淺析病險水閘形成原因分析及除險加固建議

【摘要】水閘是水利工程的重要組成部分，與當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)及防洪排澇有著重要聯(lián)系，是地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的保證。就中國目前的實際情況來看，水閘或多或少都存在著部分問題，在功能發(fā)揮上不能發(fā)揮應(yīng)有的作用，部分水閘成為病險水閘，存在一定的風(fēng)險。本文就病險水閘形成原因分析及除險加固建議作簡要闡述。

【關(guān)鍵詞】病險水閘；原因分析；加固建議

病險水閘形成的原因是多方面，既有歷史的原因，也有后期管理工作存在的問題。針對水閘存在的原因，不僅僅要了解并且要采取一定的措施進(jìn)行預(yù)防。

一、病險水閘形成的原因

（一）工程設(shè)計及技術(shù)問題

工程設(shè)計及技術(shù)問題也可以認(rèn)為是歷史原因。我國現(xiàn)有的水閘大多修建的時候較早，當(dāng)時的技術(shù)力量有限，工程在設(shè)計以及建造過程中受到社會經(jīng)濟(jì)環(huán)境及自然環(huán)境影響，設(shè)計質(zhì)量存在一定問題，主要是由于設(shè)計人員自身技術(shù)水平有限，未能與實際情況有效結(jié)合。在設(shè)計存在局限性的基礎(chǔ)上加之建造技術(shù)落后，某些問題無法進(jìn)行有效解決，同時相關(guān)設(shè)備以及材料都影響到了工程建筑質(zhì)量。施工前要對環(huán)境進(jìn)行勘察，水文，泥沙，地質(zhì)，但是以當(dāng)時條件只能達(dá)到一定深度。以烏倫古河公安大渠水閘為例，該工程建于上世紀(jì)60年代，至今已經(jīng)運行了40余年，已經(jīng)出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的問題，如碳化、銹蝕，滑塌、渠道破損。修建時水利局組織當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧民建造，但是由于當(dāng)時機(jī)械、技術(shù)水平的缺乏，加上資金短缺，只能采用馬車運輸石料，人力攪拌砼。澆筑過程中沒有進(jìn)行振動及水泥配合比試驗的調(diào)配，完全依靠經(jīng)驗，造成混凝土施工強(qiáng)度不均勻的情況。

（二）有效使用年限

水閘在設(shè)計時都有一定的使用年限，超出年限使用就會存在一定的風(fēng)險，并且風(fēng)險與時間成正比。由于建造的時間早，受到技術(shù)條件制約，在長期外力作用情況下，建筑本身出現(xiàn)了破損，不僅僅是建筑超過了使用年限，包括部分設(shè)備都超過了使用年限。還是以烏倫古河公安大渠水閘為例，進(jìn)水閘木質(zhì)門葉，腐蝕嚴(yán)重，耐久性差。啟閉機(jī)設(shè)備為手搖式5t螺桿啟閉機(jī)，由于啟閉機(jī)露天放置，陳舊老化，銹蝕嚴(yán)重，啟閉費力，運行不安全。

（三）防洪

防洪是水閘的一項重要功能，此方面存在的問題主要是水流的沖擊力及壓力對建筑產(chǎn)生的影響。由于在設(shè)計及施工方面存在問題，下游河床及水閘自身的抗沖消能能力都存在的一定程度的問題。如本文例舉的烏倫古河公安大渠水閘，閘后無連接段，水閘直接引水渠；閘室前無鋪蓋設(shè)置，閘后無消能防沖設(shè)施。溢流堰上游以及下游右岸無護(hù)岸。溢流堰兩側(cè)水土流失嚴(yán)重。下圖為某水庫出庫斷面水位流量關(guān)系曲線圖，其中橫軸為流量，縱軸為水位。

