密云水库机闸管理现状与思考

张立涛 崔文锋

（北京市密云县溪翁庄镇水库管理处，北京 101512）

1 基本情况

密云水库位于北京市密云县境内，工程于1958年动工兴建，1959年汛期拦洪，1960年基本建成。水库横跨潮、白2河，按千年一遇洪水设计，万年一遇洪水校核，设计洪水位157.5m，总库容43.75亿m3。密云水库是首都北京唯一的地表水源地，同时承担着下游京津冀地区的防洪任务，确保密云水库防洪、供水安全意义重大。

密云水库工程枢纽包括7座主副坝，3座溢洪道，7条输泄水隧洞、1座电站和1座调节池工程，坝顶高程160m，分布在水库南岸23km的沿线上。

经过长期的运行，密云水库防洪标准不断提高，水库规划的任务也发生了改变，水库输泄水建筑物由建库初期1座溢洪道，2条隧洞发展到现今3座溢洪道，7条输泄水隧洞较为完善的阶段。闸门及启闭设备是输泄水建筑物重要的组成部分，水库共有闸门41扇，拦污栅4扇，启闭机43台，由25km高压线路负责供电，同时备有12台发电机，负责应急供电保障。

2 机闸设备加固、完善、更新改造

1976年唐山地震波及密云水库，使白河主坝上游发生滑坡，其他各建筑物受到了一次严峻的考验，地震后上级部门对密云水库高度重视，对水库建筑物抗震、防洪、人防方面提出了更高的设计标准，在3年的时间内建成了3座新隧洞，1座溢洪道、改建了白河发电隧洞进口，并对白河主坝上游坡进行了彻底翻修。抗震加固后水库增加 12扇闸门和启闭设备，并对白河发电隧洞进口检修门及启闭机进行了更新改造。

根据《水库大坝安全鉴定办法》，1995年以清华大学为首组成联合检查组开始对密云水库进行全面、系统的安全检查。历时两年，提交了 50分安全检查专题报告及1份总报告。

关于输泄水建筑物及闸门启闭机方面的主要安全问题是：第二溢洪道弧形工作闸门、潮河人防洞进口事故检修门、潮河泄空洞出口弧形闸门、白河泄空洞竖井内两扇平板闸门、启闭机的电气设备老化问题、潮河泄空洞的洞身衬砌抗裂问题等。密云水库第一次安全检查后，针对上述问题实施了加固处理。

1998年以来，对水库进行了大规模的除险加固。机闸设备的改造和更新作为整个项目的重要部分，先后完成对第二溢洪道、潮河输水隧洞、潮河泄空隧洞、白河泄空隧洞、内湖二号坝过水涵闸、南石骆驼坝下廊道等处共计13扇闸门和15台启闭机的改造和更新，并拆建和修缮了部分闸房，改造低压配电柜、动力配电箱、现地操作柜等电气控制设备、潮河枢纽建设二路市电，增补备用电源。通过机闸电设备的改造，消除了安全隐患，保证了水工建筑物运行安全[1]。

3 闸门启闭机安全检测

为确保密云水库枢纽工程的安全运行，掌握水库金属结构运行性态，及时发现影响安全运行的隐患，对密云水库金属结构进行全面的安全检测和评估是十分必要的。

根据《水工钢闸门和启闭机安全检测技术规程》（SL101-1994）、《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》（GB11345-1989）等水利水电工程关于闸门和启闭机的相关标准[2]，委托水利部水工金属结构检测中心对水库金属结构进行安全检测。检测内容包括闸门外观检查、闸门锈蚀量检测、闸门主要受力焊缝超声波探伤、闸门材料检测、闸门结构应力复核计算与分析、启闭机运行状况检测、闸门启闭力检测与计算分析。

