加強大型水閘維護管理的探討

傅金+溫少林+陳江云

摘 要：水閘對防洪、航運、供水、灌溉和發電等行業有較為深遠的影響，對水閘進行維護管理是保證其積極作用正常發揮的重要保障，筆者結合三河閘的實際情況談談大型水閘的維護管理問題。

關鍵詞：大型水閘 維護管理 三河閘

水閘是用于河流水位的調節、流量控制的低水頭建筑物，水閘對于與河流相關的產業具有較大的積極作用，當水閘處于關閉狀態時可以起到阻擋洪水、攔截潮水或者抬高上游水位的作用，當閘門開啟，可以宣泄洪水或廢水，還可以為下游河道供水。所以，在河流聚集的地區都很重視水閘的利用與管理。

水閘由閘室上游連接段和下游連接段組成，閘室是水閘的主體。水閘分為大、中、小三種類型大型水閘的最大過流量超過每秒1000立方米，所以加強維護管理意義重大。三河閘就屬于大[l]型水閘，其最大過流量超過每秒5000立方米，所以其維護管理工作是值得我們加以重視。

1.三河閘基本概況

三河閘是淮河下游入江水道的控制口門，是淮河的流域性骨干工程。它是建國初期我國自行設計自行施工的大型水閘。三河閘工程的建成，極大地減輕了淮河下游的防洪壓力，保證里下河地區不再受到淮河洪水災害之苦。建成以來，抗御了1954年、1991年、2003年、2007年等大洪水，充分發揮了骨干水利工程效益。年均泄洪近200億立方米，為保證里下河地區3000萬畝農田和2000多萬人民生命財產的安全作出了卓越貢獻。三河閘工程攔蓄淮河上、中游來水，使洪澤湖成為一個巨型平原水庫，為蘇北地區的工農業、人民生活用水提供了豐富的水源。三河閘于1952年10月1日動工興建，1953年7月26日建成放水，屬大（Ⅰ）型水閘。

三河閘工程管理范圍主要以三河閘為主體，左岸上游北至上游水位站，下游東至中渡水文站；右岸上游南至堆頭涵洞，下游右岸堤防670m（不包含水輪泵站）及上述范圍內沿湖沿河堤防等。引河水域安全警戒區上游為1000m，下游為300m。

2.大型水閘管理方面存在的問題

2.1對水閘起閉機的管理還有待提高

水閘起閉機主要用于起吊閘門和裝卸，對于水閘工程的綜合效益的發揮有很大的影響。水閘啟閉機結構較復雜，零部件較多，在其使用過程中，由于運行頻率低于水閘工程所需頻率、荷載變化比較大或所處環境較差等，啟閉機的齒輪、鋼絲繩、傳動軸承或制動器等容易出現故障，如果故障得不到及時的維修，在汛期中可能會影響水閘工程作用的發揮，造成不必要的損失。現如今，水閘工程有時還會出現由于啟閉機失靈或遲緩而使閘門啟動時間推遲積蓄洪水造成經濟損失的現象。

2.2混凝土結構老化

大型水閘的規模較大，混凝土結構是支撐水閘建設的重要框架，往往隨著使用時間的增長或者風化作用，混凝土的性能逐漸下降，而且混凝土中的某些成分會和水發生溶解化學反應，在長期洪水的沖刷作用下，混凝土在濕潤和干燥兩種狀態下交替更迭，混凝土結構也會逐漸老化，使其遭到破壞。其混凝土隨著時間的流逝原本的堅固和耐久性慢慢降低，加強修補與維護是延長其使用壽命的重要途徑。

2.3水閘的信息化水平管理不高

大型水閘工程往往規模巨大，單一的人力操控和檢測已經很難滿足水閘工程的發展，信息化水平是我們社會發展的重要趨勢。但我國現在部分水閘工程仍然主要靠人力憑借經驗來操控水閘系統和檢測水閘部件，有時候會出現偏差，還造成人力資源的浪費和工程效益的損失。這就需要提高水閘工程行業的信息化管理水平。

3.加強大型水閘管理維護的措施3.1啟閉機的日常維護管理

對起閉機進行檢測和修理是對水閘進行維護管理的重要內容。檢測主要涉及三個方面的內容，即檢查、測量和故障分析，檢查主要是查驗設備的狀況，保證設備的的正常運行。檢查的范圍和詳略程度根據近期河流的狀況而決定，如果處于汛期，在汛前一定要檢查起閉機是否靈活、準確，安全可靠，以防止汛期因起閉機出現問題而造成較大損失。一般情況下，工作人員首先要定期檢查上下游水位的變化和過閘流量，根據本單位的實際情況引進先進的精密檢測工具檢測上下游河床是否變形，水流狀況和伸縮縫等問題，在汛期結束后一定要進行全面的檢查，并且根據檢查結果，制定出較為詳細的檢修計劃，保證后續水閘的正常工作運轉及作用的發揮。觀測檢查是水閘管理作業中非常重要的一個環節，也是保證水閘安全正常運行的重要保證。

