水閘的維護與管理措施探析

徐 徐

（連云港市市區水工程管理處，江蘇 連云港 222000）

水利設施是關乎國計民生的重要基礎設施，其安全高效運行和國民經濟穩定健康發展息息相關。據相關調研，絕大部分水災害的發生都和水利設施后期管理養護不善直接相關。水閘作為擋水和泄水建筑物，同時影響著流域內和下游相關城鎮的防汛抗旱任務[1]。因此，保證水閘嚴格按照設計文件要求安全穩定運行顯得十分重要。本文結合西南某地東豐節制閘運行后期出現的安全隱患，分析探究相關管理維護措施。

1 工程概況

東豐節制閘閘室位于原址上游約170 m處，水閘共設11孔，單孔凈寬10 m，總過水凈寬110 m；攔河閘閘室段長131.08 m，閘墩、閘底板長20.00 m，閘頂高程為6.50 m；p=2.0%設計洪峰流量1030 m3/s，p=0.5%校核洪峰流量1410 m3/s。水閘樞紐工程等別為Ⅱ等，工程規模為大(2)型，水閘過流能力、結構穩定性、消能防沖、閘門啟閉等無法達到設計標準，工程存在嚴重安全問題；該水閘設計最大過洪流量僅為870 m3/s，亦無法達到水閘設計標準。閘頂上設有7.5 m寬交通橋、檢修橋、上游人行橋及啟閉機房等建筑物，水閘上下游布置鋪蓋、消力池、海漫和拋石防沖槽，在右岸布置水閘管理區。

2 水閘設施出現的問題

東豐水閘運行多年，過閘流量、消能防沖標準等均無法達到設計標準。經過深入的調查，發現主要原因是設計標準低，管理制度不健全等，體現在如下幾個方面。

2.1 水閘啟閉機損壞嚴重

閘門因建設年代久遠，啟閉機等結構部件長期暴露在空氣中出現了銹蝕現象；部分構件破損嚴重，螺桿出現彎曲，造成啟閉機已無法正常運行，嚴重影響了閘門的開啟。在汛期水位高漲時存在無法及時下泄洪峰流量的隱患。

2.2 閘門滾輪銹蝕卡阻

滾輪是協助閘門在門槽內滑移的構件，長期浸泡在水面線以下或處在陰暗潮濕的門槽內，極易出現銹蝕卡阻現象。通常情況下，塵土以及泥沙摻入滾輪內部空隙，缺乏保養維護和密封措施，使滾輪難以轉動。強制開啟啟閉機提升閘門時滾輪和門槽之間的滾動摩擦轉變成滑動摩擦，極大地增加了啟閉機的功率負擔。這些問題極易導致門體抖動，損壞閘門、啟閉機和門槽。

2.3 混凝土病害嚴重

在混凝土結構占絕大部分的閘室內，長期承擔較重荷載以及缺乏養護，鋼筋混凝土表皮出現風化脫落，某些部位因為配筋數量不足，構造筋布置不合理等出現應力裂縫，在浸水和潮濕環境下加劇了混凝土部件的侵蝕危害。

2.4 設計標準不高

東豐水閘于上世紀70年代設計，年代久遠，設計標準偏低，同時受到施工技術、材料和器械的限制導致施工質量無法滿足水閘長期高負荷運行。歷經數次洪水造成下游河道下切嚴重，消能防沖設施損毀，最大過閘流量均不能滿足設計標準要求，水閘的安全可靠性能大幅度降低。

2.5 泥沙淤積影響

東豐節制閘所在河道頻繁開發，水流量較大，沿途沖刷嚴重，造成河流大量攜沙以至閘門前淤積嚴重，影響到閘門的正常開啟，同時降低了其防洪效能。調查發現，淤積物以黏土和生活垃圾為主，泥沙淤積后產生的粘滯力和土壓力嚴重擠壓閘門的滑軌路徑，可能導致閘門面板和導軌變形，造成閘門永久性的失靈，在洪峰來臨時將導致不可挽回的損失。

2.6 水閘的維護管理水平不高

目前，我國的水利工程建設普遍存在“重建設，輕管理”現象。相關單位對水閘的建后維修管理重視不足。盡管東豐節制閘有專門的管理機構，但是對水閘的養護投入人手不足，管理人員的技術水平和素質偏低，導致水閘頻繁出現質量問題。

