密云水庫機(jī)閘管理現(xiàn)狀與思考

張立濤 崔文鋒

（北京市密云縣溪翁莊鎮(zhèn)水庫管理處，北京 101512）

1 基本情況

密云水庫位于北京市密云縣境內(nèi)，工程于1958年動工興建，1959年汛期攔洪，1960年基本建成。水庫橫跨潮、白2河，按千年一遇洪水設(shè)計，萬年一遇洪水校核，設(shè)計洪水位157.5m，總庫容43.75億m3。密云水庫是首都北京唯一的地表水源地，同時承擔(dān)著下游京津冀地區(qū)的防洪任務(wù)，確保密云水庫防洪、供水安全意義重大。

密云水庫工程樞紐包括7座主副壩，3座溢洪道，7條輸泄水隧洞、1座電站和1座調(diào)節(jié)池工程，壩頂高程160m，分布在水庫南岸23km的沿線上。

經(jīng)過長期的運(yùn)行，密云水庫防洪標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，水庫規(guī)劃的任務(wù)也發(fā)生了改變，水庫輸泄水建筑物由建庫初期1座溢洪道，2條隧洞發(fā)展到現(xiàn)今3座溢洪道，7條輸泄水隧洞較為完善的階段。閘門及啟閉設(shè)備是輸泄水建筑物重要的組成部分，水庫共有閘門41扇，攔污柵4扇，啟閉機(jī)43臺，由25km高壓線路負(fù)責(zé)供電，同時備有12臺發(fā)電機(jī)，負(fù)責(zé)應(yīng)急供電保障。

2 機(jī)閘設(shè)備加固、完善、更新改造

1976年唐山地震波及密云水庫，使白河主壩上游發(fā)生滑坡，其他各建筑物受到了一次嚴(yán)峻的考驗，地震后上級部門對密云水庫高度重視，對水庫建筑物抗震、防洪、人防方面提出了更高的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，在3年的時間內(nèi)建成了3座新隧洞，1座溢洪道、改建了白河發(fā)電隧洞進(jìn)口，并對白河主壩上游坡進(jìn)行了徹底翻修?？拐鸺庸毯笏畮煸黾?12扇閘門和啟閉設(shè)備，并對白河發(fā)電隧洞進(jìn)口檢修門及啟閉機(jī)進(jìn)行了更新改造。

根據(jù)《水庫大壩安全鑒定辦法》，1995年以清華大學(xué)為首組成聯(lián)合檢查組開始對密云水庫進(jìn)行全面、系統(tǒng)的安全檢查。歷時兩年，提交了 50分安全檢查專題報告及1份總報告。

關(guān)于輸泄水建筑物及閘門啟閉機(jī)方面的主要安全問題是：第二溢洪道弧形工作閘門、潮河人防洞進(jìn)口事故檢修門、潮河泄空洞出口弧形閘門、白河泄空洞豎井內(nèi)兩扇平板閘門、啟閉機(jī)的電氣設(shè)備老化問題、潮河泄空洞的洞身襯砌抗裂問題等。密云水庫第一次安全檢查后，針對上述問題實(shí)施了加固處理。

1998年以來，對水庫進(jìn)行了大規(guī)模的除險加固。機(jī)閘設(shè)備的改造和更新作為整個項目的重要部分，先后完成對第二溢洪道、潮河輸水隧洞、潮河泄空隧洞、白河泄空隧洞、內(nèi)湖二號壩過水涵閘、南石駱駝壩下廊道等處共計13扇閘門和15臺啟閉機(jī)的改造和更新，并拆建和修繕了部分閘房，改造低壓配電柜、動力配電箱、現(xiàn)地操作柜等電氣控制設(shè)備、潮河樞紐建設(shè)二路市電，增補(bǔ)備用電源。通過機(jī)閘電設(shè)備的改造，消除了安全隱患，保證了水工建筑物運(yùn)行安全[1]。

3 閘門啟閉機(jī)安全檢測

為確保密云水庫樞紐工程的安全運(yùn)行，掌握水庫金屬結(jié)構(gòu)運(yùn)行性態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)影響安全運(yùn)行的隱患，對密云水庫金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的安全檢測和評估是十分必要的。

