陡山水庫溢洪閘運行存在問題及處理措施

崔為勝，滕 帥，尹世勇

（1.莒南縣陡山水庫管理處，山東 莒南276600；2.莒南縣水務集團，山東 莒南276600）

陡山水庫是一座以防洪、灌溉為主兼具城鄉供水、旅游開發、漁業養殖和涵養生態等綜合功能的大（2）型水庫。2013年9月水庫開始進行第二次除險加固。2014年8月通過下閘蓄水驗收。2015年12月工程全部完工。此次除險加固新建溢洪閘5孔每孔凈寬10m總凈寬50.0m。閘門采用露頂式弧形鋼閘門閘門孔口尺寸10×7.5m弧門半徑11.0m單扇重量36.3t，配QHQ1-2×250kN雙吊點固定卷揚式啟閉機。

1 運行常見問題

自下閘蓄水驗收以來受外力和高速水流等因素的共同影響溢洪閘門在頻繁的啟閉過程中逐漸出現啟閉卡阻、傾斜、振動、閘門漏水和構件腐蝕等問題給閘門的正常運行帶來了安全隱患。水庫管理處結合工程實際，采取工程和非工程措施對運行問題加以解決，徹底消除了安全隱患，確保了閘門正常運行。經過蓄水試運行處理效果良好。

2 處理措施

2.1 啟閉卡阻

1）問題原因。溢洪閘門為前拉式弧形鋼閘門其兩側側軌形狀為弧形。側軌安裝埋設定位以閘門孔口、底檻和支鉸中心線為基準，并借助輔助線進行控制。隨著側軌弧形的位置改變輔助線也發生改變。這些改變會造成兩側側軌的垂直度出現偏差，引起閘門上下運行時卡阻。另外，由于日常維修養護不到位造成支鉸軸銹蝕、軸與軸套之間不能靈活轉動致使閘門啟閉卡阻。

2）相應措施。一是溢洪閘門左右側軌與閘門中心線之間存在的偏差通過調節側止水座板彌補偏差的不足；同時利用側止水的彈性及壓縮量也彌補一定的偏差。二是實時對閘門支鉸各構件進行防腐處理和養護確保支鉸軸與軸套之間潤滑良好、支鉸軸轉動靈活閘門啟閉運行正常。

2.2 閘門傾斜

1）問題原因。通過基礎螺栓溢洪閘門啟閉機機架固定安裝在啟閉機房的混凝土地板上，縱橫向均留有一定的調整間隙便于啟閉機位置微調，在受到由閘門傳遞過來的外力作用下，啟閉機發生振動位移，使啟閉機兩吊點垂線與閘門重心不在同一平面上，導致閘門產生上下游方向傾斜。同時，支鉸軸與軸套之間因磨損間隙過大、雙吊點啟閉機鋼絲繩不等長，也導致閘門發生傾斜。如不及時處理會造成閘門啟閉力增大，止水橡皮撕裂和鋼絲繩拉斷等，甚至發生閘門扭曲變形和電機過載發熱燒毀等運行事故。

2）相應措施。一是微調啟閉機機架位置使卷揚式啟閉機兩吊點垂線與溢洪閘門重心處在同一個平面上。同時緊固基礎螺栓使啟閉機機架固定牢固。二是定期向溢洪弧形門支鉸加注潤滑油防止軸套磨損、增大軸套間隙。三是調整啟閉機主副機鋼絲繩長度，拉緊后閘門兩吊軸中心線在同一水平線上。

2.3 閘門振動

1）問題原因。溢洪弧形鋼閘門在局部啟閉或漏水時會產生高速水流。在高速水流和下游淹沒出流等因素的共同作用下，閘門產生振動。另外，閘門本身具有特定的自振頻率，運行時會出現閘門短時間的“拍振”或較長時間的“共振”現象，振動非常劇烈。

2）相應措施。一是因閘門局部開啟、下游淹沒水躍對閘門的沖擊而引起的強迫振動通過改變閘門開啟高度、改善閘門運行條件消除振動。二是因止水失效而引起的閘門自激振動，通過更換止水材料使漏水停止消除振動。三是定期對閘門的構件包括鋼絲繩、支鉸等運行情況、聯結緊固件的牢固程度以及薄弱部位的銹蝕等進行檢查，并予以維修。提高閘門結構剛度和抗振能力，改變閘門自身振動頻率，避免共振發生。四是完善閘門操作規程。通過對閘門振動原因分析，找出閘門啟閉過程中存在的操作違規和操作不當等問題，如長時間停留在同一振動開度。并將其寫入操作規程中預防閘門振動發生。

2.4 局部漏水

自2014年8月下閘蓄水驗收投入運行至2018年汛前5孔溢洪工作閘門都不漏水。隨著庫內水位的上漲，2018年汛后5孔工作閘門都出現不同程度的漏水現象，有些部位漏水呈射流狀態，經量測每米長度漏水量0.3L/s，超過了《水利水電鋼閘門制造安裝及驗收規范》（DL/T5018-2004）規定的每米長度漏水量不超過0.1L/s的要求。漏水位置主要在閘門門葉兩側側止水與止水座板接觸部位。

1）問題原因。一是止水老化變形。溢洪閘門側止水采用P60B型橡膠密封屬前止水。由于受投入使用時間長和運行環境侵蝕等因素影響，這些止水會逐漸老化產生塑性變形而逐漸失去彈性削弱止水效果。二是止水磨損。隨著溢洪閘門頻繁的上下啟閉會出現橡皮止水磨損過快致使閘門漏水的現象。

2）相應措施。一是更換了止水橡皮。2020年汛前更換了磨損、變形嚴重的P60B型側止水橡皮消除了閘門的滲漏止水效果較好。為了減小磨損調整了止水橡皮的壓縮量至4mm。同時，在止水非摩擦面涂防老化涂料，并對止水的螺栓和螺母等緊固件進行了涂環氧樹脂防銹處理。二是調整側輪橡皮墊板厚度。增大閘門兩側側輪橡皮墊板的厚度，使側輪輪緣與側墻導板之間的間隙達到正常寬度10mm，從而減小了側止水與止水座板之間的摩擦阻力降低了其磨損。

2.5 門葉及構件局部腐蝕

經過7年運行，5孔溢洪閘門均出現局部、小面積的銹蝕現象，主要發生在主梁與邊柱梁后翼板內側、腹板以及面板水位變化區域，銹蝕面積均小于0.5m2。

1）問題原因。一是防腐蝕處理不足。二是運行工況和環境條件影響。三是后期維護、保養措施不到位。

2）相應措施。一是基體表面預處理。采用噴砂除銹技術對5孔閘門門葉、支臂和支鉸等金屬構件進行除銹。二是熱噴涂鋅。閘門表面預處理后采用熱噴涂鋅方式對破壞區域的金屬涂層進行處理與修復。三是涂料結構層的油漆種類、層數遵循了原設計涂料防銹底漆采用H53-1厚漿型環氧云鐵厚度80μm；面層采用涂銀灰色J43-1氧化橡膠面漆兩道漆膜厚度60μm。四是改善閘門構件防腐蝕條件。嚴格控制閘門止水構件的安裝質量使側止水和止水座板緊密接觸消除因側止水滲漏而產生高速水流從而減少產生局部腐蝕的運行條件。

3 結語

水庫溢洪閘門長期運行過程中出現的常見問題，若不能及時采取有效措施進行處理，勢必影響溢洪閘門乃至整個樞紐工程的安全運行。為進一步提高閘門運行的可靠性和耐久性，工作人員一定要按照水工金屬結構運行管理規程規定，定期檢查、實時糾偏和科學維修養護。