水閘運(yùn)行管理

高福才

【摘 要】水閘是所控制灌溉面積內(nèi)的灌溉用水取水建筑物。一旦出現(xiàn)問題就會對灌區(qū)人民的生命財產(chǎn)造成嚴(yán)重的影響。本文就水閘控制、養(yǎng)護(hù)修理、日常管理等一系列問題進(jìn)行探討論述。

【關(guān)鍵詞】水閘管理；防汛搶險；養(yǎng)護(hù)修理

水閘由閘室、上游和下游連接段組成，是所控制灌溉面積內(nèi)的灌溉用水取水建筑物。一旦出現(xiàn)問題就會對灌區(qū)人民的生命財產(chǎn)造成嚴(yán)重的影響，小問題會給灌區(qū)內(nèi)人民的生活造成困難和財產(chǎn)受到損失，如果出現(xiàn)大問題就會危及人民的生命和財產(chǎn)安全。因此在水閘的運(yùn)行過程中必須加強(qiáng)管理，使水閘經(jīng)常處于正常運(yùn)行狀態(tài)，確保水閘工程安全正常運(yùn)行，充分發(fā)揮水閘工程的功能和經(jīng)濟(jì)效益，保證灌區(qū)內(nèi)人民的生產(chǎn)秩序和生活環(huán)境，使灌區(qū)內(nèi)人民能獲得最大的生產(chǎn)效益。水閘運(yùn)行管理過程中必需做好：水閘的控制運(yùn)用、水閘的檢查、水閘的觀測、水閘的養(yǎng)護(hù)修理、水閘的防汛搶險等工作。

一、水閘的控制運(yùn)用

水閘運(yùn)行控制過程中，必須嚴(yán)格遵守管理原則：（1）局部服從全局，全局照顧局部，興利服從防洪、統(tǒng)籌兼顧；（2）綜合利用水資源；（3）按照有關(guān)規(guī)定和協(xié)議合理運(yùn)用；（4）與上、下游和相鄰有關(guān)工程密切配合運(yùn)用；（5）興利水位、流量。根據(jù)規(guī)劃設(shè)計的工程特征和結(jié)合工程現(xiàn)狀確定合理的有關(guān)指標(biāo)：（1）上、下游最高水位、最低水位；（2）最大過閘流量，相應(yīng)的單寬流量；（3）最大水位差及相應(yīng)的上、下游水位；（4）上、下游河道的安全水位和流量；（5）興利水位、流量。按照閘門操作運(yùn)用的基本要求：（1）過閘流量必須與下游水位相適應(yīng)，使水躍發(fā)生在消力池內(nèi)?？筛鶕?jù)實測的閘下水位～安全流量關(guān)系圖表進(jìn)行操作；（2）過閘水流應(yīng)平穩(wěn)，避免發(fā)生集中水流、折沖水流、回流、漩渦等不良流態(tài)；（3）關(guān)閘或減少過閘流量時，應(yīng)避免下游河道水位降落過快；（4）避免閘門停留在發(fā)生振動的位置運(yùn)用。（5）兩臺啟閉機(jī)控制一扇閘門的，應(yīng)嚴(yán)格保持同步；（6）閘門啟閉如發(fā)現(xiàn)沉重、停滯、雜聲等異常情況，應(yīng)及時停機(jī)檢查，加以處理；（7）油壓啟閉機(jī)，當(dāng)閘門開啟到達(dá)預(yù)定位置，而壓力仍然升高時，應(yīng)立即將回油控制閥開大至極限位置；（8）閘門開啟接近最大開啟度或關(guān)閉接近閘底時，應(yīng)注意及時停車，遇有閘門關(guān)閉不嚴(yán)現(xiàn)象，應(yīng)查明原因進(jìn)行處理；使用螺桿啟閉機(jī)的，嚴(yán)禁強(qiáng)行頂壓。 多孔水閘的閘門操作運(yùn)用還應(yīng)符合下列要求：（1）多孔水閘閘門應(yīng)按設(shè)計提供的啟閉程序或管理運(yùn)用經(jīng)驗操作運(yùn)行，一般應(yīng)同時分級均勻啟閉，不能同時啟閉的，應(yīng)由中孔向兩邊依次對稱開啟，由兩邊向中間依次對稱關(guān)閉；（2）多孔擋潮閘閘下河道淤積嚴(yán)重時，可開啟單孔或少數(shù)孔閘門進(jìn)行適度沖淤必須加強(qiáng)監(jiān)視，嚴(yán)防消能防沖設(shè)施遭受損壞；（3）上、下扉布置的閘門，應(yīng)先開啟下扉的閘門，再開啟上扉的閘門，關(guān)閉時順序相反；（4）在冰凍期間啟閉閘門前，必須采取措施，消除閘門周邊和運(yùn)轉(zhuǎn)部位的凍結(jié)；（5）封凍期間，應(yīng)保持閘上水位平穩(wěn)，以利上游形成冰蓋；（6）解凍期間一般不宜泄水，如必須泄水時，應(yīng)將閘門提出水面或小開度泄水。

