恩城病險水閘運行管理探析

劉鐘權

摘 要：水閘是水利工程的重要組成部分，在保障人民生命財產安全、促進農業生產等方面具有十分重要的作用，但由于財力有限、主管部門不重視等各種原因，許多地方特別是經濟較為落后地區普遍存在水閘帶病運行的情況，如何科學管理病險水閘，降低水閘運行風險，是基層水閘管理者所需要思考的一個問題。本文以恩城水閘工程為例，針對工程存在問題，制定運行管理方案，以期進一步提高病險水閘科學化管理水平。

關鍵詞：病險水閘 存在問題 運行管理措施 科學管理

1.恩城水閘工程概況

恩城水閘位于廣東省恩平市城區，潭江干流錦江河段，于1971年10開始施工，1972年6月竣工。該水閘建筑物包括泄洪閘、船閘、河床式電站，集雨面積約為672km2，主要建筑物由泄洪閘、船閘及河床式電站組成，水閘灌溉面積1.2萬畝，是一座以灌溉為主，改善恩平市區及錦江河水環境，兼顧防洪、航運、交通、供水、發電等任務的大（2）型水閘。水閘工程等別為Ⅱ等，主要建筑物級別為2級，次要建筑物級別為3級。

樞紐建筑物的垂直水流方向寬度為208m，泄洪閘及船閘部分寬度為169m，由26孔閘室組成，其中泄洪閘占25孔閘室，船閘占1孔。水閘閘基為砂礫石層，平均厚度為5m，以下為可塑粘土層，厚度約17m，具有較高的地基承載力。水閘上游粘土鋪蓋長度為20m；下游出口采用底流消能型式。閘門采用鋼筋混凝土平板閘門，高度為2.6m，寬度為5.8m，采用一機三閘或一機四閘啟閉形式。電站布置在主河道右岸，裝機容量為831kW，設計年發電量為225萬kWh；船閘布置在主河道的左岸，按載重50t船只的通航能力設計。

2.存在問題

經鑒定，恩城水閘為三類閘，主要存在以下問題：

一是防洪標準不滿足要求。水閘原設計標準偏低，閘頂高程不足；水閘過流能力未能滿足50年一遇洪水要求。

二是上游粘土鋪蓋、下游海漫的抗沖刷能力不夠。閘后海漫底板存在淘空、斷裂、涌砂、沉陷、錯位、部分掀翻等問題，損壞面積約1/3，損壞后的長度不滿足要求。

三是水閘消能不滿足要求，主要是消能坎的高度較低、護坦厚度不足。

四是閘基滲流穩定不滿足要求。

五是啟閉機排架、工作橋面板、交通橋梁、閘門混凝土等部位，實測強度等級顯示，部分達不到現行設計規范≥C20級的要求。

六是啟閉機排架、閘墩、閘底板等構件，混凝土的碳化深度大于保護層的厚度，導致鋼筋銹蝕，部分構件出現開裂、露筋等質量問題。此外，工作橋梁和板上的裂縫多，導致鋼筋銹蝕嚴重，工作橋的主梁配筋不滿足規范要求。

七是閘門采用鋼筋混凝土平板閘門，碳化深度為28mm～35mm。調查發現，多處閘槽混凝土被閘門的壓輪壓壞，導致混凝土強度不滿足要求；部分閘門的止水橡膠老化損壞，存在滲漏現象。此外，采用一機多門啟閉方式，機座金屬部分銹蝕、吊環銹蝕，影響基座的穩定性；且鋼絲繩磨損嚴重。

八是觀測設施欠缺。水閘內無觀測設施和觀測資料，難以實現預警預報目標。

3.運行管理措施

3.1 除險加固

根據鑒定結果，水閘運用指標達不到設計標準及現行規范要求，存在隱患，對此，需考慮對水閘主要建筑物進行除險加固，主要方案如下：

一是閘墩加固。考慮到上游堤防的高程低，要達到城市防洪規劃的50年標準還需要時間，且水閘上下游都有交通橋，橋面高程只有22.34m，故維持原水閘閘孔數，只對閘墩進行加厚處理，即原來厚度為0.9m，將其加厚至1.2m。

二是修補閘底板。保持原堰頂高程不變，對于閘底板的碳化、裂縫、露筋等缺陷采用回補混凝土方法，鑿除底板表面碳化的混凝土，在鑿毛表面涂一層能對混凝土進行雙面滲透的混凝土深層密封劑，然后回補砂漿或者常態混凝土。

三是上部結構處理。結合閘墩加固方案，拆除水閘上部的啟閉機工作橋并重建，加蓋啟閉機室。新建的啟閉機室，其排架柱位于閘墩頂上方，高程為22.13m，截面尺寸為500mm×500mm，啟閉機室的樓面高程為30m。當前工作橋的寬度為2.85m，改成啟閉機室后，無法滿足設備操作要求，對此可在邊線兩邊各懸臂1.0m，使其寬度達到4.7m。

