水库溢洪道闸门运行故障原因及对策

摘要：在水利工程建设中，水库溢洪道有着较为显著的作用。溢洪道由进口、控制段、泄槽段以及消能防冲设施和出水段共同组成，一旦洪涝灾害发生，水库水位超过相应的限度后，溢洪道可以起到泄洪的作用，从而提升水利工程的安全性。在水库溢洪道组成中，闸门是重要组成部分，是水库实现安全生产的关键设施，水库管理人员应当熟练掌握机械设备管理相关技术和维修技术，进一步确保在水库汛期或泄洪过程中闸门机械设备可实现正常启用。能够对水库实现合理泄洪，进一步优化调度，确保水库处于汛期阶段的安全性。

关键词：水库溢洪道;闸门;运行故障;对策

引言

水库溢洪道对水库运行的安全性和稳定性有着较为紧密的联系。一般来说，溢洪道能够用于处理高于水库库容的洪水，将其中多出部分的水引入到水渠之中，并通过这种方式对平底宽顶堰进行有效的控制。水可以通过泄槽口进行排除，并且可以采用消能防冲的设施来减缓洪水之中的能量，使其能够平缓的流出水渠。水库溢洪道可以有效起到防洪泄洪目的，但在水库溢洪道发挥作用过程中，其闸门的正常运行起到至关重要作用。基于此，本文结合具体案例，探讨水库溢洪道闸门运行存在问题及其优化措施。

1、闸门启闭过程中常见故障及解决措施分析

1.1闸门启闭受阻

由于闸门在运动过程中其动滑轮和定滑轮出现故障，或者电动卷扬启闭机钢丝绳在两端受力不均匀，导致启闭机部件损坏，出现闸门板、梁变形或腐蚀脱落问题，止水橡皮老化局部变形，闸门吊耳左右受力不均，这种情况均会导致启闭过程中闸门出现卡阻或倾斜。为此，应立即停止启闭机的运行过程，采取手动或点动方式，一边观察一边缓慢操作，及时调整闸门。当闸门处于正常位置时，这种异常症状消失，再次利用程序模式完成闸门的启闭过程。尤其是处于高水位运行时，闸门前后水位差会作用于闸门前端，使其压力增加。闸门和门槽之间的摩擦力增加，要改变这种启闭状态需要增加启闭时的作用力输出，进一步会导致闸门出现受阻。该水库闸门滚轮经过多次维修之后，使用浇油破布燃烧滚轮，借助热胀冷缩，拆除滚轮之后，除锈滚动解决其运动受阻的问题。

1.2闸门启闭振动故障分析

结合闸门在实际使用过程中的运行环境，可将其分为无压闸门和压力洞内运行的有压闸门。前者可以在动水中进行启闭，后者只能处于进水条件下进行启闭，否则在启闭时会使启闭器产生异常振动，使闸门变形或出现启闭困难等问题，无法实现正常启闭，要在压力洞内进口检查进水状态下的启闭过程，需要实现平压操作。具体方法：关闭压力洞口的工作阀门之后，在进口位置检查阀门和出口位置阀门，之后打开进口检修闸门，平压阀门，能够使阀前深层水库水通过平压阀呈现高压状态，摄射入到洞内，随时间延长，洞内外水保持平衡之后说明内外压力相等，此时洞内的外水流由于受到平衡作用力不会向高压侧水流动，进而可实现在进水状态下检修闸门的启闭过程。

通常在局部开启过程中会由于闸孔底部有高压摄入，进一步形成局部真空或负压，出现异常振动，此时需要由工作人员仔细观察。一旦出现异常振动将立即停止运行，准确找到机械异常振动的闸门位置，无论故障在何处都需要仔细分析故障原因，结合实际情况采取有效解决措施。其次，还需要对部分闸门原部件进行定期维护检查，及时进行故障处理，除此之外，需要进一步强化基础检测，为能够确保闸门机械设备实现安全运行，需要强化基础检测以及目测技能，要求工作人员具有较高的专业技术能力和责任心。