二、水閘的檢查

水閘檢查有經(jīng)常檢查、定期檢查和特別檢查。經(jīng)常檢查是由日常管理、維護(hù)的專職管理人員實施巡視檢查，每天一次。定期檢查是由管理單位負(fù)責(zé)人（一把手）組織對工程進(jìn)行全面檢查。汛前、汛后和汛期各一次。檢查結(jié)果書面報告工程主管部門。特別檢查由管理單位負(fù)責(zé)人（一把手）組織。當(dāng)工程遇到嚴(yán)重影響安全運(yùn)用的情況（如暴雨、地震、山洪等），工程發(fā)生較嚴(yán)重的破壞現(xiàn)象或其他危險情況時，必須進(jìn)行特別檢查，必要時對可能出現(xiàn)險情的部位進(jìn)行連續(xù)監(jiān)視。檢查內(nèi)容有：土工建筑物、混凝土和鋼筋混凝土建筑物、砌石部分、閘門和啟閉機(jī)的檢查觀測以及水流流態(tài)的觀察等

三、水閘的觀測

水閘建成后，為了充分發(fā)揮水閘功能效益，確保水閘的使用壽命和安全，必須因地制宜，根據(jù)水閘所處的地理位置、環(huán)境、河道全年來水量變化、設(shè)計的使用功能和下游控制的面積范圍等實際情況，確定所需進(jìn)行觀測的具體項目，發(fā)現(xiàn)問題及時進(jìn)行處理。水閘觀測的項目有：⑴水平位移觀測；⑵垂直位移觀測；⑶揚(yáng)壓力觀測；⑷裂縫觀測；⑸河床變形觀測；（6）水位、流量、流態(tài)觀測；⑺混凝土碳化觀測；⑻伸縮縫觀測；⑼觀測資料的整理與整編。

四、水閘的養(yǎng)護(hù)修理

在水閘運(yùn)行過程中，因為自然、人為和管理等原因，使水閘出現(xiàn)閘室鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫 與翼墻和護(hù)坡的裂縫

滲漏（閘基礎(chǔ)滲漏、閘側(cè)向繞滲），泄水過程中，混凝土表層損壞，下游沖刷破壞等等問題。

1、下游護(hù)坦裂縫處理：由于排水設(shè)施布置不合理或堵塞失效，應(yīng)立即進(jìn)行必要的翻修；由于地基不均勻沉陷造成裂縫的，待基本穩(wěn)定后，可將裂縫做成沉降縫，在縫上設(shè)止水；由于溫度變化引起的裂縫，可采取砂漿抹面或用砼修補(bǔ)、利用裂縫作一道伸縮縫并作止水設(shè)備；灌漿等多種處理方法。

2、對翼墻裂縫、擋土墻傾斜等的處理：修補(bǔ)之前，必須查明原因并消除產(chǎn)生裂縫、傾斜的原因，然后再進(jìn)行修補(bǔ)。墻后排水的問題，原設(shè)計未設(shè)排水孔的，應(yīng)重新設(shè)置；墻后不能堆放重物，同時嚴(yán)格控制通行的車輛，不能超過設(shè)計規(guī)定的噸位。如經(jīng)核算，墻身不能抵抗墻后的上壓力時，可用錨筋加固。擋土墻有整體滑動危險時，可在墻前打訂樁，并在樁上澆筑混凝土蓋重。

