青天河水庫錐形閥輸水系統(tǒng)的管理與維護

劉麗芳

（博愛縣青天河水庫管理處）

1 引言

青天河水庫是建在丹河中游的一座集灌溉、防洪、梯級發(fā)電、供水于一體的中型水庫。工程始建于1966 年，1983 年竣工。壩型為漿砌石溢流重力壩，壩長159.00 m，壩高76.00 m，中間溢流壩長67.50 m，高60.00 m，上設(shè)6 扇10 m×9 m 弧型鋼閘門。防洪標(biāo)準(zhǔn)為50 a一遇洪水設(shè)計，1 000 a一遇洪水校核，壩址以上控制流域面積2 513 km2，總庫容2 070 萬m3，興利庫容1 687萬m3。

錐形閥輸水系統(tǒng)位于溢流壩西段挑流鼻坎下311.00 m 高程處，始建于1969年10月，由輸水洞、進口平面滑動檢修閘門和充水平壓閘門、出口錐形閥、排水孔等組成。其中：輸水洞長67.00 m，洞徑2.20 m。進口檢修閘門高2.34 m，寬2.70 m。錐形閥直徑2.20 m，最大泄洪量100 m3/s。錐形閥輸水系統(tǒng)是青天河水庫大壩的重要組成部分，承擔(dān)著大壩的泄洪、排砂、灌溉、調(diào)節(jié)用水等功能，兼顧青天河一級電站故障停機或檢修時往下游供水。

2 錐形閥輸水系統(tǒng)存在的問題與危害

自2008年錐形閥開啟時因振動過大停運，至今已逾10 a，受已運行年限、壩前淤積等綜合因素影響，目前，錐形閥輸水系統(tǒng)存在的主要問題有以下幾方面：

一是出口錐形閥。①止水橡皮老化，漏水嚴(yán)重；②閥體兩側(cè)傳動軸絲拉桿拉緊度不一致，外套走斜磨擦軌道，致錐形閥開啟時振動較大。2008 年開啟放水時，引起壩體共振嚴(yán)重停運至今；③因多年未開，致錐形閥閥體的行走支承滾輪嚴(yán)重銹蝕，現(xiàn)已失靈不能活動行走。

二是進口檢修閘門。進口檢修閘門及金屬構(gòu)件自建壩運行至今未更換過，老化嚴(yán)重，2005 年6 月更換輸水洞閘門鋼絲繩時，曾發(fā)生進口檢修閘門軌道上封鋼板外翹，致閘門落不到位，進行水下電焊修復(fù)后，閘門關(guān)閉后漏少量水，情況比較理想。2008 年錐形閥停運，壩前閘門關(guān)閉后也一直未再啟閉。至今壩前已有十余年的淤積，受淤積影響，現(xiàn)存在閘門能否順利開啟與關(guān)閉、是否會再次引起軌道外翹或脫落而不能關(guān)閉等未知的安全隱患。

三是輸水洞。輸水洞周邊混凝土有不同程度的脫落損壞情況。青天河水庫錐形閥輸水系統(tǒng)因自身存在的安全隱患，自2008年停運至今，其嚴(yán)重危害主要有：①不能發(fā)揮其重要的泄洪排水功能，增加了防汛渡汛風(fēng)險；②不能發(fā)揮其重要的排砂泄泥功能，致壩前泥砂淤積嚴(yán)重，死庫容增大，興利庫容減少，嚴(yán)重降低了水利工程的蓄水灌溉、水能發(fā)電等綜合效益；③壩前淤積逐年加深，對發(fā)電進水洞口已形成威脅，如繼續(xù)淤積則會使發(fā)電洞進水系統(tǒng)堵塞而導(dǎo)致青天河水庫兩級水電站停運。

鑒于青天河水庫錐形閥輸水系統(tǒng)存在的問題以及產(chǎn)生的嚴(yán)重危害，為避免產(chǎn)生嚴(yán)重的危害后果，急需對錐形閥輸水系統(tǒng)進行全面的維修保養(yǎng)，使輸水系統(tǒng)正常投用，以確保青天河水庫大壩和電站安全運行。

