水閘運行維護技術研究

潘偉盛

摘要：水閘在供水、防洪、排澇、環保等方面一直起著十分重要的作用，但這種作用的發揮受到運行維護效果的顯著影響，因此文章針對水閘運行中存在的問題，探討了加強運行維護的措施。

關鍵詞：水閘運行；運行維護；運行故障

中圖分類號：TU714 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）03-0025-02

水閘是廣泛用來擋水和泄水的低水頭水工建筑物。水閘類型很多，按照用途可分為節制閘、進水閘、分洪閘、排水閘、擋潮閘、排沙閘和排污閘等多種型式。水閘由閘室及上、下游連接段組成。其中閘室是主要部分，由閘門、啟閉機及閘墩、底板、胸墻、交通橋等設施構成。水閘在運行過程中受到風雨、雷電、兩側水頭差、泄流沖擊等各種靜載與動荷交變的影響，機電設備和土建設施都會受到磨損、侵蝕而損壞，從而影響其作用的發揮。因此，加強水閘運行維護，保證其安全可靠運行，是水閘運行管理人員的職責所在。本文針對水閘運行中常見的問題，探討了加強水閘運行維護的措施。

1 水閘運行中的常見問題及故障分析

1.1 主體結構破壞

由于水閘大部分建在土基之上，不可避免地存在以下問題：（1）因土基抗沖能力較弱，容易引起水閘下游受到沖刷而損壞。水閘泄流時，由于各個通道的閘門開度存在差異，下游水流的橫向分布不會完全一致，從而產生回流區域及折沖水流、立軸漩渦等，對下游護底產生嚴重沖刷。同時，水閘下游變幅較大，可能形成臨界水躍，對下游河床沖刷影響較大。（2）土基壓縮性較大，承載能力低，并且由于分布不均勻，地基可能產生沉降差，引起閘室傾斜和止水破壞，甚至底板斷裂。這是由于地基在水閘蓄水后，土體基本呈飽和狀態，抗剪能力較差，土粒之間受到外力作用很容易發生遷移滑動而引起結構變形。（3）土基在滲透水流作用下，產生滲透變形，土基顆粒受到沖刷會形成漏水通道，導致閘基和兩岸被蝕孔，引起水閘沉降、傾斜、斷裂甚至

倒塌。

1.2 機電設備故障

水閘大多采用卷揚式啟閉機，經過長期運行容易出現以下故障：（1）齒輪磨損、崩齒。主要原因是制造精度差、安裝誤差、維護不到位。（2）鋼絲繩銹蝕、斷絲、軋傷。這是由于長期處于陰暗潮濕環境下，加上使用、維護不周到，如鋼絲繩排列紊亂、滑輪組故障未及時處理等。（3）制動器多采用電磁式的，常見故障有制動輪裂紋、砂眼、擺動值超出允許值、閘瓦退程間隙超標及制動彈簧失卻彈性、變形、斷裂等。（4）傳動軸損傷、變形超出運行范圍等。（5）軸承故障，如軸承間隙過大、滾動軸承保持架損壞等。

避雷裝置故障，如連接不好、斷口等，在雷雨季節容易導致水閘、電氣設備受到雷擊而損壞，影響水閘正常運行。

1.3 運行維護問題

水閘需要承擔分洪泄水和擋水功能。攔河蓄水時，水閘上下游之間存在水頭差，容易引起閘基與兩岸的滲透變形乃至滲透破壞。在分洪泄水時，由于水流速度大，造成水閘下游受到沖刷破壞。而且泄水時多孔閘門啟閉不同步、流量分布不均勻，導致單孔流量過大或者偏流現象而引起閘門損壞。日常維護工作不到位，設備處于不正常狀態，在進行上述操作時極易發生事故。

2 加強水閘運行維護的措施

2.1 加強運維管理，落實責任制度

一些水閘管理單位沒有相應的運行維護管理制度或雖有制度但不落實、形同虛設，這樣就無法保證日常運行維護工作的質量，所以對于任何水閘管理單位而言，完善運行維護管理制度都是第一要務。水閘運行維護主要包括土工建筑、閘門、啟閉機、機電設備及防雷設施幾部分內容，應當分別制定并完善運行維護制度。要保證制度的實施效果，必須落實責任制，即將工作人員的職責、權利與責任聯系起來，并與其工資待遇掛鉤。對于日常運行維護工作完成得好、設備完好率高的應予以獎勵；反之維護不好，設備故障率高的要進行處罰。

