漳澤水庫金屬結構安全評價

馬銀珍

（山西省水利水電勘測設計研究院，山西 太原 030024）

1 概況

漳澤水庫地處太行山西側、上黨盆地腹部，是濁漳河南源干流綜合利用的控制性工程。壩址以上干流72.3 km，控制流域面積3 176 km2，總庫容4.27億m3。水庫上游各支流建有屯絳、鮑家河、申村、陶清河、莊頭、西堡等6座中型水庫，控制流域面積達1 649 km2，占漳澤水庫總庫容的38.4%。工程由樞紐和灌區兩部分組成，水庫樞紐工程由大壩、溢洪道、泄洪洞和輸水洞等四部分組成，是一座以防洪、灌溉、工業給水，城市給水、兼顧養魚、旅游等綜合利用的大（二）型水庫，與上游6座中型水庫組成了一個水庫群系統，共同承擔著漳澤電廠、長治鋼鐵廠等十余個大中型企業用水，承擔著1.32萬hm2耕田的灌溉用水。同時擔負著下游長鋼、五陽、漳村礦等廠礦企業、兩岸居民及交通線路的防洪任務。

2 工程建設歷程

漳澤水庫攔河壩于1959年11月動工興建，1960年4月建成蓄水，是在邊勘探、邊設計、邊施工中建成的，整個施工期僅5個月，且全部在冬季進行，由于水庫防洪標準低、工程質量差，自建成起就不斷進行除險加固、續建改造，迄今為止，溢洪道進行了3次改建，泄洪洞2次改建，大壩1次改建。

2.1 溢洪道改建

1961年第一次對溢洪道進行改建。此次改建將堰頂高程903.1m改為901.6m，泄槽底寬20m改為40m，設計最大泄量由30 m3/s增至162 m3/s。

1971年第二次對溢洪道進行改建，1973年建成。本次改建將溢洪道設計標準由200年一遇洪水提高到300年一遇，將溢洪道進口由原來的寬頂堰改為駝峰堰，堰凈寬40 m，增設4扇弧形閘門控制泄量，閘孔高6.3 m，寬10 m。堰頂高程896.6 m，設計最大泄量增至1 055 m3/s，增設了完整的排水系統。

1992年第三次對溢洪道進行改建，1995年建成。此次改建主要是提高泄洪能力，改善彎道水流條件，處理挑流段的施工質量缺陷。改建后，堰頂高程由896.6 m增至897.0 m，閘門尺寸改為高6.6 m、寬9.2 m，門頂上增設胸墻，設計最大泄量提高到2 100 m3/s。在彎道末端增設2道駝峰堰，堰頂高程897.5 m，鼻坎下游增設防沖板。

2.2 泄水洞改建

泄水洞原設計為工業輸水廊道，設計輸水流量4.5 m3/s。為使水庫安全庫汛，1963年對泄水洞進行了第一次改建，1964年完成。本次改建先將廊道改為無壓過水涵洞，泄水量增加到17 m3/s，其后對進水孔塔壁進行爆破，將無壓涵洞改為有壓涵洞，使泄水量增加到90 m3/s。汛后進水塔內安裝了平面鋼閘門，同時對泄水洞下游的消力池、尾水渠、進水塔喇叭口段、漸變段、啟閉平臺、檢修平臺和連接橋進行了改造。由于大壩加高，1989年對泄水洞進行了第二次改建，主要是延長大壩洞身，處理原廊道沉降縫，改二級消能為一級消能。

2.3 大壩改建

1989—1995年，對水庫進行了最全面、最徹底，規模和投資最大的一次改建。通過這次改建，大壩加高5 m，壩頂高程達910.0 m，正常蓄水位902.4 m，設計洪水位903.6 m，校核洪水位908.45 m，防洪標準達到100年設計，2 000年校核，達到部頒標準。

