龙江县雅嫩灌区渠首拦河闸维修改造及运行管理措施

王守和

(龙江县水务局，黑龙江 龙江 161100)



龙江县雅嫩灌区渠首拦河闸维修改造及运行管理措施

王守和

(龙江县水务局，黑龙江 龙江 161100)

雅嫩灌区渠首拦河闸由于原设计考虑不周和运行管理过程中出现的问题，致使渠首拦河闸又一次进行闸门钢结构维修改造。随着工程再次投入运行管理，针对管理中易发性、多发性的问题，我们制定出了一套切合实际的运行管理措施，并且逐步完善工程的监测设施，保证了灌区正常供水，也为灌区的未来稳步发展打下了良好基础。

灌区引水；拦河闸；管理问题；管理措施；监测设施

龙江县雅嫩灌区渠首经过两次改造，现左岸(右岸没有供水)实际灌溉面积为2666.67 hm2。但由于对渠首枢纽工程管理还存在一些问题，影响了工程效益的正常发挥。因此，寻找科学的管理方法、制定合理的运行管理机制是灌区今后稳步发展的保障。

1　概况

龙江县雅嫩灌区位于龙江县东南部，灌区行政区划隶属于龙江县广厚乡，距龙江县城50 km处，地处雅鲁河下游，嫩江左岸一级阶地上，为雅鲁河与嫩江交汇的三角地带[1]。东至永胜村与兴莫呼村一线， 西、南至雅鲁河堤防，北至广厚村与华民村一线。灌区地势平坦，土地连片，局部有些零星的岗包和低洼地，地面高度由153.8 m降至142.9 m，呈现出西北高东南低的地势。灌区总控制面积为8726.6 hm2。灌区内总人口13 396人，农业劳动力4560人，人均生产粮食1828 kg，农业总产值0.47亿元,粮食总产量0.225×108kg，粮食平均单产6750 kg/hm2。

龙江县雅嫩灌区始建于1942年，拦河坝起初是柳条坝，从1955年开始，经过几次维修加固成堆石坝。坝体石头水蚀风化严重，块石破碎，结构松散。灌区运行半个多世纪，由于渠首枢纽工程不完善，不能起到枯水期的挡水作用及引水水位要求，使大量水资源不能充分利用，很难保证雅嫩灌区正常引水需求，影响农业生产。2011年，经黑龙江省水利厅批准对雅嫩灌区渠首进行改造，中央、省、县三级政府共投资3500万元，新建永久性拦河闸一座，结构形式为现浇钢筋混凝土结构。闸段总长108.90 m，共8孔，每孔净宽12.00 m。闸室底板采用平底板，闸底板顶高程为150.00 m。拦河闸采用下挖式消力池消能，消力池池身段长23.20 m，池底板顶高程为147.70 m。消力池尾部设有高1.50 m，顶宽1.00m的竖直消力坎。海漫总长40.00 m，为格宾石笼形式，格宾石笼厚50 cm。上、下游两侧岸墙采用钢筋混凝土悬臂式结构。上游岸墙高6.25 m，直墙顶宽0.5 m，底宽1.03 m，底板厚0.6～1.0 m，底板长6.20 m。下游岸墙高9.05 m，直墙顶宽0.5 m，底宽1.31 m，底板厚0.6～1.0 m，底板长9.20 m。

新建壅水建筑物规模不超过原规模，新建泄水建筑物泄流能力不低于原泄流建筑物的泄流能力。即原坝顶高程与闸门顶高程一致为152.20 m，保证造床流量433 m3/s安全通过且滩地不过流，并且干渠能正常引水。雅鲁河雅嫩渠首拦河闸为8孔钢闸门，宽12 m，高2.2 m，液压启闭。电源线路10 kV，长6.5 km，主变台容量315 kVA/10、10/0.4 kV，动力配电屏为GGD1型4面，与启闭机控制屏(5面)布置在同一管理机房内，净面积4×12 m2，可满足同时启闭2～3个门。渠首拦河闸闸门为俯斜式液压翻板钢闸门8扇，该闸门使用2×100 kN集成式液压启闭机操作，启闭机行程约1400 mm。

