密云水庫機閘管理現狀與思考

張立濤 崔文鋒

（北京市密云縣溪翁莊鎮水庫管理處，北京 101512）

1 基本情況

密云水庫位于北京市密云縣境內，工程于1958年動工興建，1959年汛期攔洪，1960年基本建成。水庫橫跨潮、白2河，按千年一遇洪水設計，萬年一遇洪水校核，設計洪水位157.5m，總庫容43.75億m3。密云水庫是首都北京唯一的地表水源地，同時承擔著下游京津冀地區的防洪任務，確保密云水庫防洪、供水安全意義重大。

密云水庫工程樞紐包括7座主副壩，3座溢洪道，7條輸泄水隧洞、1座電站和1座調節池工程，壩頂高程160m，分布在水庫南岸23km的沿線上。

經過長期的運行，密云水庫防洪標準不斷提高，水庫規劃的任務也發生了改變，水庫輸泄水建筑物由建庫初期1座溢洪道，2條隧洞發展到現今3座溢洪道，7條輸泄水隧洞較為完善的階段。閘門及啟閉設備是輸泄水建筑物重要的組成部分，水庫共有閘門41扇，攔污柵4扇，啟閉機43臺，由25km高壓線路負責供電，同時備有12臺發電機，負責應急供電保障。

2 機閘設備加固、完善、更新改造

1976年唐山地震波及密云水庫，使白河主壩上游發生滑坡，其他各建筑物受到了一次嚴峻的考驗，地震后上級部門對密云水庫高度重視，對水庫建筑物抗震、防洪、人防方面提出了更高的設計標準，在3年的時間內建成了3座新隧洞，1座溢洪道、改建了白河發電隧洞進口，并對白河主壩上游坡進行了徹底翻修。抗震加固后水庫增加 12扇閘門和啟閉設備，并對白河發電隧洞進口檢修門及啟閉機進行了更新改造。

根據《水庫大壩安全鑒定辦法》，1995年以清華大學為首組成聯合檢查組開始對密云水庫進行全面、系統的安全檢查。歷時兩年，提交了 50分安全檢查專題報告及1份總報告。

關于輸泄水建筑物及閘門啟閉機方面的主要安全問題是：第二溢洪道弧形工作閘門、潮河人防洞進口事故檢修門、潮河泄空洞出口弧形閘門、白河泄空洞豎井內兩扇平板閘門、啟閉機的電氣設備老化問題、潮河泄空洞的洞身襯砌抗裂問題等。密云水庫第一次安全檢查后，針對上述問題實施了加固處理。

1998年以來，對水庫進行了大規模的除險加固。機閘設備的改造和更新作為整個項目的重要部分，先后完成對第二溢洪道、潮河輸水隧洞、潮河泄空隧洞、白河泄空隧洞、內湖二號壩過水涵閘、南石駱駝壩下廊道等處共計13扇閘門和15臺啟閉機的改造和更新，并拆建和修繕了部分閘房，改造低壓配電柜、動力配電箱、現地操作柜等電氣控制設備、潮河樞紐建設二路市電，增補備用電源。通過機閘電設備的改造，消除了安全隱患，保證了水工建筑物運行安全[1]。

3 閘門啟閉機安全檢測

為確保密云水庫樞紐工程的安全運行，掌握水庫金屬結構運行性態，及時發現影響安全運行的隱患，對密云水庫金屬結構進行全面的安全檢測和評估是十分必要的。

根據《水工鋼閘門和啟閉機安全檢測技術規程》（SL101-1994）、《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果分級》（GB11345-1989）等水利水電工程關于閘門和啟閉機的相關標準[2]，委托水利部水工金屬結構檢測中心對水庫金屬結構進行安全檢測。檢測內容包括閘門外觀檢查、閘門銹蝕量檢測、閘門主要受力焊縫超聲波探傷、閘門材料檢測、閘門結構應力復核計算與分析、啟閉機運行狀況檢測、閘門啟閉力檢測與計算分析。

