浅谈水利工程管理中水闸安全运行与检查养护
2022-02-15冯伟
冯 伟
水闸建筑可以实现对水资源的有效控制和调节,还能够在防旱、抗洪和发电方面产生积极作用,是现代水利工程中的关键组成部分。如果水闸运行出现问题,不仅会影响水利工程正常运行,还会对工程所在地的生产生活造成一定程度的影响。因此,要有效控制或避免水利工程发生安全隐患,对水闸的安全运行提供足够的养护手段十分重要。
一、水闸概述
根据水闸建筑结构的工作类型,可将其划分为:分洪水闸、挡潮水闸、排水水闸和挡水水闸等;根据其闸室结构的不同,可将其划分为:开敞式水闸、涵洞式水闸以及胸墙式水闸三种类型。对于现有水利工程而言,水闸多修建安装在工程的外部位置,并没有为其设置专门的保护措施,导致水闸结构与外部环境直接接触,受到各种因素的不良影响。如:雨水会对水闸建筑造成侵蚀,使其强度降低;长期保持工作状态造成的磨损等。所以,水利工程管理部门需要针对水闸采取更加安全有效的管理手段,提供必要的维修养护,使其长期处于稳定、安全的工作状态。
二、水闸安全管理中存在的主要问题与处理对策
(一)存在的主要问题
目前,大部分水利工程在对自身的水闸模块进行管理时,存在的问题可划分为硬件和软件问题,具体情况如下:
1.硬件问题
当水利工程中的水闸处于实际运行状态时,若管理措施不当,很容易导致其出现混凝土建筑结构老化的问题,影响水闸的安全使用,破坏其稳定运作状态,最终对水利工程的正常使用造成影响,并对周边居民和生态环境造成直接威胁。同时,水闸闸门还会面临着闸门腐蚀作用、结构性漏水等问题,这些现象均会对水闸闸门功能的正常发挥造成影响。造成这种情况的主要原因是:我国大部分水利工程中,均会使用钢闸门建筑形式,这种类型的闸门具有更加便捷的使用优势,但是在经过一段时间的使用后,很容易出现水闸结构性腐蚀问题。
2.软件问题
在水闸管理方面,我国现有自动化技术与控制水平依旧处于比较低的发展阶段,在管理和控制水闸设备时存在显著不足,既无法做到全面融入全新的信息技术,同时也无法保证水闸建筑结构可以长时间保持安全、稳定的运行状态。即使我国现有部分水利工程已经对传统水闸管理模式进行革新,并逐渐开始使用现代化控制技术,但是以自动化控制技术在我国的现行发展和应用状态,依旧存在一定程度的控制效果问题,在保障水闸的抗干扰能力、维持长时间的稳定运行状态等方面均有不足,还会在具体管理方面遇到一些无法解决的问题。
(二)解决对策
以现有水闸工程运行管理体系为基础,深入具体分析存在的实际问题,从硬件和软件两个角度进行更具针对性的处理,达到改善安全管理运行状态的最佳效果。
1.提升硬件水平
对于我国的大部分水利工程而言,均需要不断提升自身现有的硬件水平,有针对性地进行更换,并保证更换硬件的适用性。同时,需要注意混凝土材料建筑结构存在的老化问题,提前进行修整规划和安排,保证重新修整后的水闸建筑结构能够处于更为良好的工作状态,发挥出应有作用。对于闸门结构出现的腐蚀性问题,需要为钢闸门结构设定周期性检查方案,在发现问题的第一时间更换问题闸门,以保证水利工程的整体运行稳定性。
2.提升软件专业性
对于水利工程而言,需要在较长的一段时间内,始终保持自动化控制软件系统处于较高的专业水平,并针对自身的系统持续不断地进行优化处理,解决应用期间遇到的工作困难,保证工作效果。还要不断搜集借鉴国内外同类工程经验,实现自身在管理控制领域的进一步发展,保证工程软件的先进性;更加积极地采用各种现代化信息化技术手段,建设智能化管理模块,进而为水闸的长期管理提供可靠保障。
