李家岸引黃閘閘后消能設(shè)施加固設(shè)計分析

楊震　高坤

【摘要】本文通過對李家岸引黃閘閘后消能設(shè)施沖刷主要原因進(jìn)行分析，提出了經(jīng)濟(jì)合理加固設(shè)計的方案。

【關(guān)鍵詞】李家岸引黃閘；消能設(shè)施；沖刷；加固

【Abstract】In this paper， the Yellow River sluice Lee shore erosion mainly due to energy dissipation facilities for analysis， proposed strengthening economic rational design of the program through.

【Key words】Lee shore Yellow River Gate；Energy dissipation facilities；Erosion；Reinforcement

1. 工程概況

（1）李家岸引黃閘位于山東省德州市齊河縣河務(wù)局李家岸險工，閘軸線相應(yīng)黃河左岸大堤樁號123+210，屬一級建筑物。該閘為鋼筋混凝土箱式結(jié)構(gòu)，共分3聯(lián)、每聯(lián)3孔，每孔寬3米、高3米；閘室洞身全長81米。設(shè)計防洪水位39.52（大沽高程，下同）米，校核防洪水位40.52米，設(shè)計引水流量100立方米每秒，閘底板高程24.50米，設(shè)計地震烈度8度。啟門能力為1X80噸。

（2）該閘1985年3月動工修建，1986年6月竣工，總投資553萬元。擔(dān)負(fù)著德州市齊河、臨邑、寧津、樂陵、慶云、陵縣6縣（市）的農(nóng)業(yè)、工業(yè)及生活用水任務(wù)，控制灌溉面積320萬畝。為保障德州市工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、城鄉(xiāng)居民生產(chǎn)生活用水，促進(jìn)德州經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，做出了較大貢獻(xiàn)。

（4）引黃閘洞身出口底板設(shè)計高程為25.40米，施工時，考慮施工沉陷量大，將閘洞身出口底板高程抬高為25.88米，較底板設(shè)計值高0.48米，閘后消能防沖設(shè)施高程尺寸無改變。

（5）該閘自1986年建成后運(yùn)用，90年代出現(xiàn)拋石槽后渠道坡沖塌現(xiàn)象，90年代末發(fā)現(xiàn)拋石槽后有沖刷坑，隨著時間延長，沖刷坑逐漸加深，兩岸土堤淘刷嚴(yán)重，至2003年進(jìn)行了沖刷坑測量，最大深度2.5米，2009年3月又進(jìn)行了測量，最大坑深3.2米，沖刷坑面積1600平方米。

（6）現(xiàn)在渠底高程為24.75米，比原設(shè)計低0.65米。現(xiàn)沖刷坑長39.5米，寬36米，坑深3.2米。2000年前拋石1200立方米，2004年拋石1600立方米。渠道堤坡自運(yùn)用后，每年都進(jìn)行堤坡整修，運(yùn)用至2003年，渠堤破淘刷更加嚴(yán)重，當(dāng)年下半年進(jìn)行拋石護(hù)坡，由于沖刷坑不斷加深，拋石護(hù)坡隨著坍塌，之后，每年都要進(jìn)行拋石維修。

2. 沖刷原因分析

（1）造成下游渠道沖刷的原因，是原設(shè)計時閘后干渠各水力要素取值較現(xiàn)實(shí)情況有一定偏差，原設(shè)計渠底高程25.40m，現(xiàn)實(shí)際高程24.75m，比原設(shè)計低0.65m；當(dāng)渠道通過設(shè)計流量時，原設(shè)計海漫長度較計算值嚴(yán)重不足，因此對出閘水流斷面流速分布調(diào)整不到位，造成下游渠道的沖刷。但原防沖槽上游設(shè)施并沒破壞，沖刷破壞只發(fā)生在防沖槽以后的渠道內(nèi)。

（2）經(jīng)綜合分析比較，現(xiàn)有海漫長度包括14m漿砌石和10m干砌石，共長24m。本次加固工程確定在現(xiàn)有基礎(chǔ)上向下游延長海漫20m長，底坡1：10，采用干砌石結(jié)構(gòu)，厚0.4m，底部鋪設(shè)土工布及碎石墊層。干砌石海漫后接9m長拋石槽，其后以1：10倒坡與原渠道相接。新修拋石槽仍采用原設(shè)計尺寸?，F(xiàn)狀拋石槽以后兩岸渠道干砌護(hù)坡內(nèi)部有淘空現(xiàn)象，本次加固一并拆除重做，新拋石槽下游兩側(cè)護(hù)坡坡腳處設(shè)拋石槽防護(hù)，護(hù)坡長度兩岸各49m。

（3）此方案優(yōu)點(diǎn)是：在新做拋石槽處降低后的水溏形成水墊，對出閘水流起緩沖作用，減小出閘水流的沖刷能力，保護(hù)了下游渠道。同時也避免了對沖坑的回填，方便施工。

（4）該項目施工重點(diǎn)是基坑降水，采用明排方式，集水井設(shè)在新拋石槽位置，東西兩側(cè)各設(shè)2 臺潛水泵，采用不間斷排水方式。

（5）基坑表面水排干后，實(shí)施基坑開挖及石方拆除，沖坑較深處采用拆除的舊石回填到設(shè)計高程。優(yōu)先完成底部的拋石槽及干砌石海漫施工。最后完成渠道兩側(cè)護(hù)坡施工。

4. 結(jié)語

工程的加固措施采取后，能有效的減輕水流對閘后消能設(shè)施的沖刷。李家岸引黃閘閘后消能設(shè)施加固工程針對閘后消能設(shè)施出現(xiàn)的拋石槽后渠道坡沖塌、拋石槽后有沖刷坑、兩岸土堤淘刷嚴(yán)重等問題進(jìn)行了有效處理，該工程目前已竣工，工程已經(jīng)受了考驗，并正在正常地發(fā)揮著引黃供水、灌溉功能。實(shí)踐證明，本工程所采用的加固措施是成功的，這些加固措施也可在其它類似工程中借鑒應(yīng)用。

[文章編號]1619-2737（2014）04-02-582

[作者簡介] 楊震（1976.8-），女，職稱：工程師，工作單位：山東黃河勘測設(shè)計研究院，畢業(yè)于武漢大學(xué)，水利水電工程。

高坤（1980.4-），男，職稱：工程師，工作單位：山東黃河勘測設(shè)計研究院，畢業(yè)于華北水利水電學(xué)院，土木工程。endprint