龍江縣雅嫩灌區(qū)渠首攔河閘維修改造及運行管理措施

王守和

(龍江縣水務(wù)局，黑龍江 龍江 161100)

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龍江縣雅嫩灌區(qū)渠首攔河閘維修改造及運行管理措施

王守和

(龍江縣水務(wù)局，黑龍江 龍江 161100)

雅嫩灌區(qū)渠首攔河閘由于原設(shè)計考慮不周和運行管理過程中出現(xiàn)的問題，致使渠首攔河閘又一次進(jìn)行閘門鋼結(jié)構(gòu)維修改造。隨著工程再次投入運行管理，針對管理中易發(fā)性、多發(fā)性的問題，我們制定出了一套切合實際的運行管理措施，并且逐步完善工程的監(jiān)測設(shè)施，保證了灌區(qū)正常供水，也為灌區(qū)的未來穩(wěn)步發(fā)展打下了良好基礎(chǔ)。

灌區(qū)引水；攔河閘；管理問題；管理措施；監(jiān)測設(shè)施

龍江縣雅嫩灌區(qū)渠首經(jīng)過兩次改造，現(xiàn)左岸(右岸沒有供水)實際灌溉面積為2666.67 hm2。但由于對渠首樞紐工程管理還存在一些問題，影響了工程效益的正常發(fā)揮。因此，尋找科學(xué)的管理方法、制定合理的運行管理機制是灌區(qū)今后穩(wěn)步發(fā)展的保障。

1　概況

龍江縣雅嫩灌區(qū)位于龍江縣東南部，灌區(qū)行政區(qū)劃隸屬于龍江縣廣厚鄉(xiāng)，距龍江縣城50 km處，地處雅魯河下游，嫩江左岸一級階地上，為雅魯河與嫩江交匯的三角地帶[1]。東至永勝村與興莫呼村一線， 西、南至雅魯河堤防，北至廣厚村與華民村一線。灌區(qū)地勢平坦，土地連片，局部有些零星的崗包和低洼地，地面高度由153.8 m降至142.9 m，呈現(xiàn)出西北高東南低的地勢。灌區(qū)總控制面積為8726.6 hm2。灌區(qū)內(nèi)總?cè)丝?3 396人，農(nóng)業(yè)勞動力4560人，人均生產(chǎn)糧食1828 kg，農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值0.47億元,糧食總產(chǎn)量0.225×108kg，糧食平均單產(chǎn)6750 kg/hm2。

龍江縣雅嫩灌區(qū)始建于1942年，攔河壩起初是柳條壩，從1955年開始，經(jīng)過幾次維修加固成堆石壩。壩體石頭水蝕風(fēng)化嚴(yán)重，塊石破碎，結(jié)構(gòu)松散。灌區(qū)運行半個多世紀(jì)，由于渠首樞紐工程不完善，不能起到枯水期的擋水作用及引水水位要求，使大量水資源不能充分利用，很難保證雅嫩灌區(qū)正常引水需求，影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。2011年，經(jīng)黑龍江省水利廳批準(zhǔn)對雅嫩灌區(qū)渠首進(jìn)行改造，中央、省、縣三級政府共投資3500萬元，新建永久性攔河閘一座，結(jié)構(gòu)形式為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。閘段總長108.90 m，共8孔，每孔凈寬12.00 m。閘室底板采用平底板，閘底板頂高程為150.00 m。攔河閘采用下挖式消力池消能，消力池池身段長23.20 m，池底板頂高程為147.70 m。消力池尾部設(shè)有高1.50 m，頂寬1.00m的豎直消力坎。海漫總長40.00 m，為格賓石籠形式，格賓石籠厚50 cm。上、下游兩側(cè)岸墻采用鋼筋混凝土懸臂式結(jié)構(gòu)。上游岸墻高6.25 m，直墻頂寬0.5 m，底寬1.03 m，底板厚0.6～1.0 m，底板長6.20 m。下游岸墻高9.05 m，直墻頂寬0.5 m，底寬1.31 m，底板厚0.6～1.0 m，底板長9.20 m。

