抽水蓄能電站運行管理經驗，對水工建筑物可能出現(xiàn)的險情種類、出現(xiàn)的部位、危害性、誘因、預防措施以及險情出現(xiàn)后的應急和永久處理措施等進行梳理、歸納，并結合實際情況一一及時加以4、盡可能實現(xiàn)監(jiān)測系統(tǒng)自動化。水工建筑物的變形、滲水是水工運行管理而蓄能電站水庫運行特點是水位變化頻繁、變幅大，因此實現(xiàn)自動化監(jiān)測盡量要盡可能創(chuàng)造條件實現(xiàn)各監(jiān)測項目的自動化采集和傳輸，特別是重要部位、敏感部位的滲水監(jiān)測，因其反映異常情況比較直觀。從天荒坪電站投運6年多的經驗來看，滲水自動監(jiān)測的部位主要是：輸水系統(tǒng)部位各施工支洞堵頭、廠房上游側排水觀測廊道、高壓鋼管外排水管、距離高壓輸水系統(tǒng)水平距離較近的施工勘探平洞、壩后滲水、布置于水庫下游側或5、高度重視現(xiàn)場巡查工作。應該說現(xiàn)場巡查是水工日可或缺的重要組成部分，其與自動監(jiān)測系統(tǒng)是不能相互替代的，而是互為補用理論計算的警戒值來作為某個監(jiān)測項目的報警閥值意義是不大的。另，監(jiān)測儀器布置的數(shù)量畢竟是有限的，出現(xiàn)險情的所以這個自動監(jiān)測的真空區(qū)域就必須依靠現(xiàn)場巡查來發(fā)現(xiàn)問題。天荒坪這幾年的運行情況就充分證明了這一點，歷次險情均6、在對各類監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析、對比的基礎上，及時整合巡檢資料，特別對重要部位和敏感部位，以便在第一時間掌握、發(fā)現(xiàn)水工建筑物在運行過程中可能出現(xiàn)的各種異常情況，并采取有效的措施將險情或事故隱患消除于萌芽狀7、考慮到抽水蓄能電站樞紐區(qū)多布置于山勢高大、地形陡峭地發(fā)地質災害的可能性較大，故在