開都河寶浪蘇木分水樞紐除險(xiǎn)加固工程復(fù)核分析計(jì)算

【摘要】通過對開都河寶浪蘇木分水樞紐除險(xiǎn)加固工程復(fù)核分析計(jì)算，從而確定了合理的除險(xiǎn)加固內(nèi)容，并做了較為詳細(xì)的工程設(shè)計(jì)。

【關(guān)鍵詞】樞紐；除險(xiǎn)加固；分析計(jì)算；設(shè)計(jì)

1、工程概況

1.1 工程地理位置

開都河寶浪蘇木分水樞紐工程位于博湖縣境內(nèi)臨近光華路旁，開都河在博湖縣縣城以西約500m處的寶浪蘇木分為東、西兩支，東支流經(jīng)22km后注入博斯騰湖，西支流經(jīng)46km后注入小湖區(qū)。

1.2 工程布置

開都河寶浪蘇木分水樞紐工程主要由東支閘、西支閘、翻身渠閘和東、西支公路橋組成。東支閘：共7孔，單孔凈寬10.7m，總凈寬84m，全長96.82m；閘前鋪蓋長19m，閘室長10m，為格梁式鋼筋混凝土底板，兩側(cè)墻為懸臂式鋼筋混凝土擋土墻；消力池長22.82m，兩側(cè)為鋼筋混凝土連拱擋扶臂式土墻；防沖槽長30m，海漫長15m。西支閘：共2孔，單孔凈寬10.7m，全寬24m，全長82.52m；閘前鋪蓋19m，閘室長10m，為格梁式鋼筋混凝土底板，兩側(cè)為懸臂式鋼筋混凝土擋土墻；消力池長18.52m，兩側(cè)為鋼筋混凝土連拱扶臂式擋土墻；防沖槽長10m，海漫長10m。翻身渠閘：翻身閘的閘口位于東西支連接圓弧岸墻正中，全長76.8m，閘室凈寬2.1m，凈高1.7m，閘室長1.8m。洞身長50m，凈寬2.1m，凈高2.34m，兩側(cè)為漿砌石重力式擋土墻，洞頂為鋼筋混凝土預(yù)制拱圈，消力池長10m，兩岸為六棱體護(hù)坡；防沖槽長5m，海漫長10m，設(shè)計(jì)引水流量5m3/s。

1.3 工程任務(wù)

修建本工程的主要任務(wù)是，首先：可使東、西支能夠按要求分水，避免自然分水的弊病；其次：河水有了控制，可促使博斯騰湖的水量不斷循環(huán)，起到淡化水質(zhì)，保護(hù)博斯騰湖生態(tài)環(huán)境的作用；第三：對西支小湖區(qū)蘆葦、漁業(yè)提供生產(chǎn)用水，同時(shí)進(jìn)小湖的水量通過達(dá)吾提放水閘調(diào)劑孔雀河水量，有效地保證了鐵門關(guān)、石灰窯兩級電站和孔雀河流域的灌溉用水；第四：保證了翻身渠的進(jìn)水，改善灌區(qū)灌溉條件。第五：解決了博湖縣在開都河兩岸交通不變的困難，縮短了約25km的路程。

2、復(fù)核計(jì)算成果的分析與評價(jià)

2.1 工程規(guī)模計(jì)算復(fù)核成果的分析評價(jià)

本次復(fù)核，根據(jù)開都河寶浪蘇木分水樞紐目前承擔(dān)任務(wù)的重要性及工程具體情況，結(jié)合建設(shè)前期審查資料對該工程規(guī)模的論證及本次洪水復(fù)核成果，對寶浪蘇木分水樞紐工程規(guī)模進(jìn)行調(diào)整，本次復(fù)核確定寶浪蘇木分水樞紐工程為Ⅱ等大（二）型工程，主要建筑物級別為2級，次要建筑物級別為3級。

根據(jù)以上確定的工程等別，選定本工程設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為30年一遇，相應(yīng)洪峰流量860m3/s；校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇，相應(yīng)洪峰流量1089m3/s。

根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2001），該區(qū)相應(yīng)的地震動峰值加速度為0.15g，地震動反應(yīng)譜特征周期0.40s，相應(yīng)的地震烈度為Ⅷ度。

2.2 水閘過流能力計(jì)算復(fù)核成果的分析評價(jià)

本工程設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為30年一遇，相應(yīng)洪峰流量860m3/s；校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇，相應(yīng)洪峰流量1089m3/s。經(jīng)水力學(xué)復(fù)核計(jì)算，東支閘和西支閘過洪能力滿足要求，但東西支閘門高度不夠，需更換閘門。

2.3 水閘閘頂高程復(fù)核成果的分析評價(jià)

