馮集節(jié)制閘病險情況及渡汛措施

胡國華 孔 靜

摘要:馮集節(jié)制閘為萬福河上的一座中型節(jié)制閘,因其病險較為嚴重,采取何種措施使其安全渡汛,是水利人員的一大課題。本文從工程措施、管理措施和搶險預案三個方面對其進行了探討。

關鍵詞:節(jié)制閘;工程措施;管理措施;搶險預案

1概況

1.1工程簡要情況

萬福河馮集節(jié)制閘位于成武縣大田集境內,萬福河樁號46+480處。該閘建于1971年,共10孔,閘孔凈高4M,凈寬3.8M,閘身總寬52.8M,閘長77.5M。消能型式為復式消能,閘門型式為鋼絲網(wǎng)平板閘門。設計過閘流量226m3/S,控制流域面積440Km2。擔負著萬福河的防洪除澇和成武5個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的抗旱灌溉任務,下游與濟寧地區(qū)連接,是一座集防洪、除澇,灌溉于一體的中型水閘。

1.2工程存在的主要問題

由于該閘地基系黃河沖積土層,沙淤相間,且沙土層較厚,淤土層較薄,加之防滲設施不能滿足規(guī)范要求,反濾置水孔設置不合理。同時,長時間蓄水,在滲水壓力作用下,閘底及坡下部的泥土被滲水帶走形成空洞,危及節(jié)制閘安全。據(jù)資料記載,在30多年的運行中,曾多次出現(xiàn)重大事故。特別是1978年,上游來水將鋪蓋全部沖毀,閘底板掏空,下游跌水損壞,后經(jīng)底部壓力灌漿,砌石等修復,方才重新使用。經(jīng)過20年運行后,1998年又發(fā)現(xiàn)該閘下游消力池內有冒水現(xiàn)象;下游左、右岸砌石護坡有明顯裂縫,并伴有滲水,閘底板高低不平,并有數(shù)條裂縫。1999年,經(jīng)省水利專家和市水利工程技術人員檢測,該閘存在以下重大問題:

(1)地基產生較大變形,個別構件連接處嚴重開裂。

(2)防滲設施損壞,存在較大隱患。

(3)排水設施全部失改。

(4)啟閉機運行不靈,不能正常使用。

(5)上、下游護坡靠近閘室部位產生嚴重裂縫。

(6)結構損傷嚴重。

因存在上述問題,經(jīng)綜合評估結論:該閘安全性,適用性,耐久性均不能滿足正常使用要求,可靠性較差,應視為較嚴重病險水閘,根據(jù)《水閘安全鑒定規(guī)定》SL214-98應定為四類水閘。因此為確保該閘渡汛安全,使工業(yè)生產及人民生命財產不受損失,該閘必須有可靠的渡汛措施。

2渡汛措施

馮集節(jié)制閘渡汛措施主要由工程措施、管理措施,制訂搶險預案三個方面組成。

2.1針對該閘存在的問題,市水利局及東魚河管理處于2003年采取了以下工程措施對其進行治理:

2.1.1底部加固

因閘底板下部判明已掏空,故先對底部作了灌漿處理。灌漿材料選用硅酸鹽水泥和粘土,灰土重量比為1:1,水與干料的重量比為1:1:4,但在施工中水與干料的重量比應不斷變換,先以稀漿沖開裂隙,再逐漸加濃至正常濃度,灌漿方式選用純壓式全孔一次灌漿法,壓力控制在0.2-0.25MPa最佳范圍之內。閘底部共灌注漿液230m3,耗用水泥126.14噸,粘土72.63m3。灌漿完成后,又在上游砌石鋪蓋頂現(xiàn)澆C20砼,15cm厚,四周圍用齒墻封閉。同時在閘下游陡坡,消力池也現(xiàn)澆C20砼,四周圍用齒墻封閉。

2.1.2側向防滲

對于側向繞滲,在兩岸護坡及邊墩先作灌漿處理,灌漿材料選用同底部,但灰土比為1:3左右即可,控制壓力也比底部大,一般控制在0.2～0.5范圍內。兩岸共灌漿113m3,耗水泥36.73噸,粘土49.44m3。灌注密實后,上游左、右岸護坡面層現(xiàn)澆C20砼,厚度為10-100cm,平坡處10cm,扭曲面最厚處100cm,鋼筋用φ8@300縱橫放置,用φ12錨筋埋入原護坡砌體,錨筋長40cm,外露10cm,排間距均為50cm,成排布置作為綁扎面筋的骨架。這樣,閘室上游鋪蓋,下游消力池及上游護坡形成一封閉整體,確保了該閘的防滲安全。

