長洲島群閘聯控工程水文地質概況與工程施工研究

葉宇潛

摘 要：群閘聯控工程是長洲島中重要的項目之一，與當地的水文、地質條件均有著緊密的關系，需要做好充分的施工準備。對此，本文將簡單闡述長洲島群閘聯控工程水文、地質的概況，據此來設計具體的施工方案、施工技術，以此為相關人員提供參考。

關鍵詞：長洲島 群閘聯控工程 水文地質概況 工程施工

在長洲島地區，因周圍經濟的發展，需要將更加先進的自動化技術，應用在群閘聯控的工程之中，提高控制系統的科學性、先進性。但是在具體的施工中，由于長洲島所在位置的特殊性，會在很大程度上影響工程的施工進度，所以必須結合實際設計具體的方案，積極做好相關的工作。

1.長洲島群閘聯控工程水文地質概況

1.1 水文概況

在長洲島的中部，存在一個河涌新擔涌，其東西的兩個出口與新造水道相互連接，南北出口與珠江后航道連接，由于河口沒有設計閘，所以會隨著珠江的潮漲潮落的發生變化。根據廣州市的監測可知，年平均的降水量在1675.5mm左右，并且雨季集中在4月份至9月份，前汛期集中在4月份至6月份，而后汛期則集中在的7月份至9月份。長洲島中的徑流主要源自流溪河、北江、西江，分別經三水站、馬口站匯入，其中三水站的平均徑流為450.8億立方，而馬口站的平均徑流為2322億立方，溪流河的整體徑流量較小。除此之外，長洲島還會受到潮汐（伶仃洋）的影響，增加了水文的復雜性，其在一個太陰日中會出現兩次高潮、兩次低潮，并且相互之間的歷時、潮位等并不相等。從潮差的角度進行，長洲島位于弱潮河口，同時具有年內變化大、年際變化小的顯著特征。

1.2 地質概況

長洲島屬于珠三角的沖積平原，地勢為東南低、西北高，位于地位于華南褶皺系的湘桂粵帶的南部的粵中拗褶束。經過遙感技術進行勘測以后，發現長洲島群閘聯控工程區域的內部并不存在明顯的地質構造，不過在其周邊卻存在斷層，即廣三斷層、化龍斷層等。根據勘測的結果，對長洲島的地層進行如下的分析：（1）震旦系。混合巖層是云母、石英片、變粒巖的互層，局部具有較強的巖化特征，同時會出現條紋的狀態。（2）基層殘積層。該地層的形成主要是分散性入侵巖，或者棕紅色混合巖在風華以后殘積而形成的。（3）第四系全新統燈籠沙組海沖積相。這部分地層的上部為粉砂質淤泥、深灰色淤泥、花斑色粘土、灰黃色粘土、亞粘土等；下部是淤泥質砂、砂、礫以及淤泥。其中，砂礫、砂基本在河道的兩側分布。（4）第四系全新統人工堆積。該巖層中主要由土、砂、碎石塊構成，整體的構成較為復雜，主要為灰褐色的素填土。

2.長洲島群閘聯控工程的施工方案與技術

2.1 建筑物方面

2.1.1 改造

在現有的二號涌涌口處，設置一座灌排閘，但是并沒有建設設備房。依據相關的改造要求，并在最大程度程度滿足群閘聯控工程的需求，需要在閘門的上方設計設備房，同時與卷揚機房進行一體化設計。根據當前水閘的尺寸，卷揚機房的平面應該設計為矩形，其長、寬分別等于10m、14m，以此來形成一個相對通透的長廊。其中，一層架空、二層啟閉機房，整個的建筑面積應該為40㎡。同時，因為閘門相對較高，所以設計的架排具有寬大、高聳的特點，在很大程度上減少了整體的體積。另外，現有的三號涌涌口處，同樣設置一座灌排閘，但是并沒有建設設備房，原有的水閘長廊較為完整，長、寬分別等于9.9m、2.2m。在這一基礎上，為了能夠滿足群閘聯控工程的需求，需要對三號涌的長廊進行改造，主要是對地板、立面進行裝修，同時對周圍、地面等進行清掃，完成三號涌長廊的改造工作。