新建壅水建筑物規(guī)模不超過原規(guī)模，新建泄水建筑物泄流能力不低于原泄流建筑物的泄流能力。即原壩頂高程與閘門頂高程一致為152.20 m，保證造床流量433 m3/s安全通過且灘地不過流，并且干渠能正常引水。雅魯河雅嫩渠首攔河閘為8孔鋼閘門，寬12 m，高2.2 m，液壓啟閉。電源線路10 kV，長6.5 km，主變臺容量315 kVA/10、10/0.4 kV，動力配電屏為GGD1型4面，與啟閉機控制屏(5面)布置在同一管理機房內(nèi)，凈面積4×12 m2，可滿足同時啟閉2～3個門。渠首攔河閘閘門為俯斜式液壓翻板鋼閘門8扇，該閘門使用2×100 kN集成式液壓啟閉機操作，啟閉機行程約1400 mm。

工程的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)是根據(jù)《灌溉與排水工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50288—99)和《水利水電等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL 252-2000)中有關(guān)規(guī)定，灌區(qū)渠首攔河閘改造工程設(shè)計灌溉面積為8726.6 hm2(其中右岸5393.3 hm2，左岸3333.3 hm2)。雅魯河遭遇20 a一遇洪水和50 a一遇洪水時，攔河閘過閘流量分別為971 m3/s和993 m3/s，根據(jù)《水閘設(shè)計規(guī)范》(SL 225—2001)中有關(guān)規(guī)定，工程等別取為Ⅲ等，主要建筑物為3級，次要建筑物為4級，臨時性建筑物級別為5級，其洪水標(biāo)準(zhǔn)為20 a一遇洪水，校核標(biāo)準(zhǔn)為50 a一遇洪水[2]。

雅魯河是嫩江上的一個重要支流也是全省23條主要江河支流之一，歷史最大洪峰流量6840 m3/s。雅嫩灌區(qū)渠首是直接在主要江河支流上建設(shè)攔河閘，這在全省以農(nóng)業(yè)為主的縣(市)級行政區(qū)域內(nèi)是第一處，因此怎樣管理這個工程，如何使工程發(fā)揮最好的效益是要在實踐中破解的一道課題。

2　工程完工后運行管理的問題

2.1設(shè)計上考慮不周

2011年10月雅嫩灌區(qū)渠首攔河閘完工投入運行使用，經(jīng)過2012—2014年三個汛期運行，8扇俯斜式液壓翻板鋼閘門已經(jīng)有6扇被河水的漂浮物撞壞。分析損壞原因，除了管理人員的因素以外，從設(shè)計角度上看，攔河閘上游沒有河水的攔污設(shè)施和應(yīng)急除污設(shè)備。汛期內(nèi)，雅魯河河水淘刷河床兩岸，使兩岸的防浪林沖毀，沖毀的防浪林中不乏存在胸徑30～50 cm的楊樹，這些楊樹隨河水流至下游攔河閘處，借助河水流速撞擊閘門導(dǎo)致閘門變形被毀。這個問題雖然談不上設(shè)計缺陷，但至少考慮不周。

2.2運行管理人員能力有限

工程投入運行后，雅嫩灌區(qū)管理站安排兩名管護(hù)渠首閘的工作人員。雖然管護(hù)人員天天都在崗，但是在汛期對水情、汛情觀察不到位，沒有及時發(fā)現(xiàn)這些重量級的漂浮物存在，更沒有應(yīng)急措施和方案，出現(xiàn)險情時，束手無策，導(dǎo)致閘門板被撞變形。

閘門變形的另一個原因是閘門兩側(cè)的2×100 kN集成式液壓啟閉機在操作過程中不同步，未能及時停止操作，對設(shè)備進(jìn)行檢修，導(dǎo)致閘門扭曲變形。

