阿瓦提渠首病險(xiǎn)水閘主要問題及處理措施

阿地力·艾力

(新疆喀什噶爾河流域管理處，新疆喀什844000)

1 喀什噶爾河流域阿瓦提渠首病險(xiǎn)水閘現(xiàn)狀

阿瓦提引水樞紐對(duì)喀什噶爾河流域克孜河的水資源調(diào)控、防洪調(diào)度、保障流域的防洪安全意義重大，位于克孜河左岸的卡甫卡，當(dāng)?shù)匾卜Q此叫卡甫卡引水樞紐，控制流域內(nèi)喀什市和疏附縣 8個(gè)鄉(xiāng) 70.33萬 hm2灌溉面積，地理位置E75°21'，N39°25'，見圖1。

克孜河阿瓦提引水樞紐屬三等中型工程，主要建筑物為三級(jí)，次要建筑物為四級(jí)，臨時(shí)建筑物為五級(jí)，設(shè)計(jì)洪水頻率為20年一遇，流量為580 m3/s，校核洪水頻率為100年一遇，流量為1 554 m3/s，進(jìn)水閘引水流量為40 m3/s，加大流量為45 m3/s。

樞紐建于1954年，為臨時(shí)梢木建筑物，1965年改建為半永久性建筑物，經(jīng)多年運(yùn)行后，于1998年開工對(duì)引水樞紐進(jìn)行了續(xù)建、改建，2000年完工?，F(xiàn)狀樞紐由進(jìn)水閘、泄洪沖砂閘、溢流堰、護(hù)底潰壩和500 m半永久性導(dǎo)流堤組成。渠首建后雖然經(jīng)常維修養(yǎng)護(hù)，盡管如此，在當(dāng)時(shí)的工程技術(shù)較落后的大背景下，出現(xiàn)諸多工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低，施工技術(shù)較落后，導(dǎo)致工程施工質(zhì)量低下。還有施工竣工驗(yàn)收，當(dāng)時(shí)運(yùn)行管理制度不完善，工程正常養(yǎng)護(hù)經(jīng)費(fèi)無法正常投入。在工程改造過程中，除險(xiǎn)加固費(fèi)用投入不足，因此在運(yùn)行過程中，工程很容易老化病害，直接影響到該工程的安全性，適用性，耐久性，甚至直接產(chǎn)生工程安全隱患。因此，調(diào)查分析病險(xiǎn)水閘的主要問題及處理措施建議，尤為重要。

圖1 阿瓦提引水樞紐

2 病險(xiǎn)水閘存在的主要問題及成因

1)阿瓦提引水樞紐原設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇設(shè)計(jì)，100年一遇校核，相應(yīng)流量為580 m3/s和1 554 m3/s。表1給出了各建筑物過流能力復(fù)核結(jié)果。

表1 各建筑物過流能力復(fù)核結(jié)果表

在進(jìn)行閘門安全鑒定期間，對(duì)原洪水系列進(jìn)行延長(zhǎng)到2005年分析計(jì)算后，其結(jié)果是同頻率條件下的洪水流量有大幅度的增加，樞紐設(shè)計(jì)洪水20年一遇流量為1 054 m3/s，校核洪水100年一遇流量為2 204 m3/s，因此計(jì)算結(jié)果為，在原設(shè)計(jì)校核洪水位時(shí)，泄洪沖沙閘泄水能力為195.88 m3/s，進(jìn)水閘過流能力為46.33 m3/s，溢流堰泄洪量464.47 m3/s，潰壩泄洪量888.17 m3/s，總過水能力為1 594.85 m3/s，而該工程樞紐經(jīng)過洪水分析后實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)洪水20年一遇流量為1 054 m3/s，校核洪水100年一遇流量為2 204 m3/s，根據(jù)計(jì)算結(jié)果可以看出該工程僅能達(dá)到30年一遇的防洪能力，不滿足100年一遇的洪水效核標(biāo)準(zhǔn)，影響工程正常運(yùn)行，為灌區(qū)帶來安全隱患。

2)現(xiàn)克孜河泥沙含量較大，加上灌區(qū)引水比例過高無法正常排沙，人工彎道和溢流堰淤積嚴(yán)重，水閘混凝土底板磨損嚴(yán)重，結(jié)構(gòu)部分部位有缺棱、掉角現(xiàn)象;導(dǎo)流堤右側(cè)裹頭后側(cè)有淘刷危險(xiǎn)，每年需采用卵石鉛絲籠防護(hù);老溢流堰段，混凝土板長(zhǎng)期運(yùn)行，產(chǎn)生大量龜裂，難以保證其正常運(yùn)行;溢流堰防沖墻左岸處存在沖刷，深度1 m左右，已露出墻基;溢流堰后側(cè)河道整治尚未完成，一旦遭遇大洪水，將成為阻礙溢流的主要障礙;進(jìn)水閘后消力池左側(cè)護(hù)坡裂縫，扭面裂縫，閘門底部漏水;泄洪沖沙閘閘前扭面有兩道裂縫，寬度2 cm左右。進(jìn)水閘與泄洪沖砂閘邊墻較好，閘底板磨蝕沖刷嚴(yán)重，進(jìn)水閘、沖沙閘、泄洪閘等閘前淤積嚴(yán)重，閘門普遍銹蝕，水封失效，無檢修閘門，閘房滿足正常運(yùn)行需要。由于資金限制完全沒有冬季運(yùn)行設(shè)施和觀測(cè)設(shè)備，每年冬天為了破冰運(yùn)行、在閘門加火融冰，閘門主梁變型，啟閉設(shè)備磨損、銹蝕、止水設(shè)施喪失功能，閘門漏水嚴(yán)重，存在安全隱患;樞紐雖然有管理辦法，由于現(xiàn)有管理人員管理水平不高加上樞紐和布置技術(shù)條件限制及灌區(qū)渠引水需要，基本上沒有辦法按照管理辦法運(yùn)行和管理，特別是由于水量限制和沒有冬季運(yùn)行設(shè)施，無法正常進(jìn)行排沙，淤積嚴(yán)重;冬天無法正常排冰等原因嚴(yán)重影響了該工程的防洪、引水、排沙、排冰等功能的正常發(fā)揮。目前在人工彎道處存在淤積，影響水閘泄洪能力。人工彎道凸岸岸頂寬度不足，局部已出現(xiàn)滑塌現(xiàn)象，給工程度汛帶來極大壓力。

