黃河下游韓董莊引黃閘運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及控制對(duì)策建議

張 斌1 李 娜 郝伯瑾

(1.黃河水利委員會(huì)建設(shè)與管理中心，河南 鄭州 450003；2.黃河水利委員會(huì)黃河水利科學(xué)研究院，河南 鄭州 450003；3.水利部堤防安全與病害防治工程技術(shù)研究中心，河南 鄭州 450003)

黃河下游韓董莊引黃閘自1987年改建以來(lái)，承擔(dān)著原陽(yáng)縣韓董莊、師寨、蔣莊等鄉(xiāng)(鎮(zhèn))及平原新區(qū)原武鎮(zhèn)、祝樓鄉(xiāng)的農(nóng)業(yè)灌溉引黃供水任務(wù)，為該區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。但該閘作為四類病險(xiǎn)水閘，工程本身存在著諸如老化嚴(yán)重、防洪標(biāo)準(zhǔn)不足、結(jié)構(gòu)承載力及抗震能力不足等安全隱患，已成為黃河防洪的一大隱患。根據(jù)《水閘安全鑒定管理辦法》(水建管〔2008〕214號(hào))和《水利部建安中心關(guān)于黃河水利委員會(huì)水閘運(yùn)行管理督察整改意見的通知》(建安〔2013〕77號(hào))的要求：水閘主管部門及管理單位對(duì)鑒定為三、四類的水閘，應(yīng)采取除險(xiǎn)加固、降低標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)用或報(bào)廢等相應(yīng)處理措施，在此之前必須制定保閘安全應(yīng)急措施，并限制運(yùn)用，確保工程安全。《水閘安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則》(SL 214—2015)對(duì)此也提出了相關(guān)要求。為此，通過對(duì)該閘安全鑒定結(jié)果和工程現(xiàn)狀分析，研究了該閘在降低標(biāo)準(zhǔn)使用基礎(chǔ)上的安全運(yùn)行條件，并從結(jié)構(gòu)失穩(wěn)、滲透破壞、管理不當(dāng)、防洪能力等方面綜合分析探討了韓董莊引黃閘正常運(yùn)行期和汛期工程破壞或工程事故的原因，綜合考慮人、物、自然環(huán)境等多種因素，特別是工程主體結(jié)構(gòu)、日常運(yùn)行管理、自然災(zāi)害、防汛度汛等隱患對(duì)該閘安全運(yùn)行的影響，進(jìn)而分析研究了韓董莊引黃閘運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)及應(yīng)對(duì)措施。研究成果既保證了供水需求，又可滿足安全管理的要求，對(duì)今后三、四類病險(xiǎn)水閘的安全運(yùn)行管理具有實(shí)質(zhì)性意義。

1 工程概況

韓董莊引黃閘位于原陽(yáng)縣境內(nèi)黃河左岸大堤樁號(hào)100+500處，為3孔涵洞式水閘。孔口凈寬1.9m，凈高2.5m；涵洞凈寬2.2m，凈高2.5m。上游鋪蓋段長(zhǎng)15.0m，閘室段長(zhǎng)11.0m；前三節(jié)為新涵洞段，每節(jié)長(zhǎng)10.0m，頂板厚0.50m，底板厚0.55m；后四節(jié)為老涵洞段，每節(jié)長(zhǎng)11.0m，頂板及底板均厚0.50m；邊墻和中隔墻均厚0.40m。下游消力池長(zhǎng)12.0m。設(shè)鋼筋混凝土平板閘門，15t手電兩用螺桿式啟閉機(jī)。該閘設(shè)計(jì)流量25.0m3/s，加大流量38.0m3/s。設(shè)計(jì)灌溉面積2萬(wàn)hm2。

2 韓董莊引黃閘安全鑒定概況

2011年12月，經(jīng)過全面安全鑒定，韓董莊引黃閘存在的主要問題如下[1]：

a.水閘涵洞段堤頂高程低于堤防設(shè)計(jì)堤頂高程，不滿足防洪要求。

b.垂直水流向框架梁抗震能力不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求，且啟閉機(jī)房為磚混結(jié)構(gòu)，無(wú)構(gòu)造柱，不滿足抗震要求。

c.海漫長(zhǎng)度不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。

d.新老涵洞在接縫處產(chǎn)生不均勻沉陷，新涵洞沉降較老涵洞大，相對(duì)最大沉降差為6.0cm，已超過現(xiàn)行規(guī)范“天然土質(zhì)地基上水閘相鄰部位的最大沉降差不宜超過5cm”的要求。老涵洞堤頂加高至99.53m(與兩側(cè)大堤齊平，大沽高程，下同)后結(jié)構(gòu)承載力不滿足規(guī)范要求。

