新疆博河流域病险水闸类型及处理措施

2014-04-02戴荣富

黑龙江水利科技 2014年6期

关键词：病险水闸洪水

戴荣富

(博乐农五师全新勘测设计有限公司，新疆博乐833400)

新疆博河流域病险水闸类型及处理措施

戴荣富

(博乐农五师全新勘测设计有限公司，新疆博乐833400)

水闸是一种低水头水工建筑物，具有挡水、泄水的双重作用。在工农业生产、防洪、城市供水等方面作用较大。新疆博河流域有中小型水闸40余座，这些水闸主要用于农业灌溉及小型水力发电。大多建成于1950—1970年，因当时设计标准偏低，施工质量较差，运行期间受种种原因的限制，没有及时进行安全鉴定、除险加固，导致2/3水闸存在着各种安全隐患。文章对水闸存在的病险问题进行归类并分析成因，提出处理措施建议。

博河流域;病险水闸;类型;形成原因;处理措施

1 博河流域病险水闸现状

新疆博河位于新疆西缘，发源于别珍套山和阿拉套山汇河处的洪别林达坂，由西向东经温泉县、博乐市注入艾比湖，全长252 km，多年平均径流量为3.19亿m3。河流洪水主要形成于季节性积雪融水型洪水和形成于低山带的暴雨型洪水，以及两者的混合型洪水。

博河流域内已建大中型水闸40余座，主要承担向下游引水灌溉、发电，防洪等作用。这些水闸大部分修建成于1950—1970年，因受修建时期经济条件、规程规范的限制，工程设计标准低，施工质量较差。除了工程设计方面的问题外，水闸工程竣工后期的使用也存在着诸多弊端。水闸工程在使用期间，相关部门没有拟定可靠的管理维护方案，导致水闸结构性能失去了原有的可控制性，这些都不利于水资源的调度分配。另外，一些结构性病害也引起了水闸病害率的上升，这些都会扰乱水闸正常作业的流程。

2 主要病险类型及形成原因

通过对博河流域进行调查分析，病险水闸存在的病险种类繁多，经过分析整理，主要可分为以下5种类型:

2.1 设计洪水标准偏低

水闸距离现在年代久远，设计当时洪水资料、规范缺乏，设计经验不够，设计标准偏低。导致下泄洪水时，闸孔泄流能力不够。

2.2 主要建筑物施工质量较差

博河流域上的水闸大部分运行至今已经70余年，因为建设时期，我国水利水电建设质量等管理还没形成体系，对水利水电工程认识不到位，对建筑材料了解不够，在勘测、设计、施工及建设管理等方面都存在一定的缺陷。水闸工程建好初期，使用时并没有发现任何形式的水闸病害，经过一段时间的输水应用，发现水闸建筑开始出现了多种病害问题。一般情况下，水闸使用20 a左右，便会有明显的裂缝、渗漏等病害现象，并且设置带水闸结构内部的钢筋等逐渐暴露。水闸病害容易造成其输水功能的局限性，扰乱了内部结构工作的协调性。导致水闸存在安全隐患。

2.3 配套设施不完善

2.3.1 水闸均无闸房

早期政府致力于经济事业发展，对水利工程建设没有给予足够的重视，水闸工程建造的总质量不合格，影响了其配套设施功能的持续发挥。从项目建造情况看，地方政府对于项目资金的辅助政策不足，水工建筑物未引用各种配套设施。水闸均没有配置可用的闸房，这些对于水闸日常作业是很不利的。

2.3.2 所有水闸均无观测设施

正常情况下，水闸在输水作业期间的相关指标会发生变化，对水闸进行监测是很有必要的。而过去水闸建设没有配备专用的观测设施，导致水闸内出现裂缝、渗漏、水位异常时，不能及时被发现。

2.4 与农业灌溉的发展不相适应

修建水闸当时，只考虑了现状灌溉面积，按照运用渠道引水至田间，进行地面灌溉。随着博河灌区农业的快速发展，灌溉面积增加，节水灌溉面积已达到60%。水质、水量都不能满足灌溉要求。

2.5 年久失修，存在诸多问题

问题具体有6个:

1)河势改变，引水不利。河道运行中，主流改变，原来的凸岸变成凹岸，引水极为不利。

2)引水口、引水渠道为临时结构，下游存在安全隐患。引水口、引水渠道为临时结构，运行中北洪水冲毁，未及时维修，勉强运行，对下游造成严重威胁。

3)闸下消能防冲设施损坏。闸下消能防冲设施损毁严重，不适应设计过闸流量的要求，或闸下未设消能防冲设施，危及主体工程安全。

4)钢闸门表面涂层早已剥落，锈迹斑斑;止水螺栓锈蚀，止水橡胶老化断裂;闸门运行时振动剧烈，对闸体稳定有影响。

5)启闭机底部出现裂纹，机体锈蚀，机身固定螺栓松动，部分零部件锈蚀变形，运行时产生异常声响，机轮及螺杆严重磨损，螺杆发生一定弯曲变形，制动装置磨损严重，机械运转不灵活，操作过程中有时出现空转现象，严重影响闸门正常启闭。

6)机电设备严重老化、损坏，供电线路有漏电、断路现象，电机及控制设备老化，安全保护装置已不可靠，这使水闸运行存在明显的安全隐患。

3 病险水闸问题处理措施

除险加固是消除水闸病害、恢复水闸原有功能的重要手段。结合水闸出现病害的原因，提出以下处理措施建议。

3.1 做好水闸安全鉴定

水闸安全鉴定是水闸安全运行保障体系中最基本的工作，通过安全鉴定，可以对博河流域水闸现实状况有较全面客观的认识，根据鉴定结果，科学地安排水闸的运行管理。鉴定过程中，若发现异常问题应提前采取措施处理，防止水闸正式作业后发生各种问题。

3.2 水闸闸底及闸侧渗漏处理

1)闸底渗漏处理:对于水闸上游铺盖破坏或闸身与铺盖之间水平止水破坏的可采取补做铺盖和重设水平止水的措施。水闸铺盖宜采用混凝土铺盖，对于浆砌块石铺盖当不均匀沉陷会引起浆砌裂缝漏水。为了巩固水闸在水利工程中的挡水、泄水功能，要对水闸结构实施必要的加固处理，这样可以增强水闸设施的抗病害功能，防止渗漏、沉降等病害的发生［1］。当水闸结构失去稳定性时，应先采用防渗板对水闸进行抗害改造。

2)闸侧绕渗处理:渗漏是由于水闸承受的外力荷载增加，而引起了水工建筑结构的渗水现象，若不及时处理会增加渗漏范围，对水闸造成更大的破坏。从水闸渗漏的原因分析，造成水闸渗漏多数是由于闸墙填压程度不足，使得闸墙体结构留有间隙而引起的。