三、水闸工程安全运行检测与养护方式分析
(一)检查工作的主要类型
1.日常检查
主要包括对混凝土外表面出现的裂缝问题、起壳问题、松动问题、磨损问题、腐蚀问题、渗漏问题、剥落问题等进行细致观察,并对伸缩缝内部的填充物状态进行细致观察,检查是否存在异常情况。
2.石工建筑检查
对于石工建筑物,其日常检查工作主要有:是否存在塌陷、裂缝、松动、起拱、勾缝损坏等问题。针对河道区域的块石护坡结构,还需要进行重点观察,准确掌握是否存在石块翻动、松动、塌陷、垫层缺失、架空等具有严重性损坏的工程问题。
3.上下游水流形态检查
日常检查时,需要对水域上下游的水流形态进行观察,主要观察是否存在不正常水流运动现象,如:水流是否稳定、水跃位置是否处于消力池范围内,水流跃后是否依旧保持平稳状态,是否存在折冲水流、倒流、漩涡、突涌等问题。
(二)养护工作的主要类型
1.启闭机养护
对于闸门建筑结构,需要对其操控灵活性、是否存在不当震动问题、门槽位置是否存在异物、止水后是否存在漏水问题,以及其他落实情况进行全面了解。以螺杆式闸门为例,需要对其进行经常性的检查作业,主要包括:螺杆结构与横轴之间的垂直度,观察其是否存在明显的倾斜弯曲问题;对于木质闸门,需要检查其是否存在腐烂、破裂、虫眼、螺栓修饰、脱榫、涨拱、油漆剥落等问题。
对于启闭机养护工作,需要对其工作过程中的运转是否足够灵活、工作过程中是否存在异常声响和异常震动、设备中的传动轴是否存在损坏磨蚀问题、地脚螺栓设备牢固性、制动器设备是否处于失效状态、润滑效果是否消失、安全防护设备完好程度等进行严格检查。如果闸门结构或者启闭机设备不经常处于使用状态,则需要保证每个月一次的试运行检验,避免长期停用后导致的部件积尘问题和锈蚀作用产生的设备失灵问题。
2.闸门养护
钢闸门要做到定期防腐处理,混凝土结构闸门要做到经常清洗表面。
3.冲刷部位养护
在汛期较大量的洪水冲击后,需要对下游位置的河道两岸护坡进行专门的汛后检查处理,对于受到严重冲刷的位置,需要对其进行抛填加固处理。在进行工程冲刷加固作业的同时,还需要对由冲刷造成的受损部位进行及时的恢复处理,全面保证水利工程主体结构完整性。期间,还需对加固处理后的工程主体结构进行必要的冲击考验,冲击测验的过程中需要尽可能减少水闸净宽。这一阶段的加固设计重点是尽可能提升混凝土结构外表面具有的防撞和防磨能力,同时还需要保证经过加固处理后的混凝土结构不会再次受到船只撞击,造成意外损坏。
4.注意事项
水利工程中的水闸养护,不仅要注意工程主体结构的实际承载情况,将此标准控制在规定负荷范围内,保证闸门相关的控制和操作均符合相关标准,同时,还需要注意以下几个问题:(1)限载标志;(2)翼墙墙后2~3倍墙高范围内,禁止各种形式的重物堆放;(3)翼墙排水能力不可存在异常情况;(4)闸门操作必须严格遵守操作规程,禁止违规操作。
四、结语
综上所述,水闸保持正常运行状态,可以对水利工程的实际运行起到有效保护作用,控制或避免各种安全隐患的发生,进而为周围居民提供更为优质的农业生产保障和日常生活用水保障。基于此,工程管理人员和技术人员需要提高对水利工程管理工作的重视程度,将水闸安全运行及其检查维护工作放在首要位置,对存在的实际问题进行针对性处理,不断提升经验,全面提升水闸工程的社会效益