根據(jù)《水工鋼閘門和啟閉機(jī)安全檢測技術(shù)規(guī)程》（SL101-1994）、《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級》（GB11345-1989）等水利水電工程關(guān)于閘門和啟閉機(jī)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[2]，委托水利部水工金屬結(jié)構(gòu)檢測中心對水庫金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全檢測。檢測內(nèi)容包括閘門外觀檢查、閘門銹蝕量檢測、閘門主要受力焊縫超聲波探傷、閘門材料檢測、閘門結(jié)構(gòu)應(yīng)力復(fù)核計算與分析、啟閉機(jī)運(yùn)行狀況檢測、閘門啟閉力檢測與計算分析。

檢測結(jié)果表明，有9扇閘門和13臺啟閉機(jī)需要報廢更新，4扇閘門需要加固補(bǔ)強(qiáng)處理，7臺啟閉機(jī)需大修改造，其余工作正常。

根據(jù)檢測結(jié)果，將需要大修加固的設(shè)備進(jìn)行了處理，完成第二溢洪道檢修閘門啟閉機(jī)更新、潮河人防隧洞出口閘門防腐、潮河輸水隧洞進(jìn)口啟閉機(jī)大齒輪和減速機(jī)更換、白河發(fā)電隧洞進(jìn)口啟閉機(jī)大齒輪和減速機(jī)更換、走馬莊隧洞出口閘門水封更換等共計9項工程，通過對機(jī)閘電設(shè)備的加固改造，消除了安全隱患，保證了各水工建筑物運(yùn)行安全。對需要報廢的設(shè)備，已有序開展前期準(zhǔn)備工作。

4 日常管理狀況

4.1 管理制度

水庫自建庫投入運(yùn)行后，建立和完善了各項工程管理制度，促進(jìn)工程管理制度化、規(guī)范化、科學(xué)化。隨著水庫職能的改變、國家水利法律法規(guī)和相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的健全，及時修訂補(bǔ)充各項工程管理規(guī)范。

目前已建立了完整的機(jī)閘運(yùn)行操作規(guī)程和維護(hù)保養(yǎng)制度，主要《密云水庫工程管理規(guī)范》《閘門啟閉機(jī)日常維修保養(yǎng)制度》《閘門操作規(guī)程》《機(jī)閘管理人員崗位職責(zé)》《備用發(fā)電機(jī)維護(hù)保養(yǎng)制度及操作規(guī)程》等，在實(shí)際工作中將責(zé)任量化，落實(shí)到部門和個人，采取平時抽查和階段考核相結(jié)合、獎勵與懲罰相結(jié)合等措施，有力的促進(jìn)了制度的落實(shí)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)閘管理的制度化、規(guī)范化。

4.2 機(jī)閘設(shè)備維護(hù)管理

按照《密云水庫工程管理規(guī)范》《閘門啟閉機(jī)日常維修保養(yǎng)制度》要求，機(jī)閘管理人員每 7d對機(jī)閘設(shè)備進(jìn)行維修保養(yǎng)，每 7d對供電線路進(jìn)行一次巡視檢查，備用發(fā)電價汛期每周運(yùn)行一次，非汛期每半個月運(yùn)行一次，每次運(yùn)行不低于 30min，以保證備用電源隨時處于備用狀態(tài)。

每年汛前對啟閉機(jī)電機(jī)絕緣電阻進(jìn)行遙測，對鋼絲繩進(jìn)行上油保養(yǎng)，對電氣系統(tǒng)進(jìn)行檢測試驗，發(fā)現(xiàn)問題立即處理。每（2～3）年對啟閉機(jī)鋼絲繩進(jìn)行一次檢修，按（10～15）年不等，根據(jù)銹蝕情況對金屬結(jié)構(gòu)及閘門進(jìn)行防腐處理，閘門止水一旦發(fā)現(xiàn)滲漏立即進(jìn)行檢修。這些措施保障了機(jī)閘設(shè)備隨時處于正常運(yùn)行狀態(tài)。

逐步開展管養(yǎng)分離工作嘗試，將閘門的運(yùn)行管理和閘門的維護(hù)保養(yǎng)區(qū)分開來，劃定崗位，明確責(zé)任，各司其職而又相互協(xié)作，這樣將閘門管理的大而廣轉(zhuǎn)化為專而精，有利于職工專業(yè)技術(shù)特長的發(fā)揮，有利于提高閘門管理的工作效率。目前，在閘門供電系統(tǒng)的日常維護(hù)中，閘門日常清理、防腐等部分養(yǎng)護(hù)項目由專業(yè)的設(shè)備防護(hù)公司進(jìn)行代維，高壓端電力設(shè)備設(shè)施由密云供電公司代維中心進(jìn)行代維，有效保障了供電安全和閘門的正常啟閉。