e.工作閘門混凝土脫落、局部露筋、鋼筋銹蝕，P形橡皮固定鋼板螺栓銹蝕；疊梁閘板混凝土脫落嚴(yán)重、露筋；啟閉機(jī)、電動(dòng)機(jī)屬淘汰型號(hào)；無(wú)專用供電線路、高度限制器和負(fù)荷控制器。

f.大部分沉降觀測(cè)點(diǎn)已損壞，3個(gè)測(cè)壓管只有閘墩的1處尚能使用，其余的2處已全部淤堵。

鑒于上述問題，評(píng)定該閘為四類閘，建議盡快按相關(guān)規(guī)程規(guī)范采取相應(yīng)除險(xiǎn)加固措施，以確保韓董莊引黃閘的安全運(yùn)行。

3 韓董莊引黃閘引水現(xiàn)狀

韓董莊引黃閘主要從堤南干渠分水，淤灌和稻改大堤以北天然渠兩岸的鹽堿低洼地。該閘初步設(shè)計(jì)時(shí)，從上游14.5km的幸福防沙閘經(jīng)堤南干渠引水，后主要從上游馬莊防沙閘(建于1973年，位于馬莊控導(dǎo)工程5壩和6壩之間大堤樁號(hào)90+500處)引水。但由于上游河勢(shì)南溜，2011—2013年間未再引水，下游灌溉也多已改為井灌。2013年9月，上游馬莊控導(dǎo)工程6壩與7壩之間新修建馬莊防沙閘(目前已投入使用)，加之2014年初又對(duì)該閘上游渠道開挖和閘室清淤后，目前該閘可引水。

由于該閘近年未引放水，下游灌溉多以井灌為主，自2014年2月引水至今，根據(jù)當(dāng)?shù)厮块T需求，最大放水流量為3.06m3/s(相應(yīng)上游水位88.70m，下游水位88.66m，閘門開度0.60m)。如下游灌區(qū)完全依靠該閘放水灌溉，則該閘引水5.0～10.0m3/s基本可滿足要求。

4 韓董莊引黃閘控制運(yùn)用措施

韓董莊引黃閘為四類閘，安全系數(shù)偏低，被列為重大隱患。根據(jù)《水閘安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則》(SL 214—2015)，水閘安全鑒定中的四類閘需降低標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)用或報(bào)廢重建。考慮到平原新區(qū)的祝樓、原武及原陽(yáng)縣師寨、蔣莊、韓董莊、葛埠口等6個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的農(nóng)業(yè)灌溉需求及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，并根據(jù)2011年安全鑒定結(jié)論與建議及《黃河水閘技術(shù)管理辦法》(黃建管〔2013〕485號(hào))，在工程引水安全、防洪安全的前提下，對(duì)該閘進(jìn)行降低標(biāo)準(zhǔn)控制運(yùn)用。

4.1 安全現(xiàn)狀分析

現(xiàn)主要從安全鑒定主要不滿足項(xiàng)及日常運(yùn)行管理中發(fā)現(xiàn)的問題對(duì)該閘的安全現(xiàn)狀進(jìn)行分析。

4.1.1 防洪標(biāo)準(zhǔn)不滿足規(guī)范要求

考慮堤頂超高后，韓董莊引黃閘閘址處堤防設(shè)計(jì)高程應(yīng)為99.65m，而實(shí)際涵洞段堤頂最大高程為99.04m。因此水閘涵洞段堤頂高程低于堤防設(shè)計(jì)堤頂高程，不滿足防洪要求。

4.1.2 老涵洞堤頂加高后結(jié)構(gòu)承載力不滿足規(guī)范要求

該閘老涵洞段堤頂高程為98.27m，且老涵洞段堤頂高程比兩側(cè)大堤低1.26m，如圖1所示。根據(jù)《黃河下游韓董莊引黃閘工程安全鑒定報(bào)告》，在現(xiàn)狀情況下，老涵洞結(jié)構(gòu)垂直水流方向承載力滿足規(guī)范要求，老涵洞堤頂加高至99.53m(與兩側(cè)大堤齊平)時(shí)的結(jié)構(gòu)承載力不足主要表現(xiàn)在以下方面：

a.在設(shè)計(jì)防洪水位工況下，老涵洞堤頂加高后頂板和底板的結(jié)構(gòu)承載力不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。

b.在校核洪水位工況下，老涵洞堤頂加高后頂板的結(jié)構(gòu)承載力不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。

