棗林莊樞紐歷史運用及現(xiàn)狀調(diào)查分析

張玉

摘 要：棗林莊樞紐建成于1970年，由二十五孔泄洪閘、四孔節(jié)制閘、100噸級船閘和趙北口溢流堰等建筑物組成。曾于1999～2001年進行了除險加固，其中二十五孔閘上游防滲阻滑板、下游消力池底板及兩岸鋼筋混凝土護坡進行了維修加固；四孔閘上游鋪蓋、下游消力池混凝土護坦、閘室上下游護坡等部位進行了加固等，工程除險加固后經(jīng)歷了2012年、2014年、2015年歷次維修至目前現(xiàn)狀。為確保樞紐的安全正常良好運行，對其歷史運用及運行現(xiàn)狀進行調(diào)查分析具有重要的必要性。

關(guān)鍵詞：棗林莊樞紐； 歷史運用； 現(xiàn)狀； 調(diào)查分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.10.223

1 棗林莊樞紐概況

棗林莊樞紐建成于1970年，位于河北省任丘市與安新縣交界處任丘市棗林莊村南，由二十五孔泄洪閘、四孔節(jié)制閘、100噸級船閘和趙北口溢流堰等建筑物組成，是白洋淀出口唯一的控制性工程。樞紐工程等別為Ⅱ等，四孔節(jié)制閘、二十五孔泄洪閘、趙北口溢流堰為2級建筑物。具有調(diào)節(jié)白洋淀水量，發(fā)揮調(diào)洪、蓄水、灌溉和航運等綜合效益的作用。

2 樞紐歷史設(shè)計、管理情況

四孔閘始建于1965年4月，建成于1965年7月。由河北省水利廳勘測設(shè)計院設(shè)計，河北省白洋淀開卡指揮部組織實施。

二十五孔閘建成于1970年，由河北省根治海河指揮部大清河規(guī)劃設(shè)計隊設(shè)計，水電部批準。正值“文化大革命”期間，設(shè)計文件沒有審批手續(xù)，工程建成后三年未落實管理權(quán)屬。

趙北口溢流堰建成于1970年，由河北省根治海河指揮部大清河規(guī)劃設(shè)計隊設(shè)計，水電部批準。

3 樞紐歷史運用情況

棗林莊樞紐建成已有40余年，經(jīng)歷1973、1977、1979、1988、1996年等幾次中小洪水的運用。1996年8月16日，大清河系發(fā)生1964年以來最大洪水，白洋淀十方院水位達到7.64m，最大泄流505.3m3/s（含溢流堰）。

4 樞紐歷史運行情況

樞紐建成已有40余年，經(jīng)過1973、1977、1979、1988、1996年等幾次中小洪水的運用，雖未遭到嚴重破壞，但也出現(xiàn)了一些問題。目前白洋淀淀內(nèi)水位差比56～60年代明顯加大，樞紐閘前供水不足，導(dǎo)致樞紐達不到設(shè)計泄洪能力。

四孔閘建成后由于工程老化、年久失修等諸多因素的影響，工程存在著很多不安全因素。上游鋪蓋、下游消力池混凝土護坦、閘室上下游護坡等部位存在著程度不同的各種裂縫，弧形工作閘門銹蝕嚴重，水封老化漏水，啟閉設(shè)備陳舊，配電室設(shè)備損壞嚴重，嚴重影響了工程的正常運用。針對上述問題于1999年10月至2001年6月進行了除險加固。2009～2010年期間，對下游左右岸護坡進行了加固。2013年7月，第一孔下游閘底板出現(xiàn)冒水現(xiàn)象，冒水點距閘門6m，距左側(cè)閘墩4m，冒水處混凝土呈漏斗狀，面積約1cm2，深約1cm，混凝土表面為不規(guī)則形狀。所冒水為清水，冒水量每小時約8dm3，冒水高度約1cm。。目前，該閘邊墩、交通橋T梁、機架橋柱、T梁等部位存在多條裂縫，止水老化、鋼板銹蝕，閘門底部有多處漏水，已出現(xiàn)散射現(xiàn)象，并有逐步增大趨勢。