3　雅嫩灌區(qū)渠首攔河閘維修改造

由于工程設(shè)施無法正常運行，灌區(qū)的引水又不能停止，于是，2015—2016年，縣政府又投資進(jìn)行維修改造。在閘門維修改造過程中，設(shè)計單位再次補充設(shè)計。首先，本著能夠為政府節(jié)約投資成本和提高施工質(zhì)量，為施工企業(yè)節(jié)約施工成本，為所在地群眾提供高效的灌溉產(chǎn)品的角度出發(fā)，對鋼結(jié)構(gòu)啟閉排架和鋼筋混凝土啟閉排架的成本進(jìn)行比較，最終選擇鋼結(jié)構(gòu)排架，將原有俯斜式液壓翻板鋼閘門變?yōu)榇怪眴㈤]式閘門。其次，在閘門槽鑲嵌上采用化學(xué)植筋技術(shù)，將閘門槽與原有鋼筋混凝土閘墩進(jìn)行連接，增設(shè)鋼結(jié)構(gòu)閘底坎鑲嵌至鋼筋混凝土閘底板中，保障閘門的穩(wěn)固性。遇有漂浮物，閘門可以啟至水面以上，這樣解決了漂浮物沖擊閘門的問題。再次，利用一臺卷揚式啟閉機同時對兩個吊點進(jìn)行起落，解決了閘門啟閉兩側(cè)不同步的問題。通過維修改造，電控開關(guān)移至啟閉臺上，操作人員隨時可以觀察啟閉情況，解決了機控操作和觀察觀測分離的問題。

改造后，原有閘門尺寸為寬12 m，高3 m，閘前壅水水位提高了0.6 m，使總干渠引水水深可達(dá)到1.5 m，更有利地保障了灌區(qū)在枯水期供水。隨著閘前壅水水位抬高，為此須要研究出一個安全生產(chǎn)管理措施，科學(xué)合理地調(diào)控閘前水位滿足灌區(qū)引水要求。

4　健全管理制度落實運行措施

雅嫩灌區(qū)渠首攔河閘從2011年改造開始，到2016年3月鋼結(jié)構(gòu)啟閉設(shè)施安裝完畢，歷時5 a。為保障今后灌區(qū)正常運行，龍江縣水務(wù)局與雅嫩灌區(qū)管理站對近幾年運行管理的實踐經(jīng)驗和教訓(xùn)進(jìn)行總結(jié)，結(jié)合攔河閘的實際情況，從落實崗位責(zé)任制、健全管理制度、加大巡查力度、制訂應(yīng)急處置預(yù)案、狠抓安全管理幾個方面考慮，認(rèn)真研究運行管理的對策，落實運行管理措施。

4.1健全日常管理制度落實崗位責(zé)任制

2016年4月下旬，攔河閘關(guān)閘灌區(qū)引水后，龍江縣水務(wù)局及雅嫩灌區(qū)管理站邀請中水東北勘測設(shè)計研究有限公司和綏化龍華金屬設(shè)備安裝公司專家到現(xiàn)場對攔河閘的管理人員進(jìn)行技術(shù)理論講解和技能培訓(xùn)。管理人員通過學(xué)習(xí)水閘操作規(guī)程，規(guī)范閘門啟閉工作，確保水閘運行安全[3]。從龍江縣水務(wù)局主管領(lǐng)導(dǎo)到具體操作人員，明確責(zé)任分工，切實提高攔河閘管理的工作能力。在日常各種崗位責(zé)任制里，尤其是主汛期內(nèi)(7月15日至8月15日)明確要求閘門操作人員24 h不漏崗，每2 h向雅嫩灌區(qū)管理站主要領(lǐng)導(dǎo)匯報一次水情水況，雅嫩灌區(qū)管理站定期向龍江縣水務(wù)局匯報攔河閘的運行狀況，并作好觀測記錄予以存檔。嚴(yán)格的管理制度是攔河閘正常運行的保障。

