新合灌区敖头渠首泄洪闸过水能力复核

车洪志，贾颜鹏

(海林市水务局，黑龙江海林157100)

1 基本情况

海林市新合敖头渠首工程始建于1931年日伪时期，当时为柳条坝、木闸门，坝长仅50 m左右。解放后，拦河坝改建为堆石坝，由于河滩不稳，河槽多次改道，至1957年洪水过后，河槽宽度增加至400 m左右，拦河坝也随之加长至400 m。1958年，国家投资恢复堆石拦河坝，并重建钢筋混凝土结构泄洪闸。随后，渠首工程又经多次洪水破坏，由国家或地方筹工方式进行局部修整，运行至今。

敖头渠首泄洪闸是一座中型水闸，为敖头渠首泄洪、冲砂建筑物。工程位于海林市，牡丹江支流海浪河流域下游。泄洪闸为4级建筑物，按20 a一遇洪水设计，50 a一遇洪水校核设计。泄洪闸开敞式结构，1孔，净宽10 m，设计泄洪量为252 m3/s。闸门型式为平板钢闸门，闸门尺寸10 m×4 m(宽×高)。

敖头渠首控制流域面积4 600 km2，渠首引水流量36 m3/s，担负1 000 hm2水田灌溉任务。同时，利用海浪河充足的水能资源，修建引渠形成自然落差，建小型电站一座，电站装机1 225 kW。渠首是以灌溉为主，兼顾发电等综合利用工程。

2 工程运行

泄洪闸经多年运行，闸墩、交通桥、检修桥、消力池、启闭平台由于工作时间过长均不同程度的表面剥蚀产生。消力池底板冲刷磨损较严重，其下游消力池底板冲刷严重，局部出现漏筋现象。消力池左侧挡墙延墙根出，有一条横行贯通裂缝，裂缝宽度在2～3 cm。泄洪闸下游及两侧岸坡为干砌石护砌，现基本冲毁，岸坡塌陷，底部逐渐向消力池及挡土墙基础回淘，已经危及消力池和挡土墙稳定。钢闸门从表面看，闸门腐蚀严重，强度、刚度不够，使钢闸门止水不密，漏水较严重。启闭机电气设备使用时间较长，电机、线路存在严重老化等现象，变压器及配电柜内设备丢失，未配置备用电源，不能满足泄洪闸启闭要求，需要更换电气设备，采用高压供电。针对上述等问题对该闸进行泄洪能力复核。

3 工程建筑物级别、设计标准

在本次鉴定过程中，根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252－2000)的规定，工程等级为IV等，主要建筑物为4级，洪水标准按20 a一遇洪水设计，50 a一遇洪水校核。

根据《中国地震动参数区划图》(GB18306－2001)，本地区地震动峰值加速度＜0.05 g，按地震动峰值加速度分区与地震基本烈度对照表，地震基本烈度值为Ⅵ度，根据《水工建筑物抗震设计规范》(SL203－97)可不进行抗震计算。

4 水闸过水能力分析

原设计考虑在设计情况下，拦河坝与泄洪闸同时泄流，从经济的角度考虑，泄洪闸承担0.3倍平槽泄量。据此要求，原设计布置了10 m净宽闸孔，底板高程为257.50 m，宽顶堰，并根据此布置联合溢流坝过流能力，绘制水位流量关系曲线。本次计算，根据水位流量关系表中，相应水位计算流量，以符合泄洪闸过流能力。计算公式如下:

式中:Q为泄流流量，m3/s;σ为泄流淹没系数;m为堰流流量系数，可采用0.385;B0为闸孔总净宽，m;g为重力加速度，取9.81 m/s2;H0为计入行进流速水头的堰上水深，m;ε为堰流侧收缩系数，对于单孔宽顶堰，按下式计算;

式中:ε为闸孔侧收缩系数;b0为闸孔净宽，m;bb为边墩顺水流向边缘至上游河道水边线之间的距离，m;bs为上游河道一半水深处的宽度，m。泄流能力计算成果见表1。

表1 泄流能力计算成果 m3/s

从表1计算结果看，原设计计算时未计入堰流侧收缩系数，本次复核计算泄流要小于原设计约2%左右，按原设计流量推算上游水位，水位抬高10 cm时，可满足设计泄量。渠首上游多为河滩地，水位抬高10 cm左右，对渠首安全影响不大，核泄洪闸泄洪能力基本能够满足原设计要求。

[1]朱壮瑞，常宗滨.北引渠首泄洪闸门结构安全分析[M].南京:东南大学机械学院，2009.