圖1 老涵洞堤頂現(xiàn)狀示意圖 (單位:m)

因此，如老涵洞堤頂加高與兩側(cè)大堤填平，則在汛期高水位作用下，老涵洞段結(jié)構(gòu)易發(fā)生裂縫、斷裂甚至坍塌險(xiǎn)情。且由于閘前堤頂較低，管理人員進(jìn)出閘管院存在交通不安全現(xiàn)象。

4.1.3 不均勻沉降不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求

4.1.3.1 新老涵洞接縫處沉降

由《黃河下游韓董莊引黃閘工程安全鑒定報(bào)告》可知，第3、4節(jié)新老涵洞明顯在接縫處上下錯(cuò)開，相對(duì)沉降差為6.0cm，新涵洞沉降較老涵洞大。根據(jù)《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL 265—2001)8.3.6條規(guī)定，天然土質(zhì)地基上水閘地基最大沉降量不宜超過15cm，相鄰部位的最大沉降差不宜超過5cm。該處相對(duì)沉降已超過現(xiàn)行規(guī)范要求。雖2011年工程現(xiàn)場(chǎng)安全檢測(cè)未發(fā)現(xiàn)新老涵洞接縫處有渾水滲出跡象，但如不均勻沉降持續(xù)發(fā)展，遭遇高水位時(shí)新老涵洞接縫處有滲水甚至斷裂的可能，進(jìn)而影響該閘滲透穩(wěn)定性。

4.1.3.2 閘基沉降

由該閘現(xiàn)有的沉降觀測(cè)資料可知，截至1991年，該閘累計(jì)最大沉降量為14.0cm，已接近規(guī)范規(guī)定的最大沉降量15cm，且1991年以后未再進(jìn)行沉降觀測(cè)。如若沉降繼續(xù)發(fā)展，則存在累計(jì)最大沉降量超過規(guī)范允許值的可能，影響涵閘安全。

4.1.3.3 伸縮縫止水老化嚴(yán)重

根據(jù)《黃河下游韓董莊引黃閘工程安全鑒定報(bào)告》，各節(jié)間伸縮縫均有如下情況：表面瀝青及混凝土變形、老化脫落或斷裂；止水橡皮老化；壓橡皮鋼板及其固定螺栓、螺帽銹蝕。由于伸縮縫止水破壞，如遭遇地震、不均勻沉降或超高洪水，易造成各節(jié)涵洞間接縫處滲水，致使?jié)B徑變短，進(jìn)而影響其滲透穩(wěn)定性。

4.1.3.4 機(jī)架橋框架結(jié)構(gòu)抗震能力不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求

該工程場(chǎng)區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.20g，對(duì)應(yīng)地震基本烈度為Ⅷ度。由《黃河下游韓董莊引黃閘工程安全鑒定報(bào)告》可知，在三孔啟門+地震工況下，機(jī)架橋框架結(jié)構(gòu)承載力不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。且啟閉機(jī)房為磚混結(jié)構(gòu)，無(wú)構(gòu)造柱，不滿足現(xiàn)行規(guī)范抗震要求。

4.1.3.5 海漫長(zhǎng)度不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求

由《黃河下游韓董莊引黃閘工程安全鑒定報(bào)告》(2012年3月)可知，在最高運(yùn)用水位(上游水位92.40m，下游水深2.36m)工況下，計(jì)算海漫長(zhǎng)度23.6～29.5m，設(shè)計(jì)海漫長(zhǎng)為21.0m，不滿足規(guī)范要求。因此，在下游較高水深下運(yùn)用時(shí)，容易對(duì)下游海漫造成沖刷破壞。

4.1.3.6 閘門及啟閉設(shè)備隱患嚴(yán)重

由韓董莊引黃閘現(xiàn)場(chǎng)安全檢測(cè)結(jié)果可知，目前，該閘閘門止水老化嚴(yán)重，閘門附屬結(jié)構(gòu)銹蝕嚴(yán)重，且在日常運(yùn)行過程中關(guān)閘時(shí)封閉不嚴(yán)，閘門漏水；啟閉機(jī)使用年限已超過折舊年限，電動(dòng)機(jī)屬淘汰型號(hào)，無(wú)高度限制器和負(fù)荷控制器，無(wú)專用供電線路，存在一定的安全隱患。如閘門啟閉不及時(shí)或啟閉不靈活，則影響汛期工程搶險(xiǎn)。

