水闸的维护与管理措施探析

徐 徐

（连云港市市区水工程管理处，江苏 连云港 222000）

水利设施是关乎国计民生的重要基础设施，其安全高效运行和国民经济稳定健康发展息息相关。据相关调研，绝大部分水灾害的发生都和水利设施后期管理养护不善直接相关。水闸作为挡水和泄水建筑物，同时影响着流域内和下游相关城镇的防汛抗旱任务[1]。因此，保证水闸严格按照设计文件要求安全稳定运行显得十分重要。本文结合西南某地东丰节制闸运行后期出现的安全隐患，分析探究相关管理维护措施。

1 工程概况

东丰节制闸闸室位于原址上游约170 m处，水闸共设11孔，单孔净宽10 m，总过水净宽110 m；拦河闸闸室段长131.08 m，闸墩、闸底板长20.00 m，闸顶高程为6.50 m；p=2.0%设计洪峰流量1030 m3/s，p=0.5%校核洪峰流量1410 m3/s。水闸枢纽工程等别为Ⅱ等，工程规模为大(2)型，水闸过流能力、结构稳定性、消能防冲、闸门启闭等无法达到设计标准，工程存在严重安全问题；该水闸设计最大过洪流量仅为870 m3/s，亦无法达到水闸设计标准。闸顶上设有7.5 m宽交通桥、检修桥、上游人行桥及启闭机房等建筑物，水闸上下游布置铺盖、消力池、海漫和抛石防冲槽，在右岸布置水闸管理区。

2 水闸设施出现的问题

东丰水闸运行多年，过闸流量、消能防冲标准等均无法达到设计标准。经过深入的调查，发现主要原因是设计标准低，管理制度不健全等，体现在如下几个方面。

2.1 水闸启闭机损坏严重

闸门因建设年代久远，启闭机等结构部件长期暴露在空气中出现了锈蚀现象；部分构件破损严重，螺杆出现弯曲，造成启闭机已无法正常运行，严重影响了闸门的开启。在汛期水位高涨时存在无法及时下泄洪峰流量的隐患。

2.2 闸门滚轮锈蚀卡阻

滚轮是协助闸门在门槽内滑移的构件，长期浸泡在水面线以下或处在阴暗潮湿的门槽内，极易出现锈蚀卡阻现象。通常情况下，尘土以及泥沙掺入滚轮内部空隙，缺乏保养维护和密封措施，使滚轮难以转动。强制开启启闭机提升闸门时滚轮和门槽之间的滚动摩擦转变成滑动摩擦，极大地增加了启闭机的功率负担。这些问题极易导致门体抖动，损坏闸门、启闭机和门槽。

2.3 混凝土病害严重

在混凝土结构占绝大部分的闸室内，长期承担较重荷载以及缺乏养护，钢筋混凝土表皮出现风化脱落，某些部位因为配筋数量不足，构造筋布置不合理等出现应力裂缝，在浸水和潮湿环境下加剧了混凝土部件的侵蚀危害。

2.4 设计标准不高

东丰水闸于上世纪70年代设计，年代久远，设计标准偏低，同时受到施工技术、材料和器械的限制导致施工质量无法满足水闸长期高负荷运行。历经数次洪水造成下游河道下切严重，消能防冲设施损毁，最大过闸流量均不能满足设计标准要求，水闸的安全可靠性能大幅度降低。

2.5 泥沙淤积影响

东丰节制闸所在河道频繁开发，水流量较大，沿途冲刷严重，造成河流大量携沙以至闸门前淤积严重，影响到闸门的正常开启，同时降低了其防洪效能。调查发现，淤积物以黏土和生活垃圾为主，泥沙淤积后产生的粘滞力和土压力严重挤压闸门的滑轨路径，可能导致闸门面板和导轨变形，造成闸门永久性的失灵，在洪峰来临时将导致不可挽回的损失。

2.6 水闸的维护管理水平不高

目前，我国的水利工程建设普遍存在“重建设，轻管理”现象。相关单位对水闸的建后维修管理重视不足。尽管东丰节制闸有专门的管理机构，但是对水闸的养护投入人手不足，管理人员的技术水平和素质偏低，导致水闸频繁出现质量问题。