檢測結果表明，有9扇閘門和13臺啟閉機需要報廢更新，4扇閘門需要加固補強處理，7臺啟閉機需大修改造，其余工作正常。

根據檢測結果，將需要大修加固的設備進行了處理，完成第二溢洪道檢修閘門啟閉機更新、潮河人防隧洞出口閘門防腐、潮河輸水隧洞進口啟閉機大齒輪和減速機更換、白河發電隧洞進口啟閉機大齒輪和減速機更換、走馬莊隧洞出口閘門水封更換等共計9項工程，通過對機閘電設備的加固改造，消除了安全隱患，保證了各水工建筑物運行安全。對需要報廢的設備，已有序開展前期準備工作。

4 日常管理狀況

4.1 管理制度

水庫自建庫投入運行后，建立和完善了各項工程管理制度，促進工程管理制度化、規范化、科學化。隨著水庫職能的改變、國家水利法律法規和相關規范標準的健全，及時修訂補充各項工程管理規范。

目前已建立了完整的機閘運行操作規程和維護保養制度，主要《密云水庫工程管理規范》《閘門啟閉機日常維修保養制度》《閘門操作規程》《機閘管理人員崗位職責》《備用發電機維護保養制度及操作規程》等，在實際工作中將責任量化，落實到部門和個人，采取平時抽查和階段考核相結合、獎勵與懲罰相結合等措施，有力的促進了制度的落實，實現了機閘管理的制度化、規范化。

4.2 機閘設備維護管理

按照《密云水庫工程管理規范》《閘門啟閉機日常維修保養制度》要求，機閘管理人員每 7d對機閘設備進行維修保養，每 7d對供電線路進行一次巡視檢查，備用發電價汛期每周運行一次，非汛期每半個月運行一次，每次運行不低于 30min，以保證備用電源隨時處于備用狀態。

每年汛前對啟閉機電機絕緣電阻進行遙測，對鋼絲繩進行上油保養，對電氣系統進行檢測試驗，發現問題立即處理。每（2～3）年對啟閉機鋼絲繩進行一次檢修，按（10～15）年不等，根據銹蝕情況對金屬結構及閘門進行防腐處理，閘門止水一旦發現滲漏立即進行檢修。這些措施保障了機閘設備隨時處于正常運行狀態。

逐步開展管養分離工作嘗試，將閘門的運行管理和閘門的維護保養區分開來，劃定崗位，明確責任，各司其職而又相互協作，這樣將閘門管理的大而廣轉化為專而精，有利于職工專業技術特長的發揮，有利于提高閘門管理的工作效率。目前，在閘門供電系統的日常維護中，閘門日常清理、防腐等部分養護項目由專業的設備防護公司進行代維，高壓端電力設備設施由密云供電公司代維中心進行代維，有效保障了供電安全和閘門的正常啟閉。

4.3 應急管理

（1）應急措施。為確保閘門在任何時候能夠“提得起、放得下”，管理處制訂了密云水庫《閘門啟閉保障預案》和《供電保障預案》，并在每年汛前修訂一次。每年汛期開展緊急供電保障預案防汛演習，緊急啟閉閘門泄洪演習，通過演習，檢驗預案的可操作性，鍛煉隊伍。

（2）應急方案。密云水庫閘門啟閉系統有四種操作方式，分別為遠程控制、現地程控、現地電動和手動。這四種操作方式互為閉鎖，其操作權的切換由現地電氣控制柜上的遠控-現地與現地程控-手動-電動兩個轉換開關選擇。

為保障閘門啟閉系統的安全運行，密云水庫主要泄水建筑物供電保障實現兩用兩備；在每個閘室制作了移動控制柜，在現地控制柜出現故障短時難以恢復時，可實現立即更換；在手動操作中，制作了移動式液壓啟閉機，在手搖啟閉閘門時，可代替人力接入手搖裝置，該系統不需要電源，具有操作簡單可靠、效率高、便于控制等優點，能大大提高手搖啟閉閘門的速度。圖1列出了第三溢洪道工作閘門的操作方式和應急保障流程。

圖1 閘門的操作方式和應急保障流程

4.4 人員培養

目前機閘管理方面已經形成比較穩定的隊伍，隊伍老中青結合，人員結構合理。人員的培養主要是提高隊伍的學習能力和實踐能力。

學習能力方面通過崗位培訓考核、技術比武等方式來提高廣大職工的學習積極性和主動性，并通過“走出去，請進來”的方式，開展骨干力量的培養，通過骨干力量影響和帶動職工進行學習和創新，從而提高整個隊伍的專業技術水平。