4.2 安全運(yùn)行水位復(fù)核

為保證該閘安全運(yùn)行，根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范滲透穩(wěn)定性要求，在滿足現(xiàn)行規(guī)范允許滲流坡降要求的基礎(chǔ)上，推求該閘安全運(yùn)行水位。該閘洞身段在第二節(jié)底板中間部位斷裂，斷裂處與側(cè)墻及頂板形成環(huán)形貫穿裂縫，當(dāng)閘前水位較高時(shí)，洞身段底板斷裂處將形成一個(gè)出溢點(diǎn)。該閘閘室及涵洞基礎(chǔ)為輕粉質(zhì)砂壤土，因此采用《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL 265—2001)中的改進(jìn)阻力系數(shù)法計(jì)算閘基滲透壓力，經(jīng)計(jì)算，如若保證該閘滲透穩(wěn)定性，上下游水頭差不超過4.1m即可[2]。近年來(lái)閘前最高運(yùn)用水位64.25m，相應(yīng)下游水位61.86m，水頭差2.39m，在安全運(yùn)行范圍內(nèi)。

4.3 安全控制運(yùn)用措施

基于以上分析，從正常運(yùn)行期和汛期討論韓董莊引黃閘的安全控制運(yùn)用措施。

4.3.1 正常運(yùn)行期

a.老涵洞堤頂加高后，汛期高水位作用下結(jié)構(gòu)承載力不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求，因此老涵洞堤頂凹陷段保持原狀，不回填。但在正常運(yùn)用時(shí)，為避免老涵洞頂部超重荷載對(duì)其結(jié)構(gòu)承載力的影響，嚴(yán)禁在老涵洞堤頂上堆置超重物料，并應(yīng)禁止大型車輛長(zhǎng)時(shí)間停靠。

b.對(duì)新老涵洞接縫處及伸縮縫止水進(jìn)行處理，并加強(qiáng)該閘的沉降觀測(cè)。

c.對(duì)混凝土脫落、露筋處，側(cè)墻、底板裂縫處進(jìn)行處理。

d.由《黃河下游韓董莊引黃閘工程安全鑒定報(bào)告》(2012年3月)可知，該閘海漫長(zhǎng)度21m，下游水深2.36m，消力池出口底高程85.56m，海漫長(zhǎng)度不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。為避免運(yùn)行期下游海漫的沖刷破壞，下游水深需控制在2.1m以下(海漫長(zhǎng)度為10～12.5倍的下游水深)，即下游水位控制在87.66m以下，如超過此水位引水時(shí)，應(yīng)通過閘門開度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

e.更換閘門止水及附屬結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)啟閉設(shè)備的檢查及日常養(yǎng)護(hù)工作。

4.3.2 汛期

該閘閘址處堤防設(shè)計(jì)高程應(yīng)為99.65m，而實(shí)際涵洞段堤頂高程為99.04m，水閘涵洞段堤頂高程低于堤防設(shè)計(jì)堤頂高程，不滿足防洪要求。且在汛期高水位作用下，由于不均勻沉降及伸縮縫止水老化，易造成滲透破壞險(xiǎn)情。為汛期便于封堵和涵閘安全，建議閘前閘后管理范圍內(nèi)各設(shè)一道圍堤。汛前及汛期加強(qiáng)對(duì)閘前水位的觀測(cè)，并及時(shí)采取封堵措施，以保證工程安全及下游生命財(cái)產(chǎn)安全。

4.3.3 其他

建議有關(guān)部門盡快對(duì)韓董莊引黃閘進(jìn)行除險(xiǎn)加固處理，以降低該閘安全控制運(yùn)用的風(fēng)險(xiǎn)。

4.4 降低標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)用分析

考慮韓董莊引黃閘作為四類閘可降低標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)用，現(xiàn)主要從降低該閘引水運(yùn)用方面分析。

在《黃河下游韓董莊引黃閘工程安全鑒定報(bào)告》中，對(duì)2009—2010年花園口站(樁號(hào)97+100)非汛期流量進(jìn)行了頻率分析，進(jìn)而計(jì)算得到在當(dāng)時(shí)引水條件下，該閘涵洞過流量為11.76m3/s，僅為原設(shè)計(jì)流量25.0m3/s的47%。而2011—2013年該閘未引水，自2014年2月引水以來(lái)，最大引水流量也僅為3.06m3/s。而在下游正常需水情況下，引水5.0～10.0m3/s即可滿足下游農(nóng)田灌溉需求，也遠(yuǎn)小于原設(shè)計(jì)流量，屬韓董莊引黃閘降低引水流量運(yùn)用。