3 水闸维护与管理措施

水闸出现损坏以及无法运行，可分为自然因素和人为因素。自然因素包括洪水、泥沙以及空气潮湿等；人为因素包括人员素质和管理制度两方面。自然因素是无法直接受控的，但是可以采取相关措施及时修正弥补损失；而人为因素是可以通过管理、培训，完善制度等措施改进的。

3.1 明确操作管理人员职责

明确管理人员的职责，可确保水闸的日常检查巡视工作顺利推进。管理人员主要完成的工作内容包括：①及时检查水闸的工作状况，收集整理相关资料，及时了解当地水情和气象规律，为水闸的科学管理准备好资料。②对水闸出现的任何异常状况时刻保持警觉性。聘请高素质的水利人才，全面负责水闸的运行维护，要求具有专业知识技能，熟悉水闸各部件运行方式及保养方法。同时，注重工作人员的岗前培训，要求充分掌握和理解专业知识，能够高效地完成检查工作。③注重收集保存水闸的规划设计文件，深入研究设计思路，尤其涉及水闸后期运行方式的控制理念。充分熟悉水闸各部件构造及需要注意的隐患点。④落实安全责任制，按照“谁带班，谁负责”的原则压实相关责任，确保管理人员能够能够认真负责地进行巡视和检测。同时积极完善考核与评估机制，加强对管理人员的行为约束和组织领导，提高工作效率。

3.2 落实资金来源，设立水闸维护专项账户

水闸的养护管理离不开充足的资金支持。管理机构应结合所辖水利设施使用年限，现状以及水文情势预报等按需每年向上级水行政主管部门报送预算，相应费用由辖区财政承担。坚持专款专用，常态维修和专项维修相结合的使用方式。常态维修即在巡视检查过程中发现问题进行及时处理，如修补闸墩，混凝土脱落，更换损坏的金属部件等。专项维修：针对构造复杂，技术含量较高的相关结构进行专项维修，如工作桥，启闭机、闸墩的开裂及不均匀沉降等。专项维修应视部件的损坏程度合理确定维修时段，评估维修所需资金量和对水闸正常运行的影响程度。

3.3 改进管理模式

结合水闸的具体情况，对管理模式进行改革创新，以便更好地适应新时期水利设施的管理养护需求。从长效管理养护方面出发，包括设施养护、日常运行和设施维修等三个方面的内容。设施养护维修的频率应该按照规范进行[2][3]。同时完善体制来保证相应的执行力。

4 水闸特殊构件的养护

4.1 土工建筑物的养护

土工建筑物作为施工期浇筑完建的永久性设施，随着水利设施的长期运行，出现老化、剥落和侵蚀等现象。东丰节制闸由于经历了超标准洪水，造成防冲槽损毁、翼墙后填土塌陷等问题。针对此现象，应及时重新浇筑，对受损部位展开修复以保证工程的安全稳定。

4.2 启闭设施的养护

闸门启闭设施包括启闭机，传动轴，滚轮和门槽等[4]。而养护工作主要集中在传动部件，如齿轮、滚珠、变速箱、以及制动部件。针对传动部件通常出现卡阻、锈蚀和变形等故障，应定期进行清洁和保养，做好密封措施；更换损坏部件，涂刷保养漆面以防止锈蚀。螺杆等部件应定期进行校正和校直工作。

4.3 闸门面板养护

钢闸门经常浸泡在水体中，闸门附近水体表面漂浮着杂物，富营养化影响闸门表面，门槽内会滋生水生物和藻类[5]。应经常清理，防止污物会严重腐蚀闸门构件，防止传动构件的正常运行。

5 结语

（1）水利设施的养护和管理是工程整个寿命周期内发挥设计作用的必要条件，相关管理部门必须从思想认知层面高度重视，杜绝“重建设，轻管理”现象。

（2）科学制定水闸的养护管理方案，按照相应标准定期开展维护保养，对水闸的运行状况具有明显的促进作用。

（3）我国幅员辽阔，水利设施星河遍布。本文通过东丰闸出现的典型病害，从自然因素和人为因素分析了病害出现的原因，全面探析了维护保养措施，对其他水利工程亦有重要的借鉴意义。