測量的內容涉及范圍較廣，對于起閉機的外形尺寸、位置公差和內部缺陷的檢測是其必備檢測項目，零部件內部缺陷的檢測較為復雜，敲擊探傷法是主要的測量方法，除此之外，我們還可以利用磁性探傷儀或者超聲波探聲儀來輔助測量。其次，對起閉機的起閉力、速度、電壓電流等整機性能的測量也不能輕視。

故障分析是對檢查發現的異常結果進行由淺入深的綜合分析判斷，此工作對工作人員的專業性要求較高，所以工作人員的綜合素質和專業技能也是必備的軟件設施之一。

對起閉機的維護不只是簡單的清潔而已，還需要進行緊固、調整和潤滑，起閉機在正常狀態下各部件處于緊固聯接的狀態，但由于在運行過程中會不斷受力振動而使緊固件松動。例如，鋼絲繩壓緊螺栓松動，可能會改變被動聯接零部件的受力和運動，甚至會形成事故隱患，因小失大。

3.2加強對混凝土結構的修補

三河閘修建于60、70年前，年代久遠，三河閘閘身為鋼筋混凝土結構，共63孔，每孔凈寬10m，總寬697.75m，分21塊底板，底板高程7.5m（廢黃河口基面，下同），胸墻底高程13.7m，閘孔高6.2m。閘三河閘建成后，即遭遇1954年特大洪水，洪澤湖蔣壩最高水位達15.23m，三河閘最大泄洪流量達10700m3/s，工程超設計標準運用。為提高防洪標準，1968年10月至1970年2月對三河閘進行了第一次加固，加固后的三河閘設計行洪能力提高到12000m3/s；為提高抗震能力，1976年至1978年進行了第二次加固；1992年2月至1995年6月，對三河閘進行了第三次加固。每一次加固工程都需要很大的人力、財力資源的投入，如果日常加強對混凝土結構的修補則可推遲甚至避免耗資較大的加固工程。

混凝土碳化是混凝土最常出現的一個問題，如果混凝土出現碳化問題，我們應根據碳化深度和部位的不同，選擇不同的處理方法，一般情況下，我們首先將碳化的混凝土全部鑿掉，將其表面清理干凈。其次，再用比原混凝土設計標號高的混凝土或者環氧聚酯、HBR聚合物砂漿等材料進行細致處理。

工作人員應定期檢查混凝土表面是否出現剝蝕，如果混凝土表面出現剝蝕，我們要及時采取補救措施，首先，對原混凝土剝蝕面進行清洗，保持潔凈，再選用合適的修補材料進行修補。選擇修補材料應結合混凝土剝蝕的原因來定。比如，如果其表面剝蝕是由于凍融破壞引起的，我們可以采用抗凍性聚合物砂漿來修補剝蝕的混凝土。

3.3提高水閘工程的信息化水平

隨著科學技術水平的不斷提高，很多領域都不同程度引進了信息技術，實現自動化管理，在水閘領域也在不斷提高信息化程度，使用最少的工作人員實現最大化信息化管理水閘是行業發展不可避免的趨勢。首先，我們要積極引進并安裝安全監控系統和先進監控軟件，使前端一線作業區可以實現視頻瀏覽，控制水閘內的開關設備等基礎設施；現在的技術水平還可以實現安裝報警監控。對處于工作狀態的水閘系統和河流情況實行遠程監控和操作，對于出現的突發情況可以及時采取措施，減少不必要的損失。

2002年，三河閘建成閘門自動監控系統，實現了閘門控制運用由人工控制向自動控制的飛躍；2013年，對三河閘啟閉系統及土建附屬工程進行更新改造，拆除重建了啟閉機房及橋頭堡，升級改造了閘門自動監控系統等。

4.小結

水閘工程的維護管理需要我們每個工作人員各司其職，共同努力，發揮水閘工程的最大作用和延長其使用壽命。三河閘工程在最近三十年取得很大進步，但其維護管理工作還有很大的提升空間。

參考文獻：

[1]郭占英.大型水閘工程的運行與管理.科研·水利水電.2012年12期.

[2]洪燕.加上水閘閘門及啟閉機管理和維護的幾點認識.江蘇水利.2008年10期.endprint