2、工程概况

某水库工程主要泄洪设施为左岸开敞式溢洪道，泄洪量达50m/s。溢洪道共设置8孔，可以通过现地控制柜或由监控系统进行闸门启闭操作。每扇溢洪道工作门左右两侧配置润滑水管路，在进行闸门启闭操作前，需先现地手动打开润滑水对闸门密封进行润滑，在多路支管同时开启时，润滑水压力和流量会降低，润滑效率会下降。为解决溢洪道闸门远程启闭无法设定闸门开度和润滑水不能根据闸门启停状态进行启闭的问题，需对闸门远方启闭功能进行优化，同时对润滑水管路进行改造，配合闸门远程启闭操作。

3、优化前存在的问题

（1）目前溢洪道闸门润滑水供8道闸门共16条支路用水，多道闸门启闭时润滑水压力、流量低，供水效率低，同时，润滑水需要人为进行启停，不能根据闸门启、停情况自动开启或关闭润滑水。

（2）溢洪道闸门远程启闭功能不完善，不能在监控系统上设定闸门预设开度值至现地闸门控制系统，溢洪道闸门启闭时，预设开度的设置操作只能通过现地闸门控制系统触摸屏实现。

4、优化思路

4.1溢洪道闸门润滑水优化

（1）在溢洪道润滑水支路上的供水手阀后增加一个电磁阀，通过优化溢洪道闸门闸门启闭控制程序，增加润滑水电磁阀启闭控制程序，以实现在闸门启闭时，电磁阀的自动开启和关闭。

（2）在溢洪道闸门润滑水总管处增加一台增压泵，在润滑水开启后，自动启动增压泵对润滑水支管进行增压，确保溢洪道闸门润滑水管路压力、流量满足供水要求。同时，在润滑水总管上并联一路旁通管，作为增压泵异常时开启使用。

4.2控制系统优化

（1）在溢洪道闸门现地控制柜增加闸门润滑水启闭控制程序及人机界面。

（2）完善监控系统的操作画面，增加闸门开度预设界面。

（3）在溢洪道闸门远程I/O柜内加装SJ30通讯装置，并配置通讯程序。

（4）将#1-#8溢洪道闸门控制系统以MODBUSRS485通讯方式接入溢洪道闸门远程I/O柜，实现监控系统将闸门预设开度写入现地溢洪道闸门控制系统功能。

5、优化方案

5.1溢洪道闸门润滑水管路优化

（1）在润滑水总管（DN25）上安装一台增压泵，并设置一段旁通管。

（2）在每扇閘门润滑水供水支管的手阀后面，安装电磁阀，并接入电磁阀电源、控制回路接线及电磁阀反馈信号线。

5.2优化现地闸门控制程序及人机界面

（1）在溢洪道控制柜内增加两个继电器，将PLC开关量输出备用通道接至继电器，作为溢洪道润滑水电磁阀的动作继电器，把继电器常开触点串联至电磁阀电源控制回路中，将溢洪道左、右侧润滑水电磁阀全开反馈信号分别接入PLC的开关量输入备用通道。

（2）在控制柜触摸屏上增加电磁阀手动开启、关闭操作界面。当现地PLC收到启门或闭门指令后，先打开润滑水电磁阀，通过电磁阀反馈的全开信号判断电磁阀是否开启，全开信号送至PLC延时60秒后，由现地PLC自动执行启门或闭门操作程序，直到闸门达到预设开度或收到停门指令后停止闸门动作，然后延时10秒关闭电磁阀。

结束语

水库溢洪道闸门是确保水库实现安全的关键设施。工作人员需要定期进行重要部件的维修管理，不断提升专业技术水平，确保闸门正常运行。本文所述案例中，溢洪道工作闸门远方自动启闭功能优化，解决了监控系统不能将闸门操作至任意开度及润滑水自动启闭的问题，进一步提升了泄洪设施的自动化控制水平，为水库防洪度汛期间的安全稳定运行提供了可靠保障。

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作者简介：葛叔军（1970—），男，大专，工程师，主要从事电力生产等工作。