實例分析:病險水閘如何運行管理,?
工程概況
恩城水閘位于廣東省恩平市城區(qū),,潭江干流錦江河段,于1971年10開始施工,,1972年6月竣工,。該水閘建筑物包括泄洪閘、船閘,、河床式電站,,集雨面積約為672km2,主要建筑物由泄洪閘,、船閘及河床式電站組成,,水閘灌溉面積1.2萬畝,是一座以灌溉為主,,改善恩平市區(qū)及錦江河水環(huán)境,,兼顧防洪、航運,、交通,、供水、發(fā)電等任務(wù)的大(2)型水閘,。水閘工程等別為Ⅱ等,,主要建筑物級別為2級,次要建筑物級別為3級,。
樞紐建筑物的垂直水流方向?qū)挾葹?08m,,泄洪閘及船閘部分寬度為169m,由26孔閘室組成,,其中泄洪閘占25孔閘室,,船閘占1孔。水閘閘基為砂礫石層,,平均厚度為5m,,以下為可塑粘土層,厚度約17m,,具有較高的地基承載力,。水閘上游粘土鋪蓋長度為20m;下游出口采用底流消能型式,。閘門采用鋼筋混凝土平板閘門,,高度為2.6m,寬度為5.8m,,采用一機三閘或一機四閘啟閉形式,。電站布置在主河道右岸,裝機容量為831kW,設(shè)計年發(fā)電量為225萬kWh,;船閘布置在主河道的左岸,,按載重50t船只的通航能力設(shè)計。
存在問題
經(jīng)鑒定,,恩城水閘為三類閘,,主要存在以下問題:
一是防洪標準不滿足要求。水閘原設(shè)計標準偏低,,閘頂高程不足,;水閘過流能力未能滿足50年一遇洪水要求。
二是上游粘土鋪蓋,、下游海漫的抗沖刷能力不夠,。閘后海漫底板存在淘空、斷裂,、涌砂,、沉陷、錯位,、部分掀翻等問題,,損壞面積約1/3,損壞后的長度不滿足要求,。
三是水閘消能不滿足要求,,主要是消能坎的高度較低、護坦厚度不足,。
四是閘基滲流穩(wěn)定不滿足要求,。
五是啟閉機排架、工作橋面板,、交通橋梁,、閘門混凝土等部位,實測強度等級顯示,,部分達不到現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范≥C20級的要求,。
六是啟閉機排架、閘墩,、閘底板等構(gòu)件,混凝土的碳化深度大于保護層的厚度,,導(dǎo)致鋼筋銹蝕,,部分構(gòu)件出現(xiàn)開裂、露筋等質(zhì)量問題,。此外,,工作橋梁和板上的裂縫多,導(dǎo)致鋼筋銹蝕嚴重,工作橋的主梁配筋不滿足規(guī)范要求,。
七是閘門采用鋼筋混凝土平板閘門,,碳化深度為28mm~35mm。調(diào)查發(fā)現(xiàn),,多處閘槽混凝土被閘門的壓輪壓壞,,導(dǎo)致混凝土強度不滿足要求;部分閘門的止水橡膠老化損壞,,存在滲漏現(xiàn)象,。此外,采用一機多門啟閉方式,,機座金屬部分銹蝕,、吊環(huán)銹蝕,影響基座的穩(wěn)定性,;且鋼絲繩磨損嚴重,。
八是觀測設(shè)施欠缺。水閘內(nèi)無觀測設(shè)施和觀測資料,,難以實現(xiàn)預(yù)警預(yù)報目標,。
運行管理措施
1 、除險加固
根據(jù)鑒定結(jié)果,,水閘運用指標達不到設(shè)計標準及現(xiàn)行規(guī)范要求,,存在隱患,對此,,需考慮對水閘主要建筑物進行除險加固,,主要方案如下:
一是閘墩加固??紤]到上游堤防的高程低,,要達到城市防洪規(guī)劃的50年標準還需要時間,且水閘上下游都有交通橋,,橋面高程只有22.34m,,故維持原水閘閘孔數(shù),只對閘墩進行加厚處理,,即原來厚度為0.9m,,將其加厚至1.2m。
二是修補閘底板,。保持原堰頂高程不變,,對于閘底板的碳化、裂縫,、露筋等缺陷采用回補混凝土方法,,鑿除底板表面碳化的混凝土,在鑿毛表面涂一層能對混凝土進行雙面滲透的混凝土深層密封劑,然后回補砂漿或者常態(tài)混凝土,。
三是上部結(jié)構(gòu)處理,。結(jié)合閘墩加固方案,拆除水閘上部的啟閉機工作橋并重建,,加蓋啟閉機室,。新建的啟閉機室,其排架柱位于閘墩頂上方,,高程為22.13m,,截面尺寸為500mm×500mm,啟閉機室的樓面高程為30m,。當前工作橋的寬度為2.85m,,改成啟閉機室后,無法滿足設(shè)備操作要求,,對此可在邊線兩邊各懸臂1.0m,,使其寬度達到4.7m。