2.1.3構件損傷補強

部分閘墩因地震而產生裂縫,致使結構抗震能力降低。對此采用了對裂縫部分粘貼碳纖維的方法進行補強加固。對閘門槽及其他部分因各種原因造成砼大面積,剝落的問題采用了在原砼進行清除后,重新澆筑二期閘門槽砼修復,然后再將老化的閘門更換為鑄鐵閘門,就可解決此問題。

2.1.4因原配機電已屬淘汰機型,故將該閘機電設施全部進行了更新,同時改造了原啟閉機房。

2.2管理措施

管理的好壞,直接影響到工程安全,因此,制定科學的管理措施,是水閘安全渡汛的關鍵。根據(jù)具體情況,對于馮集節(jié)制閘制定了以下管理措施:

2.2.1加強水閘檢查觀測

(1)每年進行一次沉陷及水平位移測量,并及時對測量資料進行分析。

(2)觀察翼墻、底板、閘門有無損壞及止水是否完好。

(3)觀察導向輪的偏移情況。

(4)經(jīng)常觀察啟閉機械是否運轉靈活,有無磨損腐蝕、損壞等。

(5)經(jīng)常觀測水流是否平順,有無折沖水流、回流、漩渦等不良流態(tài)。

2.2.2合理啟閉

(1)節(jié)制閘啟閉應由熟練管理人員進行操作、監(jiān)護。

(2)開啟時可由中間先開,每隔兩孔向兩邊對稱開啟。

(3)開啟時,一次開啟不應超過0.5m,不能滿足要求時,再按以上程序循環(huán)開啟。

(4)關閉閘門時,當閘門接近閘底時,嚴禁強行頂壓。

2.2.3經(jīng)常養(yǎng)護

(1)經(jīng)常清理閘門表面污垢,對行走支承及導向裝置定期加油,防止生銹及時維修止水。

(2)啟閉機械經(jīng)常擦洗上油,緊固連接件,螺栓等,并將啟閉設備調整至最佳工作狀態(tài)。

2.2.4認真落實管理責任制

在管理中,落實管理人員崗位責任制,使其職責明確,誰出了問題,就追究誰的責任。

2.3搶險預案

本著防患于未然,隨時準備防御大災思想,我們編制了該閘與搶險預案:

(1)沿河地方政府負責人分工責任到人,上崗到位,縣、鄉(xiāng)按計劃組織搶險隊、預備隊、配備水利工程技術人員指導搶險。

(2)針對馮集閘具體情況,備足防汛料物,在大汛到來前,預先提閘放水,騰空庫容,增加應變能力,領導分包工程,組織搶險隊員,嚴陣以待。一旦出現(xiàn)險情在水利工程技術人員的指導下奮力搶險。

(3)加強觀測,在大汛到來前及時發(fā)出汛情預報,同時組織沿河搶險隊,堵復所有漏水涵洞和超高不夠的路口;對缺口重點險工險段進行加固,遇塌方、冒水等突出險情,請解放軍突擊搶險,確保人民生命財產的安全。

3措施及效果

渡汛措施實施之后,馮集閘度過了六個汛期;發(fā)揮了應有的作用。實踐證明該措施是切實可行的。

(1)水閘已趨向穩(wěn)定,通過對閘底板開裂的處理以及對鋪蓋、消力池,左右岸護坡的澆筑,使水閘的滲漏得以控制。

(2)馮集節(jié)制閘參加流域調洪,每年啟閉放水泄洪,發(fā)揮了工程效益,為流域減輕洪災損失起到了重要作用。

防汛工作立足了“防”字,防患于未然,如何使危險工程發(fā)揮其效益,這是我們水利人要面對的問題。馮集節(jié)制閘渡汛措施說明,只要我們采取了科學合理的措施,水利工程不僅能夠安全渡汛,而且可以發(fā)揮巨大的工程效益,保障人民的生命財產安全。