淺析病險(xiǎn)水閘形成原因分析及除險(xiǎn)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(guó)目前的實(shí)際情況來(lái)看，水閘或多或少都存在著部分問(wèn)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(xiǎn)水閘，存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。本文就病險(xiǎn)水閘形成原因分析及除險(xiǎn)加固建議作簡(jiǎn)要闡述。

【關(guān)鍵詞】病險(xiǎn)水閘；原因分析；加固建議

病險(xiǎn)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(wèn)題。針對(duì)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(xiǎn)水閘形成的原因

（一）工程設(shè)計(jì)及技術(shù)問(wèn)題

工程設(shè)計(jì)及技術(shù)問(wèn)題也可以認(rèn)為是歷史原因。我國(guó)現(xiàn)有的水閘大多修建的時(shí)候較早，當(dāng)時(shí)的技術(shù)力量有限，工程在設(shè)計(jì)以及建造過(guò)程中受到社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境及自然環(huán)境影響，設(shè)計(jì)質(zhì)量存在一定問(wèn)題，主要是由于設(shè)計(jì)人員自身技術(shù)水平有限，未能與實(shí)際情況有效結(jié)合。在設(shè)計(jì)存在局限性的基礎(chǔ)上加之建造技術(shù)落后，某些問(wèn)題無(wú)法進(jìn)行有效解決，同時(shí)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(duì)環(huán)境進(jìn)行勘察，水文，泥沙，地質(zhì)，但是以當(dāng)時(shí)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(yùn)行了40余年，已經(jīng)出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的問(wèn)題，如碳化、銹蝕，滑塌、渠道破損。修建時(shí)水利局組織當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧民建造，但是由于當(dāng)時(shí)機(jī)械、技術(shù)水平的缺乏，加上資金短缺，只能采用馬車運(yùn)輸石料，人力攪拌砼。澆筑過(guò)程中沒(méi)有進(jìn)行振動(dòng)及水泥配合比試驗(yàn)的調(diào)配，完全依靠經(jīng)驗(yàn)，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(jì)時(shí)都有一定的使用年限，超出年限使用就會(huì)存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，并且風(fēng)險(xiǎn)與時(shí)間成正比。由于建造的時(shí)間早，受到技術(shù)條件制約，在長(zhǎng)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(guò)了使用年限，包括部分設(shè)備都超過(guò)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(mén)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(fèi)力，運(yùn)行不安全。

（三）防洪

防洪是水閘的一項(xiàng)重要功能，此方面存在的問(wèn)題主要是水流的沖擊力及壓力對(duì)建筑產(chǎn)生的影響。由于在設(shè)計(jì)及施工方面存在問(wèn)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(wèn)題。如本文例舉的烏倫古河公安大渠水閘，閘后無(wú)連接段，水閘直接引水渠；閘室前無(wú)鋪蓋設(shè)置，閘后無(wú)消能防沖設(shè)施。溢流堰上游以及下游右岸無(wú)護(hù)岸。溢流堰兩側(cè)水土流失嚴(yán)重。下圖為某水庫(kù)出庫(kù)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(guò)程中，更重要的是項(xiàng)目建成后期。科學(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(shí)情況而言，在管理機(jī)制及方式上沒(méi)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(gè)方面存在問(wèn)題。

二、加固建議

（一）從設(shè)計(jì)方面入手

加固要從原有的設(shè)計(jì)入手，在已有基礎(chǔ)上采用補(bǔ)救措施，對(duì)于部分工程則需要重新設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)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(jì)標(biāo)準(zhǔn)方面要結(jié)合當(dāng)前技術(shù)進(jìn)行確立。對(duì)于部分工程在設(shè)計(jì)時(shí)存在一定的缺陷，如沒(méi)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(xiàng)工作開(kāi)展進(jìn)要進(jìn)行第三方驗(yàn)證，對(duì)項(xiàng)目存在的問(wèn)題及危險(xiǎn)情況進(jìn)行評(píng)估，并給出相應(yīng)的加固除險(xiǎn)建議。

（二）損毀部分修復(fù)

對(duì)于受到外力作用出現(xiàn)損毀的部分，要進(jìn)行重新設(shè)計(jì)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(duì)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(píng)估的基礎(chǔ)上，如果對(duì)于整體安全性沒(méi)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(jí)劃分

水閘在設(shè)計(jì)時(shí)都會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的等級(jí)劃分，但是考慮到時(shí)間因素，我國(guó)目前的水閘在等級(jí)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(píng)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(jí)劃分工作重點(diǎn)要考慮幾個(gè)方面，如水閘上下游，兩岸。

（四）閘室結(jié)構(gòu)

在劃分等級(jí)的同時(shí)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(duì)于存在問(wèn)題的地方要進(jìn)行相應(yīng)的改造。比如，配備水閘安全檢測(cè)設(shè)施，建立水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)，提高觀測(cè)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(xiǎn)水閘的加固及修復(fù)是一項(xiàng)綜合性的系統(tǒng)工程，項(xiàng)目建設(shè)周期較長(zhǎng)，投入資金較多。在開(kāi)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(shí)要確保設(shè)計(jì)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(lái)。

結(jié)束語(yǔ)

目前我國(guó)的水閘存在問(wèn)題較多，如河道，閘門(mén)，抗震，防洪，結(jié)構(gòu)，工程等級(jí)，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(cè)預(yù)警，除險(xiǎn)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(xiǎn)問(wèn)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(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固方案決策研究[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2014（11）.

作者簡(jiǎn)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(jí)。