检测结果表明，有9扇闸门和13台启闭机需要报废更新，4扇闸门需要加固补强处理，7台启闭机需大修改造，其余工作正常。

根据检测结果，将需要大修加固的设备进行了处理，完成第二溢洪道检修闸门启闭机更新、潮河人防隧洞出口闸门防腐、潮河输水隧洞进口启闭机大齿轮和减速机更换、白河发电隧洞进口启闭机大齿轮和减速机更换、走马庄隧洞出口闸门水封更换等共计9项工程，通过对机闸电设备的加固改造，消除了安全隐患，保证了各水工建筑物运行安全。对需要报废的设备，已有序开展前期准备工作。

4 日常管理状况

4.1 管理制度

水库自建库投入运行后，建立和完善了各项工程管理制度，促进工程管理制度化、规范化、科学化。随着水库职能的改变、国家水利法律法规和相关规范标准的健全，及时修订补充各项工程管理规范。

目前已建立了完整的机闸运行操作规程和维护保养制度，主要《密云水库工程管理规范》《闸门启闭机日常维修保养制度》《闸门操作规程》《机闸管理人员岗位职责》《备用发电机维护保养制度及操作规程》等，在实际工作中将责任量化，落实到部门和个人，采取平时抽查和阶段考核相结合、奖励与惩罚相结合等措施，有力的促进了制度的落实，实现了机闸管理的制度化、规范化。

4.2 机闸设备维护管理

按照《密云水库工程管理规范》《闸门启闭机日常维修保养制度》要求，机闸管理人员每 7d对机闸设备进行维修保养，每 7d对供电线路进行一次巡视检查，备用发电价汛期每周运行一次，非汛期每半个月运行一次，每次运行不低于 30min，以保证备用电源随时处于备用状态。

每年汛前对启闭机电机绝缘电阻进行遥测，对钢丝绳进行上油保养，对电气系统进行检测试验，发现问题立即处理。每（2～3）年对启闭机钢丝绳进行一次检修，按（10～15）年不等，根据锈蚀情况对金属结构及闸门进行防腐处理，闸门止水一旦发现渗漏立即进行检修。这些措施保障了机闸设备随时处于正常运行状态。

逐步开展管养分离工作尝试，将闸门的运行管理和闸门的维护保养区分开来，划定岗位，明确责任，各司其职而又相互协作，这样将闸门管理的大而广转化为专而精，有利于职工专业技术特长的发挥，有利于提高闸门管理的工作效率。目前，在闸门供电系统的日常维护中，闸门日常清理、防腐等部分养护项目由专业的设备防护公司进行代维，高压端电力设备设施由密云供电公司代维中心进行代维，有效保障了供电安全和闸门的正常启闭。

4.3 应急管理

（1）应急措施。为确保闸门在任何时候能够“提得起、放得下”，管理处制订了密云水库《闸门启闭保障预案》和《供电保障预案》，并在每年汛前修订一次。每年汛期开展紧急供电保障预案防汛演习，紧急启闭闸门泄洪演习，通过演习，检验预案的可操作性，锻炼队伍。

（2）应急方案。密云水库闸门启闭系统有四种操作方式，分别为远程控制、现地程控、现地电动和手动。这四种操作方式互为闭锁，其操作权的切换由现地电气控制柜上的远控-现地与现地程控-手动-电动两个转换开关选择。

为保障闸门启闭系统的安全运行，密云水库主要泄水建筑物供电保障实现两用两备；在每个闸室制作了移动控制柜，在现地控制柜出现故障短时难以恢复时，可实现立即更换；在手动操作中，制作了移动式液压启闭机，在手摇启闭闸门时，可代替人力接入手摇装置，该系统不需要电源，具有操作简单可靠、效率高、便于控制等优点，能大大提高手摇启闭闸门的速度。图1列出了第三溢洪道工作闸门的操作方式和应急保障流程。

图1 闸门的操作方式和应急保障流程

4.4 人员培养

目前机闸管理方面已经形成比较稳定的队伍，队伍老中青结合，人员结构合理。人员的培养主要是提高队伍的学习能力和实践能力。

学习能力方面通过岗位培训考核、技术比武等方式来提高广大职工的学习积极性和主动性，并通过“走出去，请进来”的方式，开展骨干力量的培养，通过骨干力量影响和带动职工进行学习和创新，从而提高整个队伍的专业技术水平。