四是閘基抗?jié)B設(shè)計,。交通橋底板與閘室底板發(fā)生不均勻沉降,,且兩底板間沒有設(shè)置止水。對此,,修復(fù)交通橋底板與水閘底板之間的結(jié)構(gòu)縫,,增設(shè)止水設(shè)施,促使交通橋底板參與抗?jié)B,;聯(lián)合水閘上游現(xiàn)有的粘土鋪蓋,,形成完整的水平抗?jié)B體系。
五是防沖加固,。為了提高防沖能力,,在原有基礎(chǔ)上,將護坦加厚至0.6m,,護坦頂高程提高至16.0m,,消能坎加高至0.9m。海漫則從現(xiàn)狀末端續(xù)接20m,,從而延長至47.4m,。
六是增加安全監(jiān)測。主要包括:①水位,、水面線監(jiān)測,,采用水位標尺;②滲流壓力監(jiān)測,,采用測壓管,將其沿泄洪閘右側(cè)岸墻布置;使用電測水位計測量測壓管內(nèi)的水位,。③設(shè)置1條倒垂孔,,監(jiān)測閘室的水平位移情況。④在閘墩上設(shè)置2個垂直位移觀測點,,監(jiān)測閘室的垂直位移情況,。
2 、日常運行管理
受地方財力有限等客觀因素影響,,恩城水閘除險加固方案遲遲未能實施,,處于帶病運行狀態(tài),為降低水閘運行風險,,確保水閘日常運行安全,,主要采取以下措施:
一是嚴格落實調(diào)度守則。恩城水閘日常調(diào)度原則是,,枯水期維持正常蓄水位19.30m發(fā)電運行,;汛期當閘上水位超過19選自.投標書代寫網(wǎng) yipai178.com .30m即開閘泄水,洪水期水閘隨著來水量情況調(diào)整閘門開度,,直至全部開啟,;當下游干旱需要灌溉時,水閘下放灌溉流量,。
二是根據(jù)《水閘技術(shù)管理規(guī)程》制定閘門控制操作規(guī)程并嚴格執(zhí)行,。開閘前,檢查確認卷揚機變速箱,、電機地腳螺栓及各部齊全緊固,;檢查確認鋼絲繩符合使用要求,無斷股,;檢查確認各部位潤滑良好,,閘槽無異物卡阻等。閘門開啟時先開中間后兩邊,,開度先小后大:關(guān)閘時相反,,先兩邊后中間、開度上由大到小逐步關(guān)閉,。
三是增設(shè)水閘安全監(jiān)測設(shè)施,。加設(shè)水位標尺,觀測水位變化情況,,在閘墩設(shè)置2個垂直位移觀測點,,觀測閘室垂直位移情況,布置倒垂孔1條,,觀測閘室水平位移情況,。
四是強化日常巡檢,。對水閘整體啟閉機械、電氣設(shè)備,、防雷等設(shè)施每年汛前檢測一次,,平時按規(guī)程定期進行全面檢測,備用電源需隨時起動,,每周交班檢查,,機電設(shè)備每年清掃換油,鋼絲繩每年冬上油一次,,對閘門止水橡膠老化損壞,、啟閉機吊環(huán)銹蝕、鋼絲繩磨損斷股等及時更換,。
五是制定度汛措施及搶險預(yù)案,。汛期實行24小時專人輪班值守,對水閘整體運行情況進行詳細觀測記錄,,交接班時上一班人員需將已發(fā)現(xiàn)問題或存在隱患如實,、詳細地向接班人員進行交底。汛期主要搶險預(yù)案有:
下游閘基發(fā)生管涌時,,潛水員需明確管涌發(fā)生位置,、范圍,如管涌孔較小,,在冒水孔周圍用土袋筑成圍井,,井內(nèi)填反濾料,以制止砂礫帶出,;如涌水較大,,可先填碎石、塊石,,再填筑濾料,,直至滲水流暢、無砂礫帶出為止,。期間需加強觀察,,防止管涌反復(fù)。
根據(jù)安全鑒定結(jié)果,,恩城水閘閘后海漫存在底板損壞情況,,汛期時如若發(fā)生海漫沖毀,威脅水閘整體運行安全時,,可拋填內(nèi)填塊石的格賓籠網(wǎng)箱來臨時應(yīng)急處置,,待洪峰過后根據(jù)海漫實際受損情況進行修復(fù)施工。
當水閘出現(xiàn)超標洪水持續(xù)沖刷,,上下游翼墻等底部基土掏空,,墻體超標準洪水水閘翼墻,、岸墻等出現(xiàn)坍塌險情時,考慮到恩城水閘左右兩岸為出行道路,,且岸邊有民居,,為確保周邊建筑物安全,可采用鋼板樁對擋墻進行臨時固定,,坍塌處砂包回填來進行處置。