經(jīng)復(fù)核計(jì)算，水閘閘頂高程根據(jù)擋水和泄水兩種運(yùn)用情況，經(jīng)復(fù)核閘體閘頂高程為1056.9m，滿足要求。

2.4 水閘消能復(fù)核成果的分析評價(jià)

根據(jù)水閘消力池布置情況，設(shè)計(jì)分別對消能防沖進(jìn)行了復(fù)核計(jì)算，水閘下游經(jīng)驗(yàn)算不需要設(shè)消能設(shè)施，而現(xiàn)狀設(shè)有消力池消能，更有利于閘室的穩(wěn)定。各閘的海漫長度均有不同程度的不足，需將東支閘、西支閘海漫長度；防沖槽內(nèi)防沖墻深度不夠，需加深。

2.5 閘室及岸墻整體穩(wěn)定復(fù)核成果的分析評價(jià)

閘室在正常引水期、設(shè)計(jì)洪水期、地震情況下均滿足閘室穩(wěn)定要求，基礎(chǔ)滲流穩(wěn)定，翼墻及閘墩滿足穩(wěn)定要求。

2.6 閘室結(jié)構(gòu)強(qiáng)度復(fù)核成果的分析評價(jià)

水閘閘底板、閘墩為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。經(jīng)分析，閘底板結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿足要求，閘墩結(jié)構(gòu)強(qiáng)度能夠滿足要求。

2.7 交通橋、工作橋安全復(fù)核成果的分析評價(jià)

交通橋主面板上表面混凝土有不同程度的磨蝕和脫落，出現(xiàn)輕微凹坑，并有多處裂縫；交通橋伸縮縫內(nèi)的伸縮橡膠嚴(yán)重老化，并已斷裂；根據(jù)《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》SL/T191-96的要求橋面及處于露天的梁、柱結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等級不宜低于C20，本工程符合要求。但目前已不能滿足現(xiàn)通行車輛量的要求，橋面板裂縫較大較多。

2.8 樞紐現(xiàn)場檢查分析評價(jià)

開都河寶浪蘇木樞紐建設(shè)從1985年開工建設(shè)，于1988年11月全部完工并投入使用。至今樞紐已運(yùn)行了20多年，閘底板等墻體在過水時(shí)曾部分沖毀，但都及時(shí)進(jìn)行了修繕，目前閘門止水損壞、漏水嚴(yán)重，閘門銹蝕；油壓啟閉設(shè)備啟門力不足，不能正常開啟閘門；樞紐無自動化辦公設(shè)備，輸電線路未做過更換；交通橋常年超載，橋面板磨損嚴(yán)重，裂縫較多；現(xiàn)狀寶浪蘇木分水樞紐上下游河道上已建有交通橋，可限制其它車輛通行，翻身渠閘閘頂按本工程運(yùn)行管理車輛荷載考慮。以上這些問題已經(jīng)影響了樞紐的安全運(yùn)行，對樞紐造成了一定的安全隱患。

3、評價(jià)和建議

3.1 評價(jià)

開都河寶浪蘇木分水樞紐已運(yùn)行20多年，目前水工建筑物存在安全隱患，部分混凝土構(gòu)建存在裂縫、沖坑及露筋現(xiàn)象，金屬結(jié)構(gòu)銹蝕、變形、設(shè)備老化、性能下降、嚴(yán)重影響樞紐的安全運(yùn)行和正常效益的發(fā)揮。

根據(jù)上述樞紐工程安全評價(jià)，開都河寶浪蘇木分水樞紐運(yùn)用指標(biāo)達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)除險(xiǎn)加固后，才能達(dá)到正常運(yùn)行。依據(jù)《水閘安全鑒定規(guī)定》（SL214-98）中水閘安全類別評定標(biāo)準(zhǔn)，確定本水閘屬于三類閘。

3.2 建議

根據(jù)水閘安全檢測、工程復(fù)核及存在的問題，建議更新改造內(nèi)容如下：

⑴ 建議對樞紐上游兩岸共80m長護(hù)坡和基礎(chǔ)進(jìn)行整體改造；

⑵ 建議進(jìn)行閘前鋪蓋維修加固；

⑶ 建議對東支、西支閘閘底板、閘墩及擋土墻進(jìn)行維修加固。

參考文獻(xiàn)：

[1]《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201-94）；

[2]《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL265-2001）；

[3]《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL191-2008）；

[4]《新疆中小河綜合治理規(guī)劃、病險(xiǎn)水庫、水閘除險(xiǎn)加固規(guī)劃報(bào)告》；

[5] 《新疆巴州開都河寶浪蘇木分水樞紐水閘安全鑒定報(bào)告》，2013年。