插板式檢修門在生態(tài)工程中的應用

任中琪

( 遼寧省石佛寺水庫管理局，沈陽110129)

1 工程概況

石佛寺水庫樞紐一期工程是遼河干流上唯一一座大型控制性水利工程，屬河道型平原水庫。水庫主副壩全長42.6 km，攔河主壩為均質(zhì)土壩，泄洪閘布置在右岸的主河道上。

石佛寺水庫總庫容1.65 億m3，泄洪閘總寬248.5 m，凈寬200 m，共設平面雙扇工作閘門16 孔，每孔凈寬12.5 m，門高10 m。

2 庫區(qū)生態(tài)工程建設

依據(jù)《遼寧省重點河流河道生態(tài)工程建設規(guī)劃草案》確定的指導思想和目標，實施種植工程對改善河流及庫區(qū)水質(zhì)，保障堤岸穩(wěn)定，防止庫區(qū)沙化，改善庫區(qū)生態(tài)環(huán)境和景觀，促進河流健康發(fā)展，促進人與自然和諧作為重要任務。

2009年5月遼河石佛寺水庫蓄水試驗應急防護工程生物工程完工，主要完成栽植樹木19.3 萬株，栽植水生植物171.5 hm2，種植苜蓿草58.6 hm2。

2010年6月初石佛寺水庫庫區(qū)生態(tài)建設荷花種植工程完工，種植了荷花100.61 hm2，確定生態(tài)蓄水位46.20 m，水面面積達到16.13 km2，占水庫總淹沒面積的32%，實現(xiàn)了水庫生態(tài)良性循環(huán)所需的必要條件。

3 問題的產(chǎn)生

隨著石佛寺水庫庫區(qū)生態(tài)建設種植工程的相繼完工，石佛寺水庫在防洪興利的調(diào)度任務外又增加了生態(tài)調(diào)度。

生態(tài)調(diào)度主要包括生態(tài)需水調(diào)度、水生生物習性調(diào)度、泥沙調(diào)度等。在水生生物習性調(diào)度中，冬季調(diào)度最為困難，荷花在東北存活安全越冬的條件為藕所在的泥土層不能結(jié)凍，結(jié)冰層要保持在泥土層之上，這就要求水庫冬季水位控制在46.20 m這個生態(tài)水位。

由于冬季上游來水不穩(wěn)定，常年在10 ～30 m3∕s，如逢上游水庫有歲修工程進行泄流，來水可達100 m3∕s，并且水庫運行方式由原來冬季敞放運行方式變?yōu)楸３稚鷳B(tài)水位運行，因而泄洪閘冬季開度調(diào)整操作時常進行。

總結(jié)這2 a運行效果看，很不理想。泄洪閘原設計中沒有冬季操作任務，因此泄洪閘閘門及啟閉機的結(jié)構特點使得冬季泄洪閘調(diào)整操作不能保障執(zhí)行，運行閘門結(jié)冰凍結(jié)及減速機機油凝結(jié)造成操作困難，對機電設備的安全運行帶來極大危害。

同時人工除冰及防凍機油置換也使運行成本大幅增加。針對冬季閘門運行而形成的設備安全危害及人工除冰費用大的問題，要求水庫管理局工程技術人員必須采取措施徹底解決。

4 插板式檢修門的應用

經(jīng)過工程技術人員對啟閉機和閘門結(jié)構的深入了解，認為雖然減速機能夠靠使用防凍機油解決機油凝結(jié)問題，但是運行閘門門后結(jié)冰嚴重致使閘門啟閉機超載報警拒動問題仍無法克服［1］。

人們把目光最后集中在檢修閘門門槽上，設想從檢修閘門上想辦法，使檢修閘門既能有檢修閘門的作用，又能起到溢流堰的作用。根據(jù)閘門底板高程，結(jié)合冬季生態(tài)水位要求和上游來水情況，技術人員會同設計人員經(jīng)過精心探討，最終將檢修閘門設計成由3 塊同寬度、不同高度、插板式閘門組合而成1 扇檢修閘門。3 塊插板式閘門寬度同為12.5 m，與工作閘門寬度相同，高度分別為2.45、2.45、1.5 m，這種插板式檢修閘門共設計了3 扇，不同插板閘門組合還能滿足不同水位檢修工作門的需求。

閘門的金屬結(jié)構、焊接工藝、閘門防腐的鋅涂層和用環(huán)氧云鐵防銹漆及環(huán)氧面漆形成的封閉層，都與工作閘相同。

由于采用多節(jié)閘門組成檢修閘門，單件門體重量降低，吊裝走線電動葫蘆功率大大降低，安裝拆卸門體工作也變得非常方便操作［2］。

高度2.45 m閘門的高度選定是基于滿足生態(tài)水位而考慮。閘門底板高程為41.00 m，2 扇2.45 m閘門組合后，高程為45.90 m，加之冬季上游常年平均來水20 m3∕s，在3 孔檢修閘門溢流堰形成水頭0.30 m，正為生態(tài)水位要求的46.20 m。保證了荷花安全越冬要求水位。如遇上游水庫大流量放流，由1.5、2.45 m閘門組合形成溢流堰，加之過堰形成的水頭高度，亦能滿足生態(tài)水位要求。

冬季來臨時，將3 孔檢修閘門都組合成高程為45.90 m形成溢流過頂堰來控制生態(tài)水位，相對應其身后的工作閘門全開狀態(tài)，其余13 孔閘門全關閉并啟動破冰裝置。

插板式檢修門的應用避免了冬季閘門調(diào)整的操作，在節(jié)省電力能源費用的同時，也節(jié)省了人工除冰費用，閘門機電設備的安全性也得到了保障。

當檢修工作閘門時，多節(jié)插板閘門根據(jù)水位的要求可以組合出46.45、47.40、47.95、48.35 m等不同高程的檢修閘門。

5 結(jié) 語

石佛寺水庫插板式檢修閘門的應用，不但滿足了檢修工作閘門的基本要求，節(jié)省了大量的人力、物力和財力，降低了運行成本，而且最主要是滿足了冬季生態(tài)水位的要求。從而保證了100.61 hm2荷花的養(yǎng)殖，確保了生物工程的成果。

解決了水庫低水位運用，水深淺，水面大，控制庫水位難度大的問題，為水庫生態(tài)環(huán)境的恢復和保持創(chuàng)造了良好的條件。

［1］陳燦輝，潘載雄. 多孔寬頂平底泄洪閘綜合流量系數(shù)的確定［J］. 廣東水利科技，1995(03) :10 －11.

［2］曹錫山. 船閘檢修門門槽端部防洪設計［J］. 黑龍江水利科技，2010，38(04) :18 －19.