四是閘基抗滲設計。交通橋底板與閘室底板發生不均勻沉降，且兩底板間沒有設置止水。對此，修復交通橋底板與水閘底板之間的結構縫，增設止水設施，促使交通橋底板參與抗滲；聯合水閘上游現有的粘土鋪蓋，形成完整的水平抗滲體系。

五是防沖加固。為了提高防沖能力，在原有基礎上，將護坦加厚至0.6m，護坦頂高程提高至16.0m，消能坎加高至0.9m。海漫則從現狀末端續接20m，從而延長至47.4m。

六是增加安全監測。主要包括：①水位、水面線監測，采用水位標尺；②滲流壓力監測，采用測壓管，將其沿泄洪閘右側岸墻布置；使用電測水位計測量測壓管內的水位。③設置1條倒垂孔，監測閘室的水平位移情況。④在閘墩上設置2個垂直位移觀測點，監測閘室的垂直位移情況。

3.2 日常運行管理

受地方財力有限等客觀因素影響，恩城水閘除險加固方案遲遲未能實施，處于帶病運行狀態，為降低水閘運行風險，確保水閘日常運行安全，主要采取以下措施：

一是嚴格落實調度守則。恩城水閘日常調度原則是，枯水期維持正常蓄水位19.30m發電運行；汛期當閘上水位超過19.30m即開閘泄水，洪水期水閘隨著來水量情況調整閘門開度，直至全部開啟；當下游干旱需要灌溉時，水閘下放灌溉流量。

二是根據《水閘技術管理規程》制定閘門控制操作規程并嚴格執行。開閘前，檢查確認卷揚機變速箱、電機地腳螺栓及各部齊全緊固；檢查確認鋼絲繩符合使用要求，無斷股；檢查確認各部位潤滑良好，閘槽無異物卡阻等。閘門開啟時先開中間后兩邊，開度先小后大：關閘時相反，先兩邊后中間、開度上由大到小逐步關閉。

三是增設水閘安全監測設施。加設水位標尺，觀測水位變化情況，在閘墩設置2個垂直位移觀測點，觀測閘室垂直位移情況，布置倒垂孔1條，觀測閘室水平位移情況。

四是強化日常巡檢。對水閘整體啟閉機械、電氣設備、防雷等設施每年汛前檢測一次，平時按規程定期進行全面檢測，備用電源需隨時起動，每周交班檢查，機電設備每年清掃換油，鋼絲繩每年冬上油一次，對閘門止水橡膠老化損壞、啟閉機吊環銹蝕、鋼絲繩磨損斷股等及時更換。

五是制定度汛措施及搶險預案。汛期實行24小時專人輪班值守，對水閘整體運行情況進行詳細觀測記錄，交接班時上一班人員需將已發現問題或存在隱患如實、詳細地向接班人員進行交底。汛期主要搶險預案有：

下游閘基發生管涌時，潛水員需明確管涌發生位置、范圍，如管涌孔較小，在冒水孔周圍用土袋筑成圍井，井內填反濾料，以制止砂礫帶出；如涌水較大，可先填碎石、塊石，再填筑濾料，直至滲水流暢、無砂礫帶出為止。期間需加強觀察，防止管涌反復。

根據安全鑒定結果，恩城水閘閘后海漫存在底板損壞情況，汛期時如若發生海漫沖毀，威脅水閘整體運行安全時，可拋填內填塊石的格賓籠網箱來臨時應急處置，待洪峰過后根據海漫實際受損情況進行修復施工。

當水閘出現超標洪水持續沖刷，上下游翼墻等底部基土掏空，墻體超標準洪水水閘翼墻、岸墻等出現坍塌險情時，考慮到恩城水閘左右兩岸為出行道路，且岸邊有民居，為確保周邊建筑物安全，可采用鋼板樁對擋墻進行臨時固定，坍塌處砂包回填來進行處置。

4.結語

水閘是水利工程的重要組成部分，其安全運行直接關系到人民群眾生命財產安全，關系到地區工業農業生產安全。因各種原因，許多地方普遍存在水閘帶病運行情況，為更好提高對病險水閘的管理水平，降低水閘運行風險，文中以恩城水閘工程為例，闡述了對病險水閘的管理運行措施，希望為類似工程提供經驗借鑒，以進一步提高對病險水閘科學化管理水平。

參考文獻：

[1]李長忠.水閘機電設備質量管理與運行維護管理[J].海峽科技與產業，2017（8）：156-157.

[2]顧玉蘭，華璇.關于水閘運行管理及日常維護的探究[J].居業，2017（7）：142-142.