二十五孔閘建成后由于工程老化、年久失修等諸多因素的影響，工程存在著很多不安全因素。上游防滲阻滑板、下游消力池底板及兩岸鋼筋混凝土護坡均存在程度不同的各種裂縫，閘室上游的漿砌石護坡隆起破壞嚴重。在高水位蓄水狀況下，閘室抗滑及防滲穩(wěn)定已不能滿足規(guī)范規(guī)定的要求。改革開放后，由于當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展，車流量急劇增大，超載車輛頻繁通過，造成公路橋嚴重破壞。針對上述問題，于1999年10月至2001年6月進行了除險加固。2012年日常檢查時發(fā)現(xiàn)，機架橋閘墩上部與T梁底部連接處部分砼出現(xiàn)裂縫，有的砼剝落現(xiàn)象嚴重，甚至出現(xiàn)了露筋；支座老化失效；所有閘墩砼均出現(xiàn)不同程度的裂紋。針對上述問題，2014年9月與2015年5月分別對該閘進行了加固處理。目前公路橋由于地處交通要道，車流量大，造成橋面伸縮縫破損嚴重，尚未處理。

趙北口溢流堰工程建成后，曾多次溢洪。由于混凝土路面較?。?0cm），溢洪期間，堰體含水量高，過往車輛頻繁通行，加上超載車輛通行及冬季凍脹破壞等，造成了混凝土路面發(fā)生裂縫?；炷磷o面裂縫密布，縱橫交錯，堰頂近中心部位有一條南北貫穿的縱向裂縫，縫寬達2-15cm。1997年汛前雖對堰體護層進行了局部處理，但由于資金所限。未徹底根除隱患。溢流堰引水涵閘，進口八字翼墻和啟閉機排架已經(jīng)破壞，閘門和啟閉設(shè)備報廢。針對上述問題，于1999年10月至2001年6月進行了除險加固。近幾年運行中發(fā)現(xiàn)堰體下游面護坡勾縫有脫落現(xiàn)象，2015年對部分脫落部位進行了勾縫處理。

5 樞紐目前存在的問題

5.1 四孔節(jié)制閘安全狀態(tài)及分析

（1）閘底板混凝土破損嚴重，閘底板出現(xiàn)不同程度的裂紋，還出現(xiàn)冒水現(xiàn)象。

（2）鋼閘門銹蝕嚴重。閘門多處表層剝落，出現(xiàn)銹坑，還有些地方銹透出現(xiàn)散射漏水現(xiàn)象，閘門止水老化，多處漏水。

（3）觀測設(shè)施老化，不能保證觀測工作的正常進行和觀測成果的可靠性。

5.2 十五孔泄洪閘安全狀態(tài)及分析

（1）機架橋現(xiàn)存問題嚴重。機架橋T梁混凝土多處開裂、剝落、露筋，露筋銹蝕嚴重。二十五孔泄洪閘機架橋閘墩上部與T梁底部連接處部分砼出現(xiàn)裂縫，部分砼剝落現(xiàn)象嚴重。

（2） 閘墩頂支撐T梁部位混凝土破損嚴重，墩頂混凝土存在豎向開裂、剝落、破碎等現(xiàn)象；水位變化，凍融破壞及砼碳化等原因?qū)е滤虚l墩砼均出現(xiàn)不同程度的裂紋。

（3）啟閉設(shè)備超期運行，銹蝕嚴重。該閘經(jīng)過多年運行，啟閉設(shè)備已老化超期，金屬結(jié)構(gòu)銹蝕嚴重，局部金屬已分層脫落。啟閉機、電氣設(shè)備型號陳舊，功能老化，已影響到水閘的正常啟閉運用。

（4）鋼閘門銹蝕嚴重。閘門多處表層剝落，出現(xiàn)銹坑，外觀改變。

（5） 觀測設(shè)施老化，不能保證觀測工作的正常進行和觀測成果的可靠性。

（6）交通橋橋面破壞嚴重。

5.3 趙北口溢流堰安全狀態(tài)及分析

趙北口溢流堰下游漿砌石護坡經(jīng)過長時間風吹雨淋日曬，出現(xiàn)砌石縫漿脫落現(xiàn)象，需進行勾縫處理。

6 結(jié)語

棗林莊樞紐已運行40多年，經(jīng)過1973、1977、1979、1988、1996年等多次中小洪水超標準運用，雖經(jīng)1999～2001年除險加固，但未加固部分又經(jīng)近15年運用后已明顯處于老化破壞狀態(tài)，目前工程存在很多安全隱患。