4.3 應(yīng)急管理

（1）應(yīng)急措施。為確保閘門在任何時候能夠“提得起、放得下”，管理處制訂了密云水庫《閘門啟閉保障預(yù)案》和《供電保障預(yù)案》，并在每年汛前修訂一次。每年汛期開展緊急供電保障預(yù)案防汛演習(xí)，緊急啟閉閘門泄洪演習(xí)，通過演習(xí)，檢驗預(yù)案的可操作性，鍛煉隊伍。

（2）應(yīng)急方案。密云水庫閘門啟閉系統(tǒng)有四種操作方式，分別為遠(yuǎn)程控制、現(xiàn)地程控、現(xiàn)地電動和手動。這四種操作方式互為閉鎖，其操作權(quán)的切換由現(xiàn)地電氣控制柜上的遠(yuǎn)控-現(xiàn)地與現(xiàn)地程控-手動-電動兩個轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇。

為保障閘門啟閉系統(tǒng)的安全運(yùn)行，密云水庫主要泄水建筑物供電保障實(shí)現(xiàn)兩用兩備；在每個閘室制作了移動控制柜，在現(xiàn)地控制柜出現(xiàn)故障短時難以恢復(fù)時，可實(shí)現(xiàn)立即更換；在手動操作中，制作了移動式液壓啟閉機(jī)，在手搖啟閉閘門時，可代替人力接入手搖裝置，該系統(tǒng)不需要電源，具有操作簡單可靠、效率高、便于控制等優(yōu)點(diǎn)，能大大提高手搖啟閉閘門的速度。圖1列出了第三溢洪道工作閘門的操作方式和應(yīng)急保障流程。

圖1 閘門的操作方式和應(yīng)急保障流程

4.4 人員培養(yǎng)

目前機(jī)閘管理方面已經(jīng)形成比較穩(wěn)定的隊伍，隊伍老中青結(jié)合，人員結(jié)構(gòu)合理。人員的培養(yǎng)主要是提高隊伍的學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐能力。

學(xué)習(xí)能力方面通過崗位培訓(xùn)考核、技術(shù)比武等方式來提高廣大職工的學(xué)習(xí)積極性和主動性，并通過“走出去，請進(jìn)來”的方式，開展骨干力量的培養(yǎng)，通過骨干力量影響和帶動職工進(jìn)行學(xué)習(xí)和創(chuàng)新，從而提高整個隊伍的專業(yè)技術(shù)水平。

注重隊伍實(shí)踐能力鍛煉，通過開展防汛演習(xí)、技術(shù)練兵、工作實(shí)效考核等方式，促進(jìn)整個隊伍提高實(shí)踐能力；利用日常檢修維護(hù)、歲修專項工程等創(chuàng)造機(jī)會，使廣大職工都參與到實(shí)際工作中，比如在閘門防腐、水封更換、防病泵安裝、組裝控制柜等工作中，讓每個職工都參與進(jìn)去，充分發(fā)揮職工的主觀能動性，讓職工思考、動手、提出解決方案，提高職工的動手能力和應(yīng)急處置能力。

4.5 技術(shù)創(chuàng)新

鼓勵職工結(jié)合崗位開展技術(shù)創(chuàng)新，通過創(chuàng)新解決工作中存在的難題和提高工作效率，更好的服務(wù)于管理工作。近年來部分項目取得了一定的效果。

（1）閘門水封打孔鉆頭的研究與應(yīng)用，傳統(tǒng)打孔方法主要有燙孔法和普通麻花鉆打孔發(fā)，此種方法不適合閘門水封打孔，效率很低。機(jī)閘管理人員在工作中總結(jié)經(jīng)驗，克服普通鉆頭的弊端，設(shè)計改良一種空心鉆頭，用于閘門水封打孔，打出的孔規(guī)則有序，大大降低了勞動強(qiáng)度，提高了工作效率，在實(shí)際工作中得到廣泛應(yīng)用。

