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漳泽水库金属结构安全评价

2010-04-14马银珍

山西水利 2010年10期
关键词:水洞启闭机金属结构

马银珍

(山西省水利水电勘测设计研究院,山西 太原 030024)

1 概况

漳泽水库地处太行山西侧、上党盆地腹部,是浊漳河南源干流综合利用的控制性工程。坝址以上干流72.3 km,控制流域面积3 176 km2,总库容4.27亿m3。水库上游各支流建有屯绛、鲍家河、申村、陶清河、庄头、西堡等6座中型水库,控制流域面积达1 649 km2,占漳泽水库总库容的38.4%。工程由枢纽和灌区两部分组成,水库枢纽工程由大坝、溢洪道、泄洪洞和输水洞等四部分组成,是一座以防洪、灌溉、工业给水,城市给水、兼顾养鱼、旅游等综合利用的大(二)型水库,与上游6座中型水库组成了一个水库群系统,共同承担着漳泽电厂、长治钢铁厂等十余个大中型企业用水,承担着1.32万hm2耕田的灌溉用水。同时担负着下游长钢、五阳、漳村矿等厂矿企业、两岸居民及交通线路的防洪任务。

2 工程建设历程

漳泽水库拦河坝于1959年11月动工兴建,1960年4月建成蓄水,是在边勘探、边设计、边施工中建成的,整个施工期仅5个月,且全部在冬季进行,由于水库防洪标准低、工程质量差,自建成起就不断进行除险加固、续建改造,迄今为止,溢洪道进行了3次改建,泄洪洞2次改建,大坝1次改建。

2.1 溢洪道改建

1961年第一次对溢洪道进行改建。此次改建将堰顶高程903.1m改为901.6m,泄槽底宽20m改为40m,设计最大泄量由30 m3/s增至162 m3/s。

1971年第二次对溢洪道进行改建,1973年建成。本次改建将溢洪道设计标准由200年一遇洪水提高到300年一遇,将溢洪道进口由原来的宽顶堰改为驼峰堰,堰净宽40 m,增设4扇弧形闸门控制泄量,闸孔高6.3 m,宽10 m。堰顶高程896.6 m,设计最大泄量增至1 055 m3/s,增设了完整的排水系统。

1992年第三次对溢洪道进行改建,1995年建成。此次改建主要是提高泄洪能力,改善弯道水流条件,处理挑流段的施工质量缺陷。改建后,堰顶高程由896.6 m增至897.0 m,闸门尺寸改为高6.6 m、宽9.2 m,门顶上增设胸墙,设计最大泄量提高到2 100 m3/s。在弯道末端增设2道驼峰堰,堰顶高程897.5 m,鼻坎下游增设防冲板。

2.2 泄水洞改建

泄水洞原设计为工业输水廊道,设计输水流量4.5 m3/s。为使水库安全库汛,1963年对泄水洞进行了第一次改建,1964年完成。本次改建先将廊道改为无压过水涵洞,泄水量增加到17 m3/s,其后对进水孔塔壁进行爆破,将无压涵洞改为有压涵洞,使泄水量增加到90 m3/s。汛后进水塔内安装了平面钢闸门,同时对泄水洞下游的消力池、尾水渠、进水塔喇叭口段、渐变段、启闭平台、检修平台和连接桥进行了改造。由于大坝加高,1989年对泄水洞进行了第二次改建,主要是延长大坝洞身,处理原廊道沉降缝,改二级消能为一级消能。

2.3 大坝改建

1989—1995年,对水库进行了最全面、最彻底,规模和投资最大的一次改建。通过这次改建,大坝加高5 m,坝顶高程达910.0 m,正常蓄水位902.4 m,设计洪水位903.6 m,校核洪水位908.45 m,防洪标准达到100年设计,2 000年校核,达到部颁标准。