工程的设计标准和依据是根据《灌溉与排水工程设计标准》(GB 50288—99)和《水利水电等级划分及洪水标准》(SL 252-2000)中有关规定，灌区渠首拦河闸改造工程设计灌溉面积为8726.6 hm2(其中右岸5393.3 hm2，左岸3333.3 hm2)。雅鲁河遭遇20 a一遇洪水和50 a一遇洪水时，拦河闸过闸流量分别为971 m3/s和993 m3/s，根据《水闸设计规范》(SL 225—2001)中有关规定，工程等别取为Ⅲ等，主要建筑物为3级，次要建筑物为4级，临时性建筑物级别为5级，其洪水标准为20 a一遇洪水，校核标准为50 a一遇洪水[2]。

雅鲁河是嫩江上的一个重要支流也是全省23条主要江河支流之一，历史最大洪峰流量6840 m3/s。雅嫩灌区渠首是直接在主要江河支流上建设拦河闸，这在全省以农业为主的县(市)级行政区域内是第一处，因此怎样管理这个工程，如何使工程发挥最好的效益是要在实践中破解的一道课题。

2　工程完工后运行管理的问题

2.1设计上考虑不周

2011年10月雅嫩灌区渠首拦河闸完工投入运行使用，经过2012—2014年三个汛期运行，8扇俯斜式液压翻板钢闸门已经有6扇被河水的漂浮物撞坏。分析损坏原因，除了管理人员的因素以外，从设计角度上看，拦河闸上游没有河水的拦污设施和应急除污设备。汛期内，雅鲁河河水淘刷河床两岸，使两岸的防浪林冲毁，冲毁的防浪林中不乏存在胸径30～50 cm的杨树，这些杨树随河水流至下游拦河闸处，借助河水流速撞击闸门导致闸门变形被毁。这个问题虽然谈不上设计缺陷，但至少考虑不周。

2.2运行管理人员能力有限

工程投入运行后，雅嫩灌区管理站安排两名管护渠首闸的工作人员。虽然管护人员天天都在岗，但是在汛期对水情、汛情观察不到位，没有及时发现这些重量级的漂浮物存在，更没有应急措施和方案，出现险情时，束手无策，导致闸门板被撞变形。

闸门变形的另一个原因是闸门两侧的2×100 kN集成式液压启闭机在操作过程中不同步，未能及时停止操作，对设备进行检修，导致闸门扭曲变形。

3　雅嫩灌区渠首拦河闸维修改造

由于工程设施无法正常运行，灌区的引水又不能停止，于是，2015—2016年，县政府又投资进行维修改造。在闸门维修改造过程中，设计单位再次补充设计。首先，本着能够为政府节约投资成本和提高施工质量，为施工企业节约施工成本，为所在地群众提供高效的灌溉产品的角度出发，对钢结构启闭排架和钢筋混凝土启闭排架的成本进行比较，最终选择钢结构排架，将原有俯斜式液压翻板钢闸门变为垂直启闭式闸门。其次，在闸门槽镶嵌上采用化学植筋技术，将闸门槽与原有钢筋混凝土闸墩进行连接，增设钢结构闸底坎镶嵌至钢筋混凝土闸底板中，保障闸门的稳固性。遇有漂浮物，闸门可以启至水面以上，这样解决了漂浮物冲击闸门的问题。再次，利用一台卷扬式启闭机同时对两个吊点进行起落，解决了闸门启闭两侧不同步的问题。通过维修改造，电控开关移至启闭台上，操作人员随时可以观察启闭情况，解决了机控操作和观察观测分离的问题。

改造后，原有闸门尺寸为宽12 m，高3 m，闸前壅水水位提高了0.6 m，使总干渠引水水深可达到1.5 m，更有利地保障了灌区在枯水期供水。随着闸前壅水水位抬高，为此须要研究出一个安全生产管理措施，科学合理地调控闸前水位满足灌区引水要求。

4　健全管理制度落实运行措施

雅嫩灌区渠首拦河闸从2011年改造开始，到2016年3月钢结构启闭设施安装完毕，历时5 a。为保障今后灌区正常运行，龙江县水务局与雅嫩灌区管理站对近几年运行管理的实践经验和教训进行总结，结合拦河闸的实际情况，从落实岗位责任制、健全管理制度、加大巡查力度、制订应急处置预案、狠抓安全管理几个方面考虑，认真研究运行管理的对策，落实运行管理措施。

