喀什噶爾河流域樞紐病險水閘除險加固方案措施探討

阿布都克德爾·阿不都熱曼

（新疆喀什噶爾河流域管理局新疆喀什844000）

喀什噶爾河流域樞紐病險水閘除險加固方案措施探討

阿布都克德爾·阿不都熱曼

（新疆喀什噶爾河流域管理局新疆喀什844000）

本文通過分析喀什噶爾河流域布哈拉引水樞紐病險水閘現狀，存在的問題；分析洪水標準所產生的后果及地震引發的老化破損嚴重等問題，針對存在的問題提出了相應的解決對策，為類同的工程提供參考。

病險水閘；安全隱患；除險加固；建議

1　喀什噶爾河流域布哈拉引水樞紐病險水閘現狀

布哈拉引水樞紐是一個以灌溉為主的攔河引水建筑物，是克孜河下游最末一級引水樞紐。樞紐控制供水范圍有農三師伽師總場，伽師三鄉、七鄉、九鄉、十鄉，和西克爾水庫的引水蓄水，灌區總人口11.9萬人［1］。引水樞紐現設計灌溉面積50萬畝，距離喀什市130km，見圖1。

布哈拉引水樞紐工程屬中型Ⅲ等工程，其主要建筑物為3級，次要建筑物為4級。根據23年洪水系列（1958-1980年）原設計洪水頻率為50年一遇，相應流量為344m3/s，校核洪水頻率為500年一遇，相應流量為569m3/s。工程區地震動峰值加速度為0.2g，地震動反應譜特征周期0.45s，其對應震基本烈度為Ⅷ度，屬建筑抗震不利地區［2］。

早期布哈拉舊址在現引水樞紐的下游0.75km處，克孜河河床寬30m～50m，水面寬度20m～30m，水流切割深度1m～1.2m。當時采用節制梢木壩雍水取水，為臨時梢木建筑物，經多年運行后，于1985年開工對引水樞紐進行了重建，1988年5月竣工運行?，F在的布哈拉引水樞紐在原引水節制梢木壩上游段，考慮到該處是阿伽排干穿越克孜河涵洞所在地，單獨修建此涵洞當時要花費100多萬元，經過設計方案比選，將該涵洞作為布哈拉引水樞紐上游鋪蓋進口隔墻可節省大量投資，因此最終將樞紐的位置選在該處［3］?，F狀樞紐由西克爾水庫引水閘、三鄉十鄉引水閘、泄洪沖沙閘、伽師總場引水閘、潰壩、阿伽排干穿樞紐涵洞、青年渠過樞紐渡槽組成。

2　病險水閘主要存在的問題及成因

自1988年建成并達到設計標準至2008年期間，引水樞紐因為防洪標準不足、多次地震造成的破壞和泥沙淤積等問題，樞紐安全運行一直未能得到保證。

（1）防洪標準分析

布哈拉引水樞紐工程原設計洪水頻率為50年一遇，相應流量為344m3/s，校核洪水頻率為500年一遇，相應流量為569m3/s。

從1958年至2005年克孜河洪水系列延長并且在98年等又發生過特大洪水，根據現行規范，平原區水閘防洪標準中型水閘設計洪水重現期為30年～20年，校核洪水重現期100年～50年，根據布哈拉引水樞紐的重要性，該工程現行防洪標準取30年一遇設計，100年一遇校核［4］。洪水直接引用經新疆水利廳評審通過的《克孜河防洪規劃——工程水文分析計算報告》里的成果，見下表1。

由上表可知，布哈拉引水樞紐根據延長至2005年的洪水系列和現行防洪標準，30年一遇的設計洪水650.2m3/s，100年一遇的校核洪水1017m3/s，說明原設計已經不滿足現行防洪標準。

（2）1990年至今連續經歷多次地震破壞

雖然布哈拉引水樞紐在設計上考慮了地震破壞，按Ⅷ度設防，但工程所在地區地震發生頻繁，地震對樞紐建筑物的頻繁破壞比較嚴重。自1996年以來，新疆伽師地區共發生5級以上地震20余次。對布哈拉樞紐造成破壞較大的地震分述如下，見表2。

（3）1998年樞紐遭遇洪水水毀

1998年6月1日克孜河爆發了前所未有的特大洪水，洪峰流量達1750m3/s，洪水造成一級電站攔河壩決堤，合二為一的洪水峰值達2850m3/s，超大洪水在布哈拉樞紐上游漫灘。日趨減小的洪水持續了一個半月，樞紐下游泄洪閘消力池段、海漫段底板和兩岸護坡嚴重水毀，基礎所下沉井大部分被毀，伽師總場引水閘下游扭面段護坡部分塌陷，消力池水毀，由于資金所限，至今未修復。