经过多次加固改造,漳泽水库充分发挥了其资源优势,不仅提高了防洪标准和工程质量,而且在水产养殖、资源开发、三产发展、旅游建设等多种经营方面取得了较好成绩。

3 金属结构布置及现状

3.1 布置状况

漳泽水库金属结构主要包括溢洪道弧形工作闸门、溢洪道检修叠梁闸门、泄水洞定轮式平板工作闸门、泄水洞定轮式平板检修闸门以及与各闸门配套的启闭设备。

溢洪道工作闸门为潜孔式弧形钢闸门,孔口尺寸9.2 m×6.6 m,设计水头6.6 m,共4孔,闸门为双吊点起吊,选用2—2×400 kNQHLY液压启闭机。

溢洪道检修闸门为露顶式叠梁闸门,其孔口宽度9.2 m,设计水头7.64 m,共设1套闸门,叠梁闸门分为7节,闸门总高7.786 m,闸门为双吊点起吊,选用1套2×100 kN电动葫芦起吊,另配1套自动抓梁。

泄水洞工作闸门为潜孔式定轮式平板钢闸门,其孔口尺寸3.2 m×3.6 m,设计水头15 m,共1孔,底槛高程891.3 m,闸门为单吊点起吊,设2个放水小门,小门启闭与工作闸门用同一启闭设备,该设备布置在912.81 m的高程上,选用QPQ—630 kN固定卷扬机式启闭机。

泄水洞检修闸门为潜孔式定轮式平板钢闸门,其孔口尺寸3.2 m×3.6 m,设计水头15 m,共1孔,底槛高程891.3 m,闸门为双吊点起吊,闸门上设有充水小门,采用2×100 kN电动葫芦起吊。

3.2 存在问题

3.2.1 溢洪道

溢洪道弧形工作闸门自1995年运行至今,每年例行检修,发现闸门防锈喷锌有脱落现象,做到了及时修补,由于闸门检修和维护工作到位,闸门没有发生气蚀、腐蚀、磨损、变形等现象,埋件及闸门支承体系在运行中也满足了设计要求。2005年4月完成液压机的大修工作后,将其液压阀组及活塞杆材料更换为不锈钢,并在活塞杆外面增加了防护套,目前闸门开启灵活,运行正常。

由于止水橡皮热胀冷缩及轻度老化,溢洪道弧形工作闸门到冬季有少量漏水,但在规范要求范围内。

叠梁闸门运行正常,因施工误差,溢洪道4号检修叠梁闸槽与闸门中心不吻合,闸门放不到底,但靠运行人员的经验操作可以解决。

3.2.2 泄水洞

泄水洞工作闸门、检修闸门以及与其配套的起吊设备均于2004年全部更换,目前闸门运行正常。

4 安全检测评价及存在问题分析

根据《水工钢闸门和启闭机安全检测技术规程》,凡未进行定期安全检测的闸门和启闭机,大型工程运行期满30年、中型工程运行期满20年必须进行一次全面的安全检测。因漳泽水库所有闸门和启闭机从建成开始运行至今,还在规范规定要求的时间范围内,所以本次漳泽水库金属结构的安全检测与评价工作,是经现场巡视检查及水库管理局提供的运行资料进行的。

经综合分析,漳泽水库所有闸门在设计水头下均能满足现行规范的运行及使用要求,所有与各闸门配套的启闭机均能满足现行规范的运行要求。

5 结论与建议

5.1 结论

漳泽水库所有闸门及其承重构件和行走支撑、启闭机均能正常工作,根据《水库大坝安全评价导则》有关规定,认为漳泽水库所有金属结构部分的综合安全性评为A级。

5.2 建议

根据漳泽水库溢洪道、泄水洞金属结构目前的情况,建议闸门每年作防锈、防老化养护,闸门支铰、门轮和启闭设备要定期清洗、加油、换油,闸门止水损坏应及时更换,启闭设备出现异常需大修。每年汛前要对闸门启闭机的电器部分做启动试验,并做好防潮和防霉等安全措施。每年汛前、汛后都要认真检查备用电源并进行养护,汛前要对其做启动试运行,发现问题及时处理。

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