（2）啟閉機(jī)手動松閘器的制作與應(yīng)用，當(dāng)采用手搖機(jī)構(gòu)人工啟閉閘門時，啟閉機(jī)處于無電源狀態(tài)，須有專人打開制動器，使啟閉機(jī)構(gòu)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。用人力打開制動器，操作不便，人力出現(xiàn)衰竭時會使啟閉工作中斷。機(jī)閘管理人員結(jié)合實(shí)際，自制“手動松閘器”，該裝置輕巧實(shí)用，又能避免啟閉中斷的情況，提高了操作的可靠性，在人工啟閉閘門的工作中發(fā)揮了重要作用。

5 幾點(diǎn)思考

（1）安檢工作是項重要工作，應(yīng)該按照規(guī)范定期開展安全檢查。通過安全檢測，能夠促進(jìn)水工建筑物的設(shè)計逐步完善，提高水庫的整體安全程度。1995年密云水庫安全檢查，發(fā)現(xiàn)了閘門、啟閉機(jī)和電氣設(shè)備的諸多問題，在后續(xù)的加固工作中得以完善。2009年閘門啟閉機(jī)檢測，發(fā)現(xiàn)了閘門啟閉機(jī)方面存在的隱患，通過改進(jìn)使設(shè)備的安全程度提高。根據(jù)《水庫大壩安全鑒定辦法》第四條規(guī)定，水庫的第二次安檢又應(yīng)納入日程[3]。

（2）密云水庫2003年開始嘗試進(jìn)行閘門自動化系統(tǒng)的建設(shè)，對三座溢洪道、三條輸水隧洞共計6處19孔閘門實(shí)現(xiàn)啟閉機(jī)的自動控制，閘門開度、閘室溫濕度、啟閉機(jī)荷載、上游水位的自動化監(jiān)測。由于該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，涉及領(lǐng)域廣，技術(shù)含量高，運(yùn)用維修起來比較困難，實(shí)際運(yùn)用和推廣還需要不斷的完善。

在閘門自動化建設(shè)的過程中，同時應(yīng)加強(qiáng)密云水庫機(jī)閘管理信息化建設(shè)，提高管理水平和應(yīng)急處置能力。

信息化建設(shè)有下面幾個設(shè)想：在工程信息方面，提供全面詳實(shí)的設(shè)備信息，實(shí)現(xiàn)查詢、歸檔、整編等功能；在運(yùn)行管理方面，對檢查、保養(yǎng)、大修改造、運(yùn)行等方面實(shí)現(xiàn)動態(tài)管理；在辦公自動化方面，實(shí)現(xiàn)機(jī)閘設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、供電保障情況、管理人員工作情況、維護(hù)保養(yǎng)信息等情況記錄的實(shí)時填報和上傳等功能，有利于提高應(yīng)急處置能力。

基于密云水庫作為首都唯一地表水源的重要性，應(yīng)為密云水庫各類閘門建設(shè)相應(yīng)圖像監(jiān)控系統(tǒng)，在設(shè)備運(yùn)行和安全管理中發(fā)揮作用。通過信息化建設(shè)為機(jī)閘管理精細(xì)化、應(yīng)急保障、安全管理提供技術(shù)支撐。

（3）隊伍建設(shè)是提高管理水平，保障設(shè)備設(shè)施安全運(yùn)行的根本。在隊伍結(jié)構(gòu)方面上應(yīng)加強(qiáng)梯隊建設(shè)，保持隊伍年齡、專業(yè)的合理性；加強(qiáng)隊伍學(xué)習(xí)能力建設(shè)，機(jī)閘管理涉及專業(yè)廣，在自動化、信息化建設(shè)的背景下，專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)緊跟時代的發(fā)展趨勢，學(xué)習(xí)電子、計算機(jī)、自動化等相關(guān)專業(yè)知識，增強(qiáng)專業(yè)技能，并能結(jié)合實(shí)際開展實(shí)踐，提高機(jī)閘設(shè)備運(yùn)行可靠性，不斷提高實(shí)際操作能力和應(yīng)急響應(yīng)能力；進(jìn)一步完善專業(yè)技術(shù)人才隊伍培養(yǎng)、考核、獎懲機(jī)制，鼓勵專業(yè)技術(shù)人員開展創(chuàng)新，提高專業(yè)技術(shù)人員崗位成才的積極性和主動性。

[1]清華大學(xué).密云水庫安全檢查報告.1996年12月

[2]王韻京.閘門運(yùn)行工.黃河水利出版社.2005年7月

[3]密云水庫管理處.密云水庫建庫50周年論文匯編.2010