4.2加大巡視檢查力度提高管護(hù)水平

為強化攔河閘的管護(hù)水平，龍江縣水務(wù)局不定期的隨機對雅嫩灌區(qū)管理站及攔河閘的管護(hù)人員進(jìn)行巡查，供水期巡查頻次一般在每個月5次左右，非供水期在每個月2次左右。為加強對灌區(qū)管理單位供水服務(wù)、管理的考核，龍江縣水務(wù)局制定了一套考核制度，內(nèi)容包括用水調(diào)度、工程完好率、管理服務(wù)滿意度等[3]。逐步使雅嫩灌區(qū)管理站及管理人員行成制度化、常態(tài)化的管護(hù)理念，提高他們的管護(hù)素質(zhì)和水平。

4.3逐步完善水情水量監(jiān)測設(shè)施制定應(yīng)急處置預(yù)案

雅嫩灌區(qū)目前僅在干渠上設(shè)置一處紅外線流速監(jiān)測儀，可以監(jiān)測引水流量。擬定在渠首攔河閘前再建一處，用于隨時觀測閘前水位變化情況，調(diào)節(jié)閘門啟閉高度，使閘前水位不超出152.8 m，保證閘頂不過流，在閘前閘后水位差最不利的情況下，攔河閘安全運行。同時對突發(fā)性事件，如斷電、下泄漂浮物、啟閉設(shè)備失控等情況都做了詳細(xì)的應(yīng)急處置預(yù)案。

4.4落實攔河閘的防護(hù)設(shè)施抓好現(xiàn)場安全管理

為加強攔河閘的安全生產(chǎn)管理，對攔河閘上下游500 m、兩側(cè)寬100 m，龍江縣水務(wù)局聯(lián)合國土部門劃定了雅嫩灌區(qū)渠首管理范圍，對管理和運行所必需的其他設(shè)施占地，在醒目位置設(shè)立警示標(biāo)牌，在變壓器、啟閉機配電柜等位置張貼警示標(biāo)志，在設(shè)備控制機房配置適量的干粉滅火器，工作橋上設(shè)置警示牌，安全操作規(guī)程上墻明示，防護(hù)用品及設(shè)施齊全到位，定期檢查[4]?？傊?，加大現(xiàn)場安全措施投入和管理力度，是安全生產(chǎn)管理的核心。

5　結(jié)　論

水閘管理不僅僅是完成閘門一啟一閉這個簡單的操作，尤其像雅嫩灌區(qū)渠首閘這樣的攔河建筑物，須要建立健全一套科學(xué)的運行管理機制，對運行中出現(xiàn)的各種問題，找準(zhǔn)事發(fā)原因，研究出切實可行的安全生產(chǎn)運行措施，抓好落實。在運行管理中要逐漸總結(jié)和積累調(diào)整閘前引水水位的經(jīng)驗和數(shù)據(jù)，使工程設(shè)施發(fā)揮最大的效益。如果在進(jìn)一步完善左右岸的田間工程設(shè)施，雅嫩渠首攔河閘在滿足造床流量28 m3/s的前提下可發(fā)展灌溉面積1.467萬hm2。這樣對縣域內(nèi)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整十分有利，也給雅嫩灌區(qū)帶來很大的發(fā)展空間。因此，完善工程各項設(shè)施是保障灌區(qū)引水的必要條件，制訂合理的運行管理措施是保證灌區(qū)穩(wěn)步發(fā)展的途徑。

[1]王守河, 王鶴, 黃遠(yuǎn)澤,等.雅嫩渠首樞紐改造工程設(shè)計[J]. 東北水利水電, 2014, 32(11):15-16.

[2]王鶴，馬雪梅，熊玲.黑龍江省龍江縣雅嫩灌區(qū)渠首改造工程初步設(shè)計報告[R].長春:中水東北勘測設(shè)計研究有限公司，2011.

[3]王海平. 太湖縣財政補貼農(nóng)業(yè)灌溉水費實踐分析[J]. 江淮水利科技, 2015(1):46-48.

[4]連玲玲. 惠安縣板嶼排澇閘存在的問題及運行管理對策研究[J]. 水利建設(shè)與管理, 2015, 35(8):69-71.

王守和(1966-)，男， 工程師，主要從事水利工程規(guī)劃管理方面的工作。

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