注重隊伍實踐能力鍛煉，通過開展防汛演習、技術練兵、工作實效考核等方式，促進整個隊伍提高實踐能力；利用日常檢修維護、歲修專項工程等創造機會，使廣大職工都參與到實際工作中，比如在閘門防腐、水封更換、防病泵安裝、組裝控制柜等工作中，讓每個職工都參與進去，充分發揮職工的主觀能動性，讓職工思考、動手、提出解決方案，提高職工的動手能力和應急處置能力。

4.5 技術創新

鼓勵職工結合崗位開展技術創新，通過創新解決工作中存在的難題和提高工作效率，更好的服務于管理工作。近年來部分項目取得了一定的效果。

（1）閘門水封打孔鉆頭的研究與應用，傳統打孔方法主要有燙孔法和普通麻花鉆打孔發，此種方法不適合閘門水封打孔，效率很低。機閘管理人員在工作中總結經驗，克服普通鉆頭的弊端，設計改良一種空心鉆頭，用于閘門水封打孔，打出的孔規則有序，大大降低了勞動強度，提高了工作效率，在實際工作中得到廣泛應用。

（2）啟閉機手動松閘器的制作與應用，當采用手搖機構人工啟閉閘門時，啟閉機處于無電源狀態，須有專人打開制動器，使啟閉機構正常運轉。用人力打開制動器，操作不便，人力出現衰竭時會使啟閉工作中斷。機閘管理人員結合實際，自制“手動松閘器”，該裝置輕巧實用，又能避免啟閉中斷的情況，提高了操作的可靠性，在人工啟閉閘門的工作中發揮了重要作用。

5 幾點思考

（1）安檢工作是項重要工作，應該按照規范定期開展安全檢查。通過安全檢測，能夠促進水工建筑物的設計逐步完善，提高水庫的整體安全程度。1995年密云水庫安全檢查，發現了閘門、啟閉機和電氣設備的諸多問題，在后續的加固工作中得以完善。2009年閘門啟閉機檢測，發現了閘門啟閉機方面存在的隱患，通過改進使設備的安全程度提高。根據《水庫大壩安全鑒定辦法》第四條規定，水庫的第二次安檢又應納入日程[3]。

（2）密云水庫2003年開始嘗試進行閘門自動化系統的建設，對三座溢洪道、三條輸水隧洞共計6處19孔閘門實現啟閉機的自動控制，閘門開度、閘室溫濕度、啟閉機荷載、上游水位的自動化監測。由于該系統的結構較復雜，涉及領域廣，技術含量高，運用維修起來比較困難，實際運用和推廣還需要不斷的完善。

在閘門自動化建設的過程中，同時應加強密云水庫機閘管理信息化建設，提高管理水平和應急處置能力。

信息化建設有下面幾個設想：在工程信息方面，提供全面詳實的設備信息，實現查詢、歸檔、整編等功能；在運行管理方面，對檢查、保養、大修改造、運行等方面實現動態管理；在辦公自動化方面，實現機閘設備運行狀態、供電保障情況、管理人員工作情況、維護保養信息等情況記錄的實時填報和上傳等功能，有利于提高應急處置能力。

基于密云水庫作為首都唯一地表水源的重要性，應為密云水庫各類閘門建設相應圖像監控系統，在設備運行和安全管理中發揮作用。通過信息化建設為機閘管理精細化、應急保障、安全管理提供技術支撐。

（3）隊伍建設是提高管理水平，保障設備設施安全運行的根本。在隊伍結構方面上應加強梯隊建設，保持隊伍年齡、專業的合理性；加強隊伍學習能力建設，機閘管理涉及專業廣，在自動化、信息化建設的背景下，專業技術人員應緊跟時代的發展趨勢，學習電子、計算機、自動化等相關專業知識，增強專業技能，并能結合實際開展實踐，提高機閘設備運行可靠性，不斷提高實際操作能力和應急響應能力；進一步完善專業技術人才隊伍培養、考核、獎懲機制，鼓勵專業技術人員開展創新，提高專業技術人員崗位成才的積極性和主動性。

[1]清華大學.密云水庫安全檢查報告.1996年12月

[2]王韻京.閘門運行工.黃河水利出版社.2005年7月

[3]密云水庫管理處.密云水庫建庫50周年論文匯編.2010