水閘運行管理及日常維護探討

楊銀河

【摘 要】水利工程屬于國民經(jīng)濟建設中的基礎組成部分，在減災防災、增收增產(chǎn)、民生民意方面有著重要的影響，受到黨和政府的廣泛關(guān)注。相應地，水閘是水利工程中一種低水頭水工建筑，除了擋水、泄水之外，還涉及到人民群眾的日常生活用水需求，一旦運行過程出現(xiàn)問題，都會造成不同程度的生產(chǎn)、生活困擾。本文結(jié)合大豐市三十里河閘運行展開探討，以日常運行和維護問題為核心展開研究，探討問題所在及形成原因，并進一步給出解決建議。

【關(guān)鍵詞】水閘管理；日常維護；問題；探討

一般而言，水閘主要由三個組成部分，分別為閘室、上游連接段、下游連接段，其中“閘室”是水閘的主要組成部分，其結(jié)構(gòu)也較為復雜，包括閘墩、胸墻、底板、交通橋等。水閘作為一個水利設施長期在自然環(huán)境下運行，受到自然條件的影響較大，一些惡劣自然天氣現(xiàn)象如暴雨、雷電、霜凍、冰雪等，水閘建筑部分、機電設備等都會受到不同程度的破壞；并且，這種破壞既有持續(xù)性特征，又有突發(fā)性特征，這就要求水閘運行管理人員必須做好日常維護工作，才能確保其穩(wěn)定、高效的運轉(zhuǎn)。

一、水閘運行管理中的常見問題

水閘運行管理中常見的問題包括兩類，一類為混凝土結(jié)構(gòu)老化，一類為機電設備部分損壞。

第一，針對混凝土結(jié)構(gòu)老化的問題，幾乎是沒有可避免的手段，水閘所處的環(huán)境本身就較為惡劣，時間、空間作用下，水流沖擊、浸泡等必然會降低混凝土性能，運行時間越長，被破壞的程度越高，這一過程不存在可逆性。其中，造成水閘混凝土結(jié)構(gòu)老化的因素主要是誰念經(jīng)及其所含溶解物質(zhì)的化學成分，溫度劇烈變化之下，混凝土的濕潤、干燥狀態(tài)不斷更替，在毛細管吸水和礦化水蒸發(fā)所引起的鹽類作用下，混凝土內(nèi)部會出現(xiàn)結(jié)晶作用，因此在水閘運行管理中必須重視使用年限的問題。

第二，針對機電設備部分的損壞而言，除了人工操作、外部破壞力的影響，還要考慮設備系統(tǒng)自身的安裝缺陷、維護水平等。其中，閘門自動監(jiān)控系統(tǒng)是一個核心組成部分，它用于實時數(shù)據(jù)采集和系統(tǒng)控制，其中涉及到計算機技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)、自動控制技術(shù)、遠程監(jiān)控技術(shù)等，如果自動化程度不高，同樣會造成水閘運行管理的弊端，如適應力變差、穩(wěn)定性較低等。其中，引起水閘機電設備部分損壞的主要原因為金屬腐蝕，這也是長期在水汽環(huán)境中運轉(zhuǎn)難以規(guī)避的現(xiàn)象。

此外，一些常見的問題中，涉及到物理損壞現(xiàn)象的諸如漏水、震動、位移等現(xiàn)象，也要引起關(guān)注。

二、水閘日常維護的有效性措施

一方面，針對混凝土結(jié)構(gòu)老化的維護措施中，可重點從混凝土材料入手。一般而言，須將碳化的混凝土全部鑿去，表面清理干凈，再用高于原混凝土設計標號的混凝土或其他材料修補（如環(huán)氧聚酯、丙乳砂漿、丙乳混凝土、HBR聚合物砂漿等進行修補加固）。如果外露的鋼筋已產(chǎn)生銹蝕必須先除銹再進行處理，銹蝕嚴重可能影響結(jié)構(gòu)安全，要通過計算換筋或重新更換構(gòu)件。必須注意的是，無論采用何種形式的碳化處理，都應考慮采用一定的防碳化保護措施。

另一方面，針對金屬腐蝕導致的機電設備損壞現(xiàn)象，強化防腐處理。可采用的方法很多，不同的構(gòu)件形式、環(huán)境條件和腐蝕特征采用的防腐蝕措施各不同。國內(nèi)外對水工鋼閘門等金屬結(jié)構(gòu)采取的防腐蝕措施主要有下列幾類：（1）消除腐蝕產(chǎn)生的原因，如改變結(jié)構(gòu)形式，減少表面積比，不同金屬材料之間用絕緣材料隔開，消除接觸電偶腐蝕等；（2）采用耐蝕材料，如耐蝕合金，改用非金屬材料等；（3）設計時預估腐蝕量，增加構(gòu)件厚度；（4）涂層法，用防腐蝕覆蓋涂層保護；（5）電化學法，采用陰極保護，如外加電流、犧牲陽極保護等。

三、相關(guān)案例探討與解決

由于水閘是一類直接關(guān)系到人民群眾生產(chǎn)生活的水利設施，它的維護除了在常規(guī)技術(shù)層面的問題處理、系統(tǒng)完善、設備升級等之外，還要注重“日常”的基本特征，從涉及人民群眾生產(chǎn)、生活切身利益角度入手。例如，閘門作為水閘的關(guān)鍵部分，直接影響到居民、企業(yè)用水的穩(wěn)定性和安全性，日常維護要做好觀測、調(diào)整、清理等，保障閘門不存在生銹、裂紋等問題；以下結(jié)合案例分析水閘日常維護的有效性策略。

大豐市三十里河閘管理所1995年建成防洪水閘，它的主要功能是防洪節(jié)制、引水灌溉和保障河道通航要求，做好日常管理、巡護和常規(guī)養(yǎng)護，確保水閘工程安全正常運行。

一方面，改進應集中于自動監(jiān)控系統(tǒng)的完善方面，使其更加真實地反應水閘運行、引水的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)科學調(diào)度與決策，實現(xiàn)精細管理、實時監(jiān)測、遠程監(jiān)視，確保水閘的安全運行；針對引水需求，結(jié)合通航要求等，進一步完善水閘自動化系統(tǒng)建設，實現(xiàn)“無人值班、少人值守”的運行要求，實現(xiàn)了遠程監(jiān)控、數(shù)據(jù)共享的目標。

另一方面，減少水閘運行中的不確定因素，包括：（1）保證閘門的清潔與完好，保證閘門不存在生銹等情況，在開啟和關(guān)閉時能夠靈活的運行；（2）在閘門開啟和關(guān)閉時，輔助觀測者要觀察閘門有無出現(xiàn)傾斜、跑偏等或或不平衡等情況，要及時采取措施進行調(diào)整；（3）要定期對閘門啟閉機進行檢修，對其進行定期的清洗與維護。

綜上所述，“十三五”期間作為我國全面建成小康社會的重要歷史時期，應將民生保障、區(qū)域經(jīng)濟健康發(fā)展作為一個重點，水利工程中的水閘運行管理直接關(guān)系到生產(chǎn)、生活用水保障，需要從日常角度加強管理和維護，提升運轉(zhuǎn)有效性，更好地為經(jīng)濟發(fā)展和現(xiàn)代化建設服務。

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