3、消能防沖設(shè)施沖刷破壞的處理：①柴排或軟排保護(hù)：利用樹木的梢料為骨架，將蘆柴包扎成柴排，用石塊、卵石壓重，沉在沖坑中保護(hù)。軟排是利用柔性物體沉入水底進(jìn)行保護(hù).可適應(yīng)水下地形的起伏變化、保護(hù)效果良好。②干砌塊、卵石護(hù)坡：當(dāng)上游或下游兩岸（或堤）被沖而坍陷時，應(yīng)根據(jù)水流情況分析原堤位置是否適宜，然后再加砌石護(hù)坡。4、閘門部件修理：①水封裝置：當(dāng)止水設(shè)施老化、銹蝕、損壞時，應(yīng)予更換；②鋼閘門門葉及其梁系結(jié)構(gòu)發(fā)生變形、扭曲、下垂時，應(yīng)矯形、補(bǔ)強(qiáng)或更換；發(fā)生裂縫或焊縫開裂，應(yīng)及時補(bǔ)強(qiáng)或補(bǔ)焊；③鋼門體的局部構(gòu)件銹蝕嚴(yán)重的，應(yīng)加固或更換；④閘門的連接緊固件如有松動、缺失時，應(yīng)分別予以緊固、更換、補(bǔ)全等；⑤閘門行走裝置的零部件、吊耳、吊座出現(xiàn)變形、裂紋等，應(yīng)及時更換

5、啟閉機(jī)的養(yǎng)護(hù)：檢查定子與轉(zhuǎn)子之間的間隙是否均勻合格，發(fā)現(xiàn)磨損應(yīng)予更換。每年用搖表測量一次電動機(jī)相間及各相對鐵芯的絕緣電阻，如果小于o.5Mdl，說明線圈受潮，可用紅外線燈泡或白熾燈泡烘干，忌用明火烘烤。電動機(jī)的主要操作設(shè)備如閘刀、電磁開關(guān)、限位開關(guān)、補(bǔ)償器等應(yīng)保持清潔干凈，接觸良好。液壓式啟閉機(jī)的修理：①液壓油每年過濾及化驗一次，油箱每年清洗一次；過濾裝置按產(chǎn)品要求定期清洗或更換；②檢查與維修油泵及油管系統(tǒng)，保證無滲漏油現(xiàn)象；③活塞環(huán)及油封如有較大磨損或老化變形時，必須及時更換；④油管及附件如有裂紋、砂眼、焊縫脫落及漏油時，必須及時修理或更換；⑤油缸解體維修后，必須做耐壓試驗；液壓系統(tǒng)維修后，必須排除液壓系統(tǒng)內(nèi)的空氣，然后做壓力與密封性試驗。

