青天河水庫錐形閥輸水系統的管理與維護

劉麗芳

（博愛縣青天河水庫管理處）

1 引言

青天河水庫是建在丹河中游的一座集灌溉、防洪、梯級發電、供水于一體的中型水庫。工程始建于1966 年，1983 年竣工。壩型為漿砌石溢流重力壩，壩長159.00 m，壩高76.00 m，中間溢流壩長67.50 m，高60.00 m，上設6 扇10 m×9 m 弧型鋼閘門。防洪標準為50 a一遇洪水設計，1 000 a一遇洪水校核，壩址以上控制流域面積2 513 km2，總庫容2 070 萬m3，興利庫容1 687萬m3。

錐形閥輸水系統位于溢流壩西段挑流鼻坎下311.00 m 高程處，始建于1969年10月，由輸水洞、進口平面滑動檢修閘門和充水平壓閘門、出口錐形閥、排水孔等組成。其中：輸水洞長67.00 m，洞徑2.20 m。進口檢修閘門高2.34 m，寬2.70 m。錐形閥直徑2.20 m，最大泄洪量100 m3/s。錐形閥輸水系統是青天河水庫大壩的重要組成部分，承擔著大壩的泄洪、排砂、灌溉、調節用水等功能，兼顧青天河一級電站故障停機或檢修時往下游供水。

2 錐形閥輸水系統存在的問題與危害

自2008年錐形閥開啟時因振動過大停運，至今已逾10 a，受已運行年限、壩前淤積等綜合因素影響，目前，錐形閥輸水系統存在的主要問題有以下幾方面：

一是出口錐形閥。①止水橡皮老化，漏水嚴重；②閥體兩側傳動軸絲拉桿拉緊度不一致，外套走斜磨擦軌道，致錐形閥開啟時振動較大。2008 年開啟放水時，引起壩體共振嚴重停運至今；③因多年未開，致錐形閥閥體的行走支承滾輪嚴重銹蝕，現已失靈不能活動行走。

二是進口檢修閘門。進口檢修閘門及金屬構件自建壩運行至今未更換過，老化嚴重，2005 年6 月更換輸水洞閘門鋼絲繩時，曾發生進口檢修閘門軌道上封鋼板外翹，致閘門落不到位，進行水下電焊修復后，閘門關閉后漏少量水，情況比較理想。2008 年錐形閥停運，壩前閘門關閉后也一直未再啟閉。至今壩前已有十余年的淤積，受淤積影響，現存在閘門能否順利開啟與關閉、是否會再次引起軌道外翹或脫落而不能關閉等未知的安全隱患。

三是輸水洞。輸水洞周邊混凝土有不同程度的脫落損壞情況。青天河水庫錐形閥輸水系統因自身存在的安全隱患，自2008年停運至今，其嚴重危害主要有：①不能發揮其重要的泄洪排水功能，增加了防汛渡汛風險；②不能發揮其重要的排砂泄泥功能，致壩前泥砂淤積嚴重，死庫容增大，興利庫容減少，嚴重降低了水利工程的蓄水灌溉、水能發電等綜合效益；③壩前淤積逐年加深，對發電進水洞口已形成威脅，如繼續淤積則會使發電洞進水系統堵塞而導致青天河水庫兩級水電站停運。

鑒于青天河水庫錐形閥輸水系統存在的問題以及產生的嚴重危害，為避免產生嚴重的危害后果，急需對錐形閥輸水系統進行全面的維修保養，使輸水系統正常投用，以確保青天河水庫大壩和電站安全運行。

3 建議采取的維修實施方案

由于錐形閥輸水系統已停運十余年，產生了壩前淤積、閘門能否正常啟閉等連鎖安全隱患，稍有不慎一旦進口閘門與出口錐形閥同步失靈，則會發生水庫泄水失控的嚴重后果，因此，實施中，一定要確保安全實施。綜合現場查看和水下探測資料、錐形閥停運前后運行資料、輸水系統各組成機構運行關聯狀態等情況，提出青天河水庫錐形閥輸水系統維修保養方案如下：

3.1 前期準備工作

①邀請專業人員進行水下探測，對壩前的進水閘門現狀、閘門前淤積情況進行水下探測，提供分析決策依據；②對錐形閥閥體的四個行走支承滾輪進行除銹與保養，確保行走支承滾輪運行正常；③調整齒輪兩側傳動軸絲拉桿拉緊度，達到兩側拉力平衡要求；④試開啟錐形閥1～2 cm，觀察輸水洞漏水情況；⑤如漏水量很小，可開始檢修錐型閥；⑥如漏水量較大，必須先檢修輸水系統的壩前進口閘門和平壓充水閘門，確保進口閘門啟閉運行正常后，再開始維修錐型；⑦同步根據檢查情況，準備錐形閥輸水系統維修保養所需的各項配件與材料。

3.2 錐形閥維修操作程序

試開啟錐形閥0.01～0.02 m，如輸水洞內漏水量較小，可開始檢修錐型閥，操作程序如下：①清理輸水洞內近年來淤積的淤泥；②維修錐形閥操作機構，包括：電機、齒輪、傳動軸、絲拉桿等；③更換錐形閥止水橡皮；④加裝壓力表；⑤空載試運行；⑥空載試運行正常后，啟開進口閘門，試排砂。

3.3 進口閘門和平壓閘門維修操作程序

試開啟錐形閥0.01～0.02 m，如輸水洞內漏水量較大，必須先檢修輸水系統的壩前進口閘門和平壓充水閘門，操作程序如下：①邀請專業水下作業人員，清理進口閘門前的淤泥與堆渣，確保進口閘門啟閉無阻礙；②水下專業人員對輸水洞進口閘門和平水閘門進行檢查，根據檢查確定維修方案，逐項維修；③試運行，再檢查洞內漏水情況；④進口閘門維修結束運行正常后，執行錐形閥維修操作程序；⑤錐形閥維修結束試運行正常后，啟開進口閘門，試排砂。

4 結語

青天河水庫錐形閥輸水系統是大壩的重要功能組成部分，目前存在的安全問題，已嚴重威脅大壩的安全運行，并成為汛期的一大隱患，急需盡快實施除險維修，恢復青天河水庫輸水系統的泄洪、排砂等功能，解決汛期特大隱患，確保大壩安全運行和下游40 萬群眾的生命與財產安全。目前，青天河水庫錐形閥輸水系統的應急修復工作已啟動，在實施過程中，一是要與原設計單位對接工程原有設計功能要素，聽取分析與建議，二是要做好水下探測資料的收集與分析，三是委托專業施工單位制定詳盡的安全措施，確保安全排除隱患。