3 建議采取的維修實施方案

由于錐形閥輸水系統(tǒng)已停運十余年，產(chǎn)生了壩前淤積、閘門能否正常啟閉等連鎖安全隱患，稍有不慎一旦進口閘門與出口錐形閥同步失靈，則會發(fā)生水庫泄水失控的嚴(yán)重后果，因此，實施中，一定要確保安全實施。綜合現(xiàn)場查看和水下探測資料、錐形閥停運前后運行資料、輸水系統(tǒng)各組成機構(gòu)運行關(guān)聯(lián)狀態(tài)等情況，提出青天河水庫錐形閥輸水系統(tǒng)維修保養(yǎng)方案如下：

3.1 前期準(zhǔn)備工作

①邀請專業(yè)人員進行水下探測，對壩前的進水閘門現(xiàn)狀、閘門前淤積情況進行水下探測，提供分析決策依據(jù)；②對錐形閥閥體的四個行走支承滾輪進行除銹與保養(yǎng)，確保行走支承滾輪運行正常；③調(diào)整齒輪兩側(cè)傳動軸絲拉桿拉緊度，達到兩側(cè)拉力平衡要求；④試開啟錐形閥1～2 cm，觀察輸水洞漏水情況；⑤如漏水量很小，可開始檢修錐型閥；⑥如漏水量較大，必須先檢修輸水系統(tǒng)的壩前進口閘門和平壓充水閘門，確保進口閘門啟閉運行正常后，再開始維修錐型；⑦同步根據(jù)檢查情況，準(zhǔn)備錐形閥輸水系統(tǒng)維修保養(yǎng)所需的各項配件與材料。

3.2 錐形閥維修操作程序

試開啟錐形閥0.01～0.02 m，如輸水洞內(nèi)漏水量較小，可開始檢修錐型閥，操作程序如下：①清理輸水洞內(nèi)近年來淤積的淤泥；②維修錐形閥操作機構(gòu)，包括：電機、齒輪、傳動軸、絲拉桿等；③更換錐形閥止水橡皮；④加裝壓力表；⑤空載試運行；⑥空載試運行正常后，啟開進口閘門，試排砂。

3.3 進口閘門和平壓閘門維修操作程序

試開啟錐形閥0.01～0.02 m，如輸水洞內(nèi)漏水量較大，必須先檢修輸水系統(tǒng)的壩前進口閘門和平壓充水閘門，操作程序如下：①邀請專業(yè)水下作業(yè)人員，清理進口閘門前的淤泥與堆渣，確保進口閘門啟閉無阻礙；②水下專業(yè)人員對輸水洞進口閘門和平水閘門進行檢查，根據(jù)檢查確定維修方案，逐項維修；③試運行，再檢查洞內(nèi)漏水情況；④進口閘門維修結(jié)束運行正常后，執(zhí)行錐形閥維修操作程序；⑤錐形閥維修結(jié)束試運行正常后，啟開進口閘門，試排砂。

4 結(jié)語

青天河水庫錐形閥輸水系統(tǒng)是大壩的重要功能組成部分，目前存在的安全問題，已嚴(yán)重威脅大壩的安全運行，并成為汛期的一大隱患，急需盡快實施除險維修，恢復(fù)青天河水庫輸水系統(tǒng)的泄洪、排砂等功能，解決汛期特大隱患，確保大壩安全運行和下游40 萬群眾的生命與財產(chǎn)安全。目前，青天河水庫錐形閥輸水系統(tǒng)的應(yīng)急修復(fù)工作已啟動，在實施過程中，一是要與原設(shè)計單位對接工程原有設(shè)計功能要素，聽取分析與建議，二是要做好水下探測資料的收集與分析，三是委托專業(yè)施工單位制定詳盡的安全措施，確保安全排除隱患。