五、水閘的防汛搶險

1、險情探查：對閘室或涵洞內(nèi)詳細(xì)檢查止水、沉陷縫有無滲水、冒沙等現(xiàn)象；并對出現(xiàn)集中滲漏的部位如岸墻、護(hù)坡與土堤結(jié)合部，閘下游滲流出逸處有無冒水冒沙情況。滲壓管檢測：若發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，水位明顯降低的滲壓管周圍可能有短路通道，出現(xiàn)集中滲漏，應(yīng)針對部位檢查止水設(shè)施是否斷裂失效，并查明滲流短路通道。 第一種方法外部檢查：觀察閘上下游水流狀態(tài)有無明顯的回流、折沖水流等異?，F(xiàn)象，觀察上下游裹頭、護(hù)坡、岸墻及海漫有無蟄陷、滑脫，與土堤接合面有無開裂等。第二種方法測深檢查：按照預(yù)先布置好的平面網(wǎng)格坐標(biāo)，在船上用探水桿或用尼龍繩拴鉛魚（球）探測基礎(chǔ)面的深度，對比原來工程的高程，確定沖刷坑的范圍、深度，計算沖刷坑的容積，同時，對可能發(fā)生的滑動、裂縫、前傾或后仰等作出分析。第三種方法測深儀探測：用超聲波測深儀對水下沖刷坑進(jìn)行探測，繪制沖刷坑水下地形圖，與原工程基礎(chǔ)高程相對比，找出沖刷坑的深度、范圍并確定沖失體積。 第四種方法ED—80型探傷儀探測：主要是應(yīng)用自然電場法進(jìn)行探測，現(xiàn)場檢測一般用電位剖面法，先在遠(yuǎn)離檢測地點(diǎn)選一相對電位零點(diǎn)，設(shè)置固定電極，另一活動電極沿剖面線，一般每隔5-10m（或加密）設(shè)一測點(diǎn)，測與相對電位零點(diǎn)的電位差，繪出整個剖面的電位曲線，根據(jù)出現(xiàn)的異常情況，分析確定隱患的位置?；瑒与U情的探查：險情的監(jiān)測主要依據(jù)是變位觀測，分析工程各部位在外荷載作用下的變位規(guī)律和發(fā)展趨勢，從而有無滑動、傾復(fù)等險情出現(xiàn)。涵閘變位觀測是在工程主體部位安設(shè)固定標(biāo)點(diǎn)，觀測其垂直和水平方向的變位值，在洪水期間要加密觀測次數(shù)，將觀測結(jié)果及時整理分析，判斷工程穩(wěn)定狀態(tài)是否正常。

2、滲水及漏洞搶險：①出險原因：涵閘邊墩、岸墻、護(hù)坡等混凝土或砌體與土基或堤身接合部，土料回填不實；閘體與土堤所承受的荷載不均，引起不均沉陷、錯縫、遇到降雨地面徑流進(jìn)入，沖蝕形成陷坑，或使岸墻、護(hù)坡失去依托而蟄裂、塌陷；洪水順裂縫造成集中繞滲，嚴(yán)重時在閘下游側(cè)造成管涌、流土，危及水閘和堤的安全。 ②搶護(hù)原則：堵塞漏洞的原則是臨水堵塞漏洞進(jìn)水口，背水反濾導(dǎo)滲；搶護(hù)滲水原則是臨河隔滲、背河導(dǎo)滲。③搶護(hù)措施：堵塞漏洞進(jìn)口：具體有蓬布復(fù)蓋、草捆或棉絮堵塞、草泥網(wǎng)袋堵塞等方法；背河導(dǎo)滲反濾：具體有砂石反濾、土工織物反濾、柴草反濾等方法；中堵截滲：具體有開膛堵漏、噴漿截滲等方法。

3、閘門啟閉機(jī)失靈的搶修：閘門出現(xiàn)這種險情的原因，常常是因為閘門變形、絲杠扭曲、啟閉設(shè)備故障或機(jī)座損壞，地腳螺栓松動、鋼絲繩斷裂、滾輪失靈及閘門震動等，往往造成閘門不能關(guān)閉、提不起或卡住而導(dǎo)致運(yùn)行失控。所以在搶修時首先找出險情發(fā)生的原因，混凝土建筑物主體或構(gòu)件，在各種外荷載作用下，受溫度變化、水化物侵蝕以及設(shè)計、施工、運(yùn)行不當(dāng)?shù)纫蛩赜绊?，出現(xiàn)有害裂縫。然后確定科學(xué)的搶護(hù)方法，用防水快凝砂漿堵漏或環(huán)氧砂漿堵漏，同時，還可以用丙凝水泥漿堵漏及土工織物堵漏。

總之，水閘工程建設(shè)是基礎(chǔ)，管理是關(guān)鍵，使用是目的。工程管理的好壞直接影響到水閘工程的效益發(fā)揮和工程的正常運(yùn)行。因此，加強(qiáng)水閘工程管理工作，確保已建工程運(yùn)行安全并處在最佳工作狀態(tài)，充分發(fā)揮或挖掘工程的潛力，更應(yīng)放在管理工作的首要位置，針對具體問題，采取有效措施管好、用好，使水閘工程發(fā)揮最大的經(jīng)濟(jì)效益。