（四）管理

管理工作不只是體現(xiàn)在建設(shè)過程中，更重要的是項目建成后期?？茖W(xué)有效的管理是保證水閘最大效用發(fā)揮及合理的使用年限。但就現(xiàn)實情況而言，在管理機(jī)制及方式上沒有體現(xiàn)出靈活有效，職責(zé)明晰。在制度、技術(shù)、資金、人員多個方面存在問題。

二、加固建議

（一）從設(shè)計方面入手

加固要從原有的設(shè)計入手，在已有基礎(chǔ)上采用補(bǔ)救措施，對于部分工程則需要重新設(shè)計。設(shè)計方面主要考慮到水閘的綜合功能發(fā)揮，如防洪，下游生產(chǎn)、生活用水。 在設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)方面要結(jié)合當(dāng)前技術(shù)進(jìn)行確立。對于部分工程在設(shè)計時存在一定的缺陷，如沒有滾水壩，相應(yīng)的就要增設(shè)增加永久性滾水壩，提高的泄水能力，加大進(jìn)水閘在枯水期引水保證率。

此項工作開展進(jìn)要進(jìn)行第三方驗證，對項目存在的問題及危險情況進(jìn)行評估，并給出相應(yīng)的加固除險建議。

（二）損毀部分修復(fù)

對于受到外力作用出現(xiàn)損毀的部分，要進(jìn)行重新設(shè)計并重新建設(shè)。比如新建進(jìn)水閘和攔河溢流堰上下游連接段漿砌石或者混凝土板護(hù)岸，提高防洪標(biāo)準(zhǔn)；建筑中的鋼筋已經(jīng)銹蝕碳化，那么就要拆除，徹底重建。針對整體結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)的裂縫情況，要分情況進(jìn)行處理，在評估的基礎(chǔ)上，如果對于整體安全性沒有太大影響，可以采用環(huán)氧砂漿，丙乳沙漿等進(jìn)行修復(fù)。

（三）合理進(jìn)行等級劃分

水閘在設(shè)計時都會進(jìn)行相應(yīng)的等級劃分，但是考慮到時間因素，我國目前的水閘在等級劃分方面采用的是上世紀(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，由于在技術(shù)及相應(yīng)的規(guī)定方面都已經(jīng)發(fā)生了明顯的變化，因此要在科學(xué)評估的基礎(chǔ)上進(jìn)行重新劃分。并根據(jù)劃分的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行相應(yīng)的加固修復(fù)工作。等級劃分工作重點要考慮幾個方面，如水閘上下游，兩岸。

（四）閘室結(jié)構(gòu)

在劃分等級的同時要考慮到現(xiàn)有的閘室是否能夠滿足工作需要，并考慮到結(jié)構(gòu)是否合理，對于存在問題的地方要進(jìn)行相應(yīng)的改造。比如，配備水閘安全檢測設(shè)施，建立水情自動測報系統(tǒng)，提高觀測精度和科學(xué)調(diào)度水平。閘房增加電氣設(shè)施。

（五）管理工作

病險水閘的加固及修復(fù)是一項綜合性的系統(tǒng)工程，項目建設(shè)周期較長，投入資金較多。在開展加固工作前要有整體的合理規(guī)劃，確保資源合理利用。在資金管理方面要加強(qiáng)監(jiān)管，確保專款專用。同時要確保設(shè)計方案的科學(xué)合理性，后期管理人員的專業(yè)性。將管理以制度的形式確立下來。

結(jié)束語

目前我國的水閘存在問題較多，如河道，閘門，抗震，防洪，結(jié)構(gòu)，工程等級，管理等方面，加固工作要從可行性與可靠性兩方面考慮，并從技術(shù)、資金、人員等多方面提供保障，在后期管理中監(jiān)測預(yù)警，除險加固，安全保障方面形成體系，全方位、多層面解決水閘存在的病險問題，為水利體系整體提供安全保障。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊杰，江德軍，鄭成成等.病險水庫除險加固方案決策研究[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2014（11）.

作者簡介：張潔，河北邯鄲，哈尼族，本科，新疆大學(xué)資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理，中級。