阿瓦提渠首病險水閘主要問題及處理措施

阿地力·艾力

(新疆喀什噶爾河流域管理處，新疆喀什844000)

1 喀什噶爾河流域阿瓦提渠首病險水閘現狀

阿瓦提引水樞紐對喀什噶爾河流域克孜河的水資源調控、防洪調度、保障流域的防洪安全意義重大，位于克孜河左岸的卡甫卡，當地也稱此叫卡甫卡引水樞紐，控制流域內喀什市和疏附縣 8個鄉 70.33萬 hm2灌溉面積，地理位置E75°21'，N39°25'，見圖1。

克孜河阿瓦提引水樞紐屬三等中型工程，主要建筑物為三級，次要建筑物為四級，臨時建筑物為五級，設計洪水頻率為20年一遇，流量為580 m3/s，校核洪水頻率為100年一遇，流量為1 554 m3/s，進水閘引水流量為40 m3/s，加大流量為45 m3/s。

樞紐建于1954年，為臨時梢木建筑物，1965年改建為半永久性建筑物，經多年運行后，于1998年開工對引水樞紐進行了續建、改建，2000年完工。現狀樞紐由進水閘、泄洪沖砂閘、溢流堰、護底潰壩和500 m半永久性導流堤組成。渠首建后雖然經常維修養護，盡管如此，在當時的工程技術較落后的大背景下，出現諸多工程設計標準低，施工技術較落后，導致工程施工質量低下。還有施工竣工驗收，當時運行管理制度不完善，工程正常養護經費無法正常投入。在工程改造過程中，除險加固費用投入不足，因此在運行過程中，工程很容易老化病害，直接影響到該工程的安全性，適用性，耐久性，甚至直接產生工程安全隱患。因此，調查分析病險水閘的主要問題及處理措施建議，尤為重要。

圖1 阿瓦提引水樞紐

2 病險水閘存在的主要問題及成因

1)阿瓦提引水樞紐原設計洪水標準為20年一遇設計，100年一遇校核，相應流量為580 m3/s和1 554 m3/s。表1給出了各建筑物過流能力復核結果。

表1 各建筑物過流能力復核結果表

在進行閘門安全鑒定期間，對原洪水系列進行延長到2005年分析計算后，其結果是同頻率條件下的洪水流量有大幅度的增加，樞紐設計洪水20年一遇流量為1 054 m3/s，校核洪水100年一遇流量為2 204 m3/s，因此計算結果為，在原設計校核洪水位時，泄洪沖沙閘泄水能力為195.88 m3/s，進水閘過流能力為46.33 m3/s，溢流堰泄洪量464.47 m3/s，潰壩泄洪量888.17 m3/s，總過水能力為1 594.85 m3/s，而該工程樞紐經過洪水分析后實際標準設計洪水20年一遇流量為1 054 m3/s，校核洪水100年一遇流量為2 204 m3/s，根據計算結果可以看出該工程僅能達到30年一遇的防洪能力，不滿足100年一遇的洪水效核標準，影響工程正常運行，為灌區帶來安全隱患。