3 水閘維護與管理措施

水閘出現損壞以及無法運行，可分為自然因素和人為因素。自然因素包括洪水、泥沙以及空氣潮濕等；人為因素包括人員素質和管理制度兩方面。自然因素是無法直接受控的，但是可以采取相關措施及時修正彌補損失；而人為因素是可以通過管理、培訓，完善制度等措施改進的。

3.1 明確操作管理人員職責

明確管理人員的職責，可確保水閘的日常檢查巡視工作順利推進。管理人員主要完成的工作內容包括：①及時檢查水閘的工作狀況，收集整理相關資料，及時了解當地水情和氣象規律，為水閘的科學管理準備好資料。②對水閘出現的任何異常狀況時刻保持警覺性。聘請高素質的水利人才，全面負責水閘的運行維護，要求具有專業知識技能，熟悉水閘各部件運行方式及保養方法。同時，注重工作人員的崗前培訓，要求充分掌握和理解專業知識，能夠高效地完成檢查工作。③注重收集保存水閘的規劃設計文件，深入研究設計思路，尤其涉及水閘后期運行方式的控制理念。充分熟悉水閘各部件構造及需要注意的隱患點。④落實安全責任制，按照“誰帶班，誰負責”的原則壓實相關責任，確保管理人員能夠能夠認真負責地進行巡視和檢測。同時積極完善考核與評估機制，加強對管理人員的行為約束和組織領導，提高工作效率。

3.2 落實資金來源，設立水閘維護專項賬戶

水閘的養護管理離不開充足的資金支持。管理機構應結合所轄水利設施使用年限，現狀以及水文情勢預報等按需每年向上級水行政主管部門報送預算，相應費用由轄區財政承擔。堅持專款專用，常態維修和專項維修相結合的使用方式。常態維修即在巡視檢查過程中發現問題進行及時處理，如修補閘墩，混凝土脫落，更換損壞的金屬部件等。專項維修：針對構造復雜，技術含量較高的相關結構進行專項維修，如工作橋，啟閉機、閘墩的開裂及不均勻沉降等。專項維修應視部件的損壞程度合理確定維修時段，評估維修所需資金量和對水閘正常運行的影響程度。

3.3 改進管理模式

結合水閘的具體情況，對管理模式進行改革創新，以便更好地適應新時期水利設施的管理養護需求。從長效管理養護方面出發，包括設施養護、日常運行和設施維修等三個方面的內容。設施養護維修的頻率應該按照規范進行[2][3]。同時完善體制來保證相應的執行力。

4 水閘特殊構件的養護

4.1 土工建筑物的養護

土工建筑物作為施工期澆筑完建的永久性設施，隨著水利設施的長期運行，出現老化、剝落和侵蝕等現象。東豐節制閘由于經歷了超標準洪水，造成防沖槽損毀、翼墻后填土塌陷等問題。針對此現象，應及時重新澆筑，對受損部位展開修復以保證工程的安全穩定。

4.2 啟閉設施的養護

閘門啟閉設施包括啟閉機，傳動軸，滾輪和門槽等[4]。而養護工作主要集中在傳動部件，如齒輪、滾珠、變速箱、以及制動部件。針對傳動部件通常出現卡阻、銹蝕和變形等故障，應定期進行清潔和保養，做好密封措施；更換損壞部件，涂刷保養漆面以防止銹蝕。螺桿等部件應定期進行校正和校直工作。

4.3 閘門面板養護

鋼閘門經常浸泡在水體中，閘門附近水體表面漂浮著雜物，富營養化影響閘門表面，門槽內會滋生水生物和藻類[5]。應經常清理，防止污物會嚴重腐蝕閘門構件，防止傳動構件的正常運行。

5 結語

（1）水利設施的養護和管理是工程整個壽命周期內發揮設計作用的必要條件，相關管理部門必須從思想認知層面高度重視，杜絕“重建設，輕管理”現象。

（2）科學制定水閘的養護管理方案，按照相應標準定期開展維護保養，對水閘的運行狀況具有明顯的促進作用。

（3）我國幅員遼闊，水利設施星河遍布。本文通過東豐閘出現的典型病害，從自然因素和人為因素分析了病害出現的原因，全面探析了維護保養措施，對其他水利工程亦有重要的借鑒意義。