圖1　布哈拉引水樞紐

表1　引水樞紐現狀洪峰流量頻率計算成果表（1958年～2005年）單位：m3/s

表2　地震對引水樞紐造成破壞情況結果表

（4）現狀閘前淤積較嚴重

布哈拉引水樞紐由于建在克孜河下游，為克孜河下游最末一級引水樞紐工程，這幾年由于上游引水量增加使得流經該樞紐的水量大大減少，根據現場調查收集的資料顯示，近三年來流入布哈拉引水樞紐的流量均不超過150m3/s。為滿足各用水單位分水口的引水需要致使設在主河道中的泄洪沖沙閘基本無法開啟，從而使樞紐右岸閘前包括上游一段河道內泥沙淤積非常嚴重，最高淤積深度2.6m，寬度20m，往上游長度超過1.5km，如果發生特大洪水，對整座樞紐建筑物的安全運行將產生非常不利的影響，給工程安全度汛帶來極大壓力［5］。

3　處理措施及建議

（1）該樞紐設計、校核洪水標準不符合現行規范要求，防洪能力不足，建議增加潰壩溢洪道的寬度，同時需清理閘室及上游河道淤積泥沙，隨著引水樞紐上游克孜河兩岸的取水量增加布哈拉來水日益減少，為滿足各分水口的引水要求，泄洪沖沙閘幾乎不敢開啟運行，使得閘前及上游河道淤積較嚴重，根據現場踏勘推測發生特大洪水時不能滿足泄洪要求。為了確保樞紐防洪安全，根據現行規范要求提高設計、效核洪水標準，使其滿足洪標準的要求使工程安全運行。

（2）應對樞紐工程進行全面的除險加固，對由地震造成的裂縫進行修補，更換已破壞的牛腿、交通橋板、欄桿、檢修橋板，對磨損缺失的砼進行修補，更換鋼閘門、啟閉機等金屬設備，修復泄洪沖沙閘與伽師總場引水閘閘后的消能防沖設施，增加防沖槽深度、在消力池或海漫末端增設板樁墻等工程措施來解決，全面排除各種安全隱患。

（3）關于裂縫碳化的修補問題，在確定結構強度不會影響裂縫時，可以把裂縫內的雜質碎片清除干凈后，可以使用壓力方法進行化學灌漿，也可視情況把裂縫鑿成V字型或倒梯形清洗后，用水泥砂漿或者丙乳砂漿等進行嵌補。如果確定結構強度差，以此導致的裂縫，則需要對結構進行科學的受力計算，要視情況采用錨貼鋼板法等進行加固。

（4）閘門面板銹蝕后剩余厚度不符合設計要求，主梁彎曲，支臂失穩，失去承載能力。工作閘門啟閉機已使用超過20年，啟閉機漏油嚴重，啟閉機齒輪磨損，離合面皮帶磨蝕，啟閉達不到額定能力。要檢查閘門和啟閉機的運行狀態，結合該樞紐金屬結構使用年限，以確定該樞紐中金屬結構是不是不能再繼續使用，為提高自動化程度應進行全部更換。

（5）更新觀測設施，加強工程管理，由于布哈拉引水樞紐樞紐設有水位、流量的觀測，但無沉降、揚壓力、水流形態、沖刷及淤積等一般性觀測項目，以及水平位移、伸縮縫、裂縫、結構應力、地基反力、墻后土壓力、混凝土碳化和冰凌等專門性觀測，同時缺少電測水位計等觀測儀器設備，無法檢測水閘的安全運行。因此，需要對觀測設施實施全新改造，以適應現代水利管理的需要。在具體實施過程中，要注意安全性，提高預防性能，不斷應用最新的水利管理觀念，借助科學的管理方法，及時發現問題，構建科學、安全、合理、技術先進的管理體系。陜西水利

［1］王青惠.紅雁池水庫除險加固后大壩滲流監測［J］.水利科技與經濟.2016（03）

［2］勞森.小水庫涵管除險加固經驗及要點淺析［J］.黑龍江科技信息.2016（08）

［3］董冰霜.凌源市向陽溝水庫除險加固工程設計方案［J］.陜西水利.2016（02）

［4］晏峻峰.索塞渠首除險加固工程自動化控制設計淺析［J］.陜西水利.2016（02）

［5］王琴紅，高杰.萬金灘攔河閘除險加固設計［J］.吉林水利.2016（04）

（責任編輯：唐紅云）

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