2)現克孜河泥沙含量較大，加上灌區引水比例過高無法正常排沙，人工彎道和溢流堰淤積嚴重，水閘混凝土底板磨損嚴重，結構部分部位有缺棱、掉角現象;導流堤右側裹頭后側有淘刷危險，每年需采用卵石鉛絲籠防護;老溢流堰段，混凝土板長期運行，產生大量龜裂，難以保證其正常運行;溢流堰防沖墻左岸處存在沖刷，深度1 m左右，已露出墻基;溢流堰后側河道整治尚未完成，一旦遭遇大洪水，將成為阻礙溢流的主要障礙;進水閘后消力池左側護坡裂縫，扭面裂縫，閘門底部漏水;泄洪沖沙閘閘前扭面有兩道裂縫，寬度2 cm左右。進水閘與泄洪沖砂閘邊墻較好，閘底板磨蝕沖刷嚴重，進水閘、沖沙閘、泄洪閘等閘前淤積嚴重，閘門普遍銹蝕，水封失效，無檢修閘門，閘房滿足正常運行需要。由于資金限制完全沒有冬季運行設施和觀測設備，每年冬天為了破冰運行、在閘門加火融冰，閘門主梁變型，啟閉設備磨損、銹蝕、止水設施喪失功能，閘門漏水嚴重，存在安全隱患;樞紐雖然有管理辦法，由于現有管理人員管理水平不高加上樞紐和布置技術條件限制及灌區渠引水需要，基本上沒有辦法按照管理辦法運行和管理，特別是由于水量限制和沒有冬季運行設施，無法正常進行排沙，淤積嚴重;冬天無法正常排冰等原因嚴重影響了該工程的防洪、引水、排沙、排冰等功能的正常發揮。目前在人工彎道處存在淤積，影響水閘泄洪能力。人工彎道凸岸岸頂寬度不足，局部已出現滑塌現象，給工程度汛帶來極大壓力。

3 處理措施及建議

1)該樞紐設計、校核洪水標準不符合現行規范要求，防洪能力不足，建議對其進行改造，根據現行規范要求提高設計、效核洪水標準，使其滿足防洪標準的要求使工程安全運行。

2)改善消能防沖性。能對于消力池、海漫及防沖槽不滿足要求的，可采取加深或延長消力池、增設消力坎或二級消力池、延長海漫長度、增加防沖槽深度、在消力池或海漫末端增設板樁墻等工程措施來解決。

3)對于裂縫碳化修補，對結構強度沒有影響的裂縫，將裂縫內雜質碎片等清除干凈后，可采取壓力灌漿法對裂縫進行化學灌漿，也可根據裂縫情況鑿成V字型或倒梯形，并清洗干凈后，槽內用水泥砂漿、丙乳砂漿及環氧砂漿等嵌補。

對因結構強度不夠而產生裂縫，應認真對結構進行受力分析計算，根據實際荷載情況，采取錨貼鋼板法、加大截面法、粘貼玻璃鋼法、增設桿件法等，這些加固方法在很多工程中均有應用，不再贅述。

4)更換機電及金屬結構。對于六、七十年代的水閘，機電及金屬結構均已達到報廢標準，且自動化程度低，應考慮全部更換較為合適。

5)更新觀測設施，加強工程管理。由于這些水閘的觀測設施陳舊，設備老化，缺少自動化監測系統，觀測設施不完善，不能準確掌握水閘的運行情況，對水閘調度、控制運行極其不利，因此，必須對觀測設施進行徹底更新改造，使之滿足現代水利管理的需要。在管理過程中，必須全面貫徹“安全第一，預防為主”的現代水利管理觀念，科學主動的去發現問題，建立安全可靠、經濟合理、技術先進的管理體系。

6)對于該工程可能會出現基礎沉降問題，建議在該工程附近做3個沉降觀測的基準點，利用水準儀定期對其實行基礎沉降觀測，防止因為沉降而發生結構破壞，從而保證整個工程結構安全。

4 結論

對水閘的加固處理要結合水閘自身問題綜合考慮，通常幾種措施結合起來，并進行技術經濟比較后確定加固方案。該工程建設初期為“三邊”工程，設計標準低，施工條件差，每年運行都要耗費大量的人力、物力、財力，使樞紐工程的效益無法完全發揮，雖然隨著2000年更新改造工程的完成，樞紐的引水、泄洪能力有了一定提高，但由于資金限制沒有能徹底消除安全隱患。除加強安全監測、完善應急預案外，還需要在調度運用等方面做相應調整，確保工程安全運行。

［1］ 張磊，苑生慧，周浩天，等.新疆克孜河阿瓦提引水樞紐工程水閘安全鑒定報告［R］.烏魯木齊:新疆生產建設兵團勘測規劃設計研究院，2009.

［2］ 賈華民.病險水閘除險加固初見成效［J］.治淮，2001(10):45－46.