3 處理措施及建議

1)該樞紐設(shè)計(jì)、校核洪水標(biāo)準(zhǔn)不符合現(xiàn)行規(guī)范要求，防洪能力不足，建議對(duì)其進(jìn)行改造，根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范要求提高設(shè)計(jì)、效核洪水標(biāo)準(zhǔn)，使其滿足防洪標(biāo)準(zhǔn)的要求使工程安全運(yùn)行。

2)改善消能防沖性。能對(duì)于消力池、海漫及防沖槽不滿足要求的，可采取加深或延長(zhǎng)消力池、增設(shè)消力坎或二級(jí)消力池、延長(zhǎng)海漫長(zhǎng)度、增加防沖槽深度、在消力池或海漫末端增設(shè)板樁墻等工程措施來解決。

3)對(duì)于裂縫碳化修補(bǔ)，對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度沒有影響的裂縫，將裂縫內(nèi)雜質(zhì)碎片等清除干凈后，可采取壓力灌漿法對(duì)裂縫進(jìn)行化學(xué)灌漿，也可根據(jù)裂縫情況鑿成V字型或倒梯形，并清洗干凈后，槽內(nèi)用水泥砂漿、丙乳砂漿及環(huán)氧砂漿等嵌補(bǔ)。

對(duì)因結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不夠而產(chǎn)生裂縫，應(yīng)認(rèn)真對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析計(jì)算，根據(jù)實(shí)際荷載情況，采取錨貼鋼板法、加大截面法、粘貼玻璃鋼法、增設(shè)桿件法等，這些加固方法在很多工程中均有應(yīng)用，不再贅述。

4)更換機(jī)電及金屬結(jié)構(gòu)。對(duì)于六、七十年代的水閘，機(jī)電及金屬結(jié)構(gòu)均已達(dá)到報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)，且自動(dòng)化程度低，應(yīng)考慮全部更換較為合適。

5)更新觀測(cè)設(shè)施，加強(qiáng)工程管理。由于這些水閘的觀測(cè)設(shè)施陳舊，設(shè)備老化，缺少自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，觀測(cè)設(shè)施不完善，不能準(zhǔn)確掌握水閘的運(yùn)行情況，對(duì)水閘調(diào)度、控制運(yùn)行極其不利，因此，必須對(duì)觀測(cè)設(shè)施進(jìn)行徹底更新改造，使之滿足現(xiàn)代水利管理的需要。在管理過程中，必須全面貫徹“安全第一，預(yù)防為主”的現(xiàn)代水利管理觀念，科學(xué)主動(dòng)的去發(fā)現(xiàn)問題，建立安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)的管理體系。

6)對(duì)于該工程可能會(huì)出現(xiàn)基礎(chǔ)沉降問題，建議在該工程附近做3個(gè)沉降觀測(cè)的基準(zhǔn)點(diǎn)，利用水準(zhǔn)儀定期對(duì)其實(shí)行基礎(chǔ)沉降觀測(cè)，防止因?yàn)槌两刀l(fā)生結(jié)構(gòu)破壞，從而保證整個(gè)工程結(jié)構(gòu)安全。

4 結(jié)論

對(duì)水閘的加固處理要結(jié)合水閘自身問題綜合考慮，通常幾種措施結(jié)合起來，并進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定加固方案。該工程建設(shè)初期為“三邊”工程，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低，施工條件差，每年運(yùn)行都要耗費(fèi)大量的人力、物力、財(cái)力，使樞紐工程的效益無法完全發(fā)揮，雖然隨著2000年更新改造工程的完成，樞紐的引水、泄洪能力有了一定提高，但由于資金限制沒有能徹底消除安全隱患。除加強(qiáng)安全監(jiān)測(cè)、完善應(yīng)急預(yù)案外，還需要在調(diào)度運(yùn)用等方面做相應(yīng)調(diào)整，確保工程安全運(yùn)行。

［1］ 張磊，苑生慧，周浩天，等.新疆克孜河阿瓦提引水樞紐工程水閘安全鑒定報(bào)告［R］.烏魯木齊:新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，2009.

［2］ 賈華民.病險(xiǎn)水閘除險(xiǎn)加固初見成效［J］.治淮，2001(10):45－46.