4.1健全日常管理制度落实岗位责任制

2016年4月下旬，拦河闸关闸灌区引水后，龙江县水务局及雅嫩灌区管理站邀请中水东北勘测设计研究有限公司和绥化龙华金属设备安装公司专家到现场对拦河闸的管理人员进行技术理论讲解和技能培训。管理人员通过学习水闸操作规程，规范闸门启闭工作，确保水闸运行安全[3]。从龙江县水务局主管领导到具体操作人员，明确责任分工，切实提高拦河闸管理的工作能力。在日常各种岗位责任制里，尤其是主汛期内(7月15日至8月15日)明确要求闸门操作人员24 h不漏岗，每2 h向雅嫩灌区管理站主要领导汇报一次水情水况，雅嫩灌区管理站定期向龙江县水务局汇报拦河闸的运行状况，并作好观测记录予以存档。严格的管理制度是拦河闸正常运行的保障。

4.2加大巡视检查力度提高管护水平

为强化拦河闸的管护水平，龙江县水务局不定期的随机对雅嫩灌区管理站及拦河闸的管护人员进行巡查，供水期巡查频次一般在每个月5次左右，非供水期在每个月2次左右。为加强对灌区管理单位供水服务、管理的考核，龙江县水务局制定了一套考核制度，内容包括用水调度、工程完好率、管理服务满意度等[3]。逐步使雅嫩灌区管理站及管理人员行成制度化、常态化的管护理念，提高他们的管护素质和水平。

4.3逐步完善水情水量监测设施制定应急处置预案

雅嫩灌区目前仅在干渠上设置一处红外线流速监测仪，可以监测引水流量。拟定在渠首拦河闸前再建一处，用于随时观测闸前水位变化情况，调节闸门启闭高度，使闸前水位不超出152.8 m，保证闸顶不过流，在闸前闸后水位差最不利的情况下，拦河闸安全运行。同时对突发性事件，如断电、下泄漂浮物、启闭设备失控等情况都做了详细的应急处置预案。

4.4落实拦河闸的防护设施抓好现场安全管理

为加强拦河闸的安全生产管理，对拦河闸上下游500 m、两侧宽100 m，龙江县水务局联合国土部门划定了雅嫩灌区渠首管理范围，对管理和运行所必需的其他设施占地，在醒目位置设立警示标牌，在变压器、启闭机配电柜等位置张贴警示标志，在设备控制机房配置适量的干粉灭火器，工作桥上设置警示牌，安全操作规程上墙明示，防护用品及设施齐全到位，定期检查[4]。总之，加大现场安全措施投入和管理力度，是安全生产管理的核心。

5　结　论

水闸管理不仅仅是完成闸门一启一闭这个简单的操作，尤其像雅嫩灌区渠首闸这样的拦河建筑物，须要建立健全一套科学的运行管理机制，对运行中出现的各种问题，找准事发原因，研究出切实可行的安全生产运行措施，抓好落实。在运行管理中要逐渐总结和积累调整闸前引水水位的经验和数据，使工程设施发挥最大的效益。如果在进一步完善左右岸的田间工程设施，雅嫩渠首拦河闸在满足造床流量28 m3/s的前提下可发展灌溉面积1.467万hm2。这样对县域内农业产业结构调整十分有利，也给雅嫩灌区带来很大的发展空间。因此，完善工程各项设施是保障灌区引水的必要条件，制订合理的运行管理措施是保证灌区稳步发展的途径。

[1]王守河, 王鹤, 黄远泽,等.雅嫩渠首枢纽改造工程设计[J]. 东北水利水电, 2014, 32(11):15-16.

[2]王鹤，马雪梅，熊玲.黑龙江省龙江县雅嫩灌区渠首改造工程初步设计报告[R].长春:中水东北勘测设计研究有限公司，2011.

[3]王海平. 太湖县财政补贴农业灌溉水费实践分析[J]. 江淮水利科技, 2015(1):46-48.

[4]连玲玲. 惠安县板屿排涝闸存在的问题及运行管理对策研究[J]. 水利建设与管理, 2015, 35(8):69-71.

王守和(1966-)，男， 工程师，主要从事水利工程规划管理方面的工作。

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