2.2 堅持預防為主，做好日常維護

2.2.1 土工建筑物的維護。日常巡視檢查完好程度，做好清潔工作。發現雨淋溝塌陷、浪窩及岸翼墻后填土區跌塘、下陷時，及時修補。底板、消力池等處砂石雜物定期清理。水閘止水部分損壞，應及時修理、更換或補充填料。混凝土表面破損、露筋及時修補，修補材料根據破損程度可選擇環氧樹脂、水泥砂漿或混

凝土。

2.2.2 閘門的維護。閘門的維護工作包括檢查清理、觀測調整、防風浪等內容。檢查清理就是檢查門體、門槽處有無泥沙、漂浮物等影響閘門的啟閉、密封性能的雜物，有則及時清理。攔污柵前面的水草、漂浮物應定期清理。定期觀測調整閘門，如檢查閘門運行的平衡性，有無跑偏現象；止水橡膠的狀態，有無漏水、破損現象；應根據故障情況及時調整。有風浪時，應加設防浪板或在胸墻低梁處加開擴散孔。北方地區在冬季要采取防凍措施，避免閘門受凍影響運行。

2.2.3 啟閉機的維護。啟閉機的維護工作包括清潔、緊固、調整和潤滑。油污、灰塵會增加機械磨損，引起制動故障，使電器接點接觸不良，地面油污還會使工作人員摔倒受傷，所以臟污必須定期清潔。重點是設備表面、制動輪圓周面、電器接點、電磁吸合面和周圍環境。啟閉機緊固連接會由于振動而松動，所以必須定期緊固，消除事故隱患。需要緊固的部位包括壓力油系統管路螺紋接頭、密封壓蓋螺栓、基礎地腳螺栓、法蘭螺栓、鋼絲繩壓緊螺栓及吊耳螺栓等。設備運行一段時間后由于磨損、松動等原因，出現間隙變大、行程改變等問題，引起振動、噪聲并加快磨損。調整內容包括：軸承配合間隙、制動器閘瓦與制動輪之間的松閘間隙、齒輪嚙合間隙；離合器離合行程、制動器退閘行程、限位開關行程、啟閉位置指示行程等；皮帶、鏈條、彈簧松緊力調整；電流、電壓及啟閉機制動力矩、速度、壓力等參數調整。檢查所有設備潤滑點，根據潤滑狀態進行潤滑，保持潤滑良好。

2.2.4 機電設備及防雷設施的維護。機電設備必須保證絕緣良好和避免接頭松動，故應檢查電動機接線盒干燥狀態，做好防潮處理；檢查壓線螺栓是否松動，有松動及時緊固；配電箱、開關箱保持清潔，并完善防潮、防雨措施。開關、繼電器保持清潔，檢查觸點、接頭連接狀態，必要時調整、緊固。檢查電器絕緣性能，如定期檢測電動機繞組絕緣值。發電機按照規程進行維護，蓄電池組應每月至少充電一次。發電機應每月試運行一次。對防雷設施定期進行檢測，發現斷路和對地電阻值升高及時處理。

2.3 按照規程操作，保障設備安全

啟閉機運行前，要檢查電源電壓是否在規定范圍內，否則不宜啟動。同時在運行過程中，應有專人在設備旁、監控室進行監護。閘門在不同開啟位置下運行時，應密切關注閘門、閘身的振動以及對下流的沖刷。應控制遠程水躍在消力池內，因此開閘放水時閘門應緩慢提升，在出閘水流要躍出消力池時停止提升，穩定后再增大閘門開度。對于多孔閘門的操作，盡量同時同步開啟；若不能同時啟閉應對稱啟閉，即先中間孔再依次兩邊對稱開啟；關閘操作相反。閘門同步開啟一定高度，須暫停一段時間，水流穩定后，再進行提升。若發現某孔流量明顯偏大，應適當調小一些，以保持各孔流量均衡。

3 結語

水閘是重要的水利工程設施，然而其結構特點決定了它運行使用中的一些特殊要求。只有明晰水閘運行中面臨的各種風險，掌握好運行維護技術，嚴格按照規程操作，才能減少故障，避免事故發生，確保水閘安全運行。

參考文獻

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