經過多次加固改造，漳澤水庫充分發揮了其資源優勢，不僅提高了防洪標準和工程質量，而且在水產養殖、資源開發、三產發展、旅游建設等多種經營方面取得了較好成績。

3 金屬結構布置及現狀

3.1 布置狀況

漳澤水庫金屬結構主要包括溢洪道弧形工作閘門、溢洪道檢修疊梁閘門、泄水洞定輪式平板工作閘門、泄水洞定輪式平板檢修閘門以及與各閘門配套的啟閉設備。

溢洪道工作閘門為潛孔式弧形鋼閘門，孔口尺寸9.2 m×6.6 m，設計水頭6.6 m，共4孔，閘門為雙吊點起吊，選用2—2×400 kNQHLY液壓啟閉機。

溢洪道檢修閘門為露頂式疊梁閘門，其孔口寬度9.2 m，設計水頭7.64 m，共設1套閘門，疊梁閘門分為7節，閘門總高7.786 m，閘門為雙吊點起吊，選用1套2×100 kN電動葫蘆起吊，另配1套自動抓梁。

泄水洞工作閘門為潛孔式定輪式平板鋼閘門，其孔口尺寸3.2 m×3.6 m，設計水頭15 m，共1孔，底檻高程891.3 m，閘門為單吊點起吊，設2個放水小門，小門啟閉與工作閘門用同一啟閉設備，該設備布置在912.81 m的高程上，選用QPQ—630 kN固定卷揚機式啟閉機。

泄水洞檢修閘門為潛孔式定輪式平板鋼閘門，其孔口尺寸3.2 m×3.6 m，設計水頭15 m，共1孔，底檻高程891.3 m，閘門為雙吊點起吊，閘門上設有充水小門，采用2×100 kN電動葫蘆起吊。

3.2 存在問題

3.2.1 溢洪道

溢洪道弧形工作閘門自1995年運行至今，每年例行檢修，發現閘門防銹噴鋅有脫落現象，做到了及時修補，由于閘門檢修和維護工作到位，閘門沒有發生氣蝕、腐蝕、磨損、變形等現象，埋件及閘門支承體系在運行中也滿足了設計要求。2005年4月完成液壓機的大修工作后，將其液壓閥組及活塞桿材料更換為不銹鋼，并在活塞桿外面增加了防護套，目前閘門開啟靈活，運行正常。

由于止水橡皮熱脹冷縮及輕度老化，溢洪道弧形工作閘門到冬季有少量漏水，但在規范要求范圍內。

疊梁閘門運行正常，因施工誤差，溢洪道4號檢修疊梁閘槽與閘門中心不吻合，閘門放不到底，但靠運行人員的經驗操作可以解決。

3.2.2 泄水洞

泄水洞工作閘門、檢修閘門以及與其配套的起吊設備均于2004年全部更換，目前閘門運行正常。

4 安全檢測評價及存在問題分析

根據《水工鋼閘門和啟閉機安全檢測技術規程》，凡未進行定期安全檢測的閘門和啟閉機，大型工程運行期滿30年、中型工程運行期滿20年必須進行一次全面的安全檢測。因漳澤水庫所有閘門和啟閉機從建成開始運行至今，還在規范規定要求的時間范圍內，所以本次漳澤水庫金屬結構的安全檢測與評價工作，是經現場巡視檢查及水庫管理局提供的運行資料進行的。

經綜合分析，漳澤水庫所有閘門在設計水頭下均能滿足現行規范的運行及使用要求，所有與各閘門配套的啟閉機均能滿足現行規范的運行要求。

5 結論與建議

5.1 結論

漳澤水庫所有閘門及其承重構件和行走支撐、啟閉機均能正常工作，根據《水庫大壩安全評價導則》有關規定，認為漳澤水庫所有金屬結構部分的綜合安全性評為A級。

5.2 建議

根據漳澤水庫溢洪道、泄水洞金屬結構目前的情況，建議閘門每年作防銹、防老化養護，閘門支鉸、門輪和啟閉設備要定期清洗、加油、換油，閘門止水損壞應及時更換，啟閉設備出現異常需大修。每年汛前要對閘門啟閉機的電器部分做啟動試驗，并做好防潮和防霉等安全措施。每年汛前、汛后都要認真檢查備用電源并進行養護，汛前要對其做啟動試運行，發現問題及時處理。