注重队伍实践能力锻炼，通过开展防汛演习、技术练兵、工作实效考核等方式，促进整个队伍提高实践能力；利用日常检修维护、岁修专项工程等创造机会，使广大职工都参与到实际工作中，比如在闸门防腐、水封更换、防病泵安装、组装控制柜等工作中，让每个职工都参与进去，充分发挥职工的主观能动性，让职工思考、动手、提出解决方案，提高职工的动手能力和应急处置能力。

4.5 技术创新

鼓励职工结合岗位开展技术创新，通过创新解决工作中存在的难题和提高工作效率，更好的服务于管理工作。近年来部分项目取得了一定的效果。

（1）闸门水封打孔钻头的研究与应用，传统打孔方法主要有烫孔法和普通麻花钻打孔发，此种方法不适合闸门水封打孔，效率很低。机闸管理人员在工作中总结经验，克服普通钻头的弊端，设计改良一种空心钻头，用于闸门水封打孔，打出的孔规则有序，大大降低了劳动强度，提高了工作效率，在实际工作中得到广泛应用。

（2）启闭机手动松闸器的制作与应用，当采用手摇机构人工启闭闸门时，启闭机处于无电源状态，须有专人打开制动器，使启闭机构正常运转。用人力打开制动器，操作不便，人力出现衰竭时会使启闭工作中断。机闸管理人员结合实际，自制“手动松闸器”，该装置轻巧实用，又能避免启闭中断的情况，提高了操作的可靠性，在人工启闭闸门的工作中发挥了重要作用。

5 几点思考

（1）安检工作是项重要工作，应该按照规范定期开展安全检查。通过安全检测，能够促进水工建筑物的设计逐步完善，提高水库的整体安全程度。1995年密云水库安全检查，发现了闸门、启闭机和电气设备的诸多问题，在后续的加固工作中得以完善。2009年闸门启闭机检测，发现了闸门启闭机方面存在的隐患，通过改进使设备的安全程度提高。根据《水库大坝安全鉴定办法》第四条规定，水库的第二次安检又应纳入日程[3]。

（2）密云水库2003年开始尝试进行闸门自动化系统的建设，对三座溢洪道、三条输水隧洞共计6处19孔闸门实现启闭机的自动控制，闸门开度、闸室温湿度、启闭机荷载、上游水位的自动化监测。由于该系统的结构较复杂，涉及领域广，技术含量高，运用维修起来比较困难，实际运用和推广还需要不断的完善。

在闸门自动化建设的过程中，同时应加强密云水库机闸管理信息化建设，提高管理水平和应急处置能力。

信息化建设有下面几个设想：在工程信息方面，提供全面详实的设备信息，实现查询、归档、整编等功能；在运行管理方面，对检查、保养、大修改造、运行等方面实现动态管理；在办公自动化方面，实现机闸设备运行状态、供电保障情况、管理人员工作情况、维护保养信息等情况记录的实时填报和上传等功能，有利于提高应急处置能力。

基于密云水库作为首都唯一地表水源的重要性，应为密云水库各类闸门建设相应图像监控系统，在设备运行和安全管理中发挥作用。通过信息化建设为机闸管理精细化、应急保障、安全管理提供技术支撑。

（3）队伍建设是提高管理水平，保障设备设施安全运行的根本。在队伍结构方面上应加强梯队建设，保持队伍年龄、专业的合理性；加强队伍学习能力建设，机闸管理涉及专业广，在自动化、信息化建设的背景下，专业技术人员应紧跟时代的发展趋势，学习电子、计算机、自动化等相关专业知识，增强专业技能，并能结合实际开展实践，提高机闸设备运行可靠性，不断提高实际操作能力和应急响应能力；进一步完善专业技术人才队伍培养、考核、奖惩机制，鼓励专业技术人员开展创新，提高专业技术人员岗位成才的积极性和主动性。

[1]清华大学.密云水库安全检查报告.1996年12月

[2]王韵京.闸门运行工.黄河水利出版社.2005年7月

[3]密云水库管理处.密云水库建库50周年论文汇编.2010