2.1.2 新建

在六號涌涌口處，設置一座灌排閘，但是并沒有建設設備房，無法滿足群閘聯控工程的需求，所以需要在水閘的岸邊新建一個設備房。該設備房的平面為正方形，長、寬均為3.18m，并且為單層建筑，總面積等于10.11㎡。依據長洲島的人文環境、設備房的位置，應該將該設備房設計成為古亭的風格，除了能夠實現群閘聯控工程的設計目標，還能夠將其作為長洲島的景點，深化新建建筑的作用。另外，五號、六號涌涌口處，原有的閘門為平板式，但是并沒有建設設備房，啟閉墩暴露在板橋上，會對周圍的交通產生不良的影響。為了解決這一問題，應該在五號、六號涌涌口處的啟閉墩周圍，設置一個3m×1.2m的圍欄，其框架使用鍍鋅鋼進行焊接，內部鑲嵌厚度為6mm的透明PC板，同時對其表面進行磨砂處理。通過這樣的設計方式，不僅能夠對啟閉墩進行隔離保護，還能夠對水閘周圍環境進行合理的美化。

2.2機電系統方面

2.2.1 方案設備

經過對長洲島的實地考察，發現二號涌、三號涌、五號涌及六號涌排灌閘，并沒有對電源進行連接，可以將附近的380V電源接入其中：（1）二號涌水閘，可以從附近的船廠進行接電；（2）三號涌水閘，可以從附近進行接電；（3）五號涌水閘，可以從附近的新擔涌東閘進行接電；（4）六號涌水閘，可以從附近的新擔涌東閘進行接電。就新設的水閘而言，其中的配電箱內部加入了進線刀開關，進線回路開關主要使用配電型塑殼斷路器，根據政府部門的要求進行安裝。另外，電纜的選型為：（1）室外動力電纜，銅芯交聯聚乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚氯乙烯護套電力電纜；（2）室內動力電纜，ZRYJV，0.6/1kV型電力電纜；（3）室外控制信號電纜，多芯銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套編織屏蔽控制電纜；（4）室內信號線，多芯銅芯聚氯乙烯絕緣護套屏蔽軟電纜；（5）室內照明線路，阻燃銅芯聚氯乙烯絕緣、護套電線；（6）現場總線，F/UTP雙絞線；（7）通信光纖，室外型單模6芯光纜。

2.2.2 系統構成

為了能夠滿足中群閘聯控工程的建設、運行需求，其控制系統的設計應該從兩面入手，并將其貫徹在整個工程的始終。（1）結構劃分：在長洲島群閘聯控工程中，共10座水閘子工程，結合自動化系統的設計原則、總體任務、信息流程、需求分析等，群閘聯控工程應該運用分層分布式的結構，即設計一個控制中心、10個水閘紫銅、系統軟件以及通信網絡等。（2）層次劃分：整體的結可以運用分布式的控制方式，即將系統分為2層，其中系統的第1層是總控制中心，可以將其稱作管理決策層；第二層是各個閘系統的控制系統，與總控制系統相互連接，并與系統的軟件相互配合，實現對水閘數據信息的采集與處理，為群閘聯控工程的運行提供依據。在這一基礎上，可以對群閘聯控工程的整體系統進行詳細的劃分，如綜合業務系統、綜合數據庫系統、網絡傳輸系統、水位監測系統、圖像監視系統、自動化控制系統等，保證各個系統的功能可以全面實現。

2.3 消防方面

在建設群閘聯控工程的過程中，除了滿足水閘開閉的要求，還應該積極做好消防設計的工作。具體來說，對水閘的改造工程中，需要將啟閉設備、消防設備相互連接，不能進行單獨設計，除了可以減少工程量之外，還能夠在根本上保證消防的效果。在敷設電纜的過程中，使用專網將其封在地下，發生火災時能夠第一時間避免蔓延，所以只需要對設備房進行防火設計即可。就設備房來說，其屬于鋼筋混凝土的結構，耐火等級為II級，應該使用控制屏柜、水閘啟閉設備、動力電纜、自動化元件、控制電纜、MODBUS現場總線、通信光纜、視頻設備等構成消防系統。同時，在設備房中需要6支4千克的手提式式磷酸銨鹽干粉滅火器，并對放置的位置進行合理選擇，為消防工作提供便利。對于建筑、大型設備的消防工作，應該與119火警中心進行合作消防，保證周圍的交通便利、水源充足等，并設置好應急照明設備、疏散標志，提高消防系統的完善性。

3.結語

綜上所述，在長洲島群閘聯控工程中，其設計工作、建設工作等，都會受到水文、地質因素的影響，所以工作人員需要進行詳細調查，獲取全面的數據信息，為相關的工作提供依據與保障。在這一基礎上，便可以提高群閘聯控工程設計的合理性、科學性，促進工程整體順利推進，并強化工程的性能，對于長洲島的發展具有重要意義。

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