5 韓董莊引黃閘風(fēng)險(xiǎn)分析

韓董莊引黃閘的風(fēng)險(xiǎn)表現(xiàn)在工程運(yùn)行階段結(jié)構(gòu)方面存在的隱患、日常運(yùn)行管理中存在的操作失誤、電氣設(shè)備和供電系統(tǒng)等存在的隱患，以及環(huán)境影響、自然災(zāi)害、人為破壞等因素，汛期非安全度汛、搶險(xiǎn)不及時(shí)等因素都是工程風(fēng)險(xiǎn)的可能來(lái)源，這些不安全因素對(duì)韓董莊引黃閘的安全運(yùn)行構(gòu)成了一定威脅。因此，對(duì)造成工程失事或事故的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致工程失事的根本原因，是保障工程安全的重要內(nèi)容。

5.1 主體結(jié)構(gòu)隱患

針對(duì)韓董莊引黃閘，主體結(jié)構(gòu)隱患主要指混凝土結(jié)構(gòu)本身、上下游連接段等在運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的影響工程安全運(yùn)行的隱患。主要包括：由于不均勻沉陷、混凝土劣化、承載力不足等引起的混凝土結(jié)構(gòu)裂縫、傾斜甚至斷裂；遭遇超標(biāo)洪水時(shí)由于堤頂高程不滿足防洪要求而造成的工程沖毀或破壞；上下游連接段滑坡、坍塌等。

5.2 滲透破壞隱患

由于該閘3、4節(jié)新老涵洞接縫處產(chǎn)生不均勻沉降，相對(duì)最大沉降差已超過現(xiàn)行規(guī)范要求，且該閘各節(jié)伸縮縫止水普遍老化，如遇超限荷載作用、地震或遭遇超標(biāo)洪水時(shí)，可能會(huì)引起新老涵洞接縫或伸縮縫處滲水，進(jìn)而引起滲透破壞。另一方面，由于土石結(jié)合部存在的隱患(結(jié)合部不密實(shí)或裂縫等)很難發(fā)現(xiàn)，如果遭遇持續(xù)高水位及地震等極易發(fā)生集中滲漏，危及工程安全。

5.3 日常運(yùn)行管理隱患

日常管理維護(hù)不當(dāng)，例如閘門、金屬結(jié)構(gòu)、啟閉系統(tǒng)及電氣設(shè)備等養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，缺乏日常工程觀測(cè)，檢查不及時(shí)或水文預(yù)報(bào)不及時(shí)不準(zhǔn)確等，都會(huì)給工程的安全運(yùn)行和安全度汛造成影響。此外，在工程維修養(yǎng)護(hù)或檢修過程中，由于高空作業(yè)也容易引發(fā)高處墜落(人員或物體墜落等事故)、物體打擊(機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)打傷事故)、觸電或火災(zāi)等安全事故。

5.4 汛期搶險(xiǎn)隱患

汛期搶險(xiǎn)隱患主要指工程遭遇超標(biāo)洪水時(shí)，堤頂高程不夠、閘門啟閉不及時(shí)或運(yùn)轉(zhuǎn)不靈活等設(shè)備故障、搶險(xiǎn)不及時(shí)或搶險(xiǎn)失敗等原因造成的工程破壞或沖毀風(fēng)險(xiǎn)。

5.5 自然災(zāi)害隱患

地震、持續(xù)較強(qiáng)降雨等自然災(zāi)害會(huì)對(duì)工程安全運(yùn)行造成影響。工程場(chǎng)區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.20g，相應(yīng)地震基本烈度為Ⅷ度。雖然目前該地區(qū)未曾遭遇大地震的破壞，但由于地震本身是一種復(fù)雜多變的震動(dòng)過程，將造成涵閘工程伸縮縫錯(cuò)動(dòng)或破壞、混凝土結(jié)構(gòu)失穩(wěn)、機(jī)架橋框架結(jié)構(gòu)損壞甚至倒塌、上下游連接段滑坡或坍塌、啟閉機(jī)房倒塌等，對(duì)整座涵閘的安全均有一定的影響。

此外，地震或持續(xù)較強(qiáng)降雨可能帶來(lái)的電力供應(yīng)中斷也會(huì)影響閘門的正常開啟。

5.6 人為破壞隱患

人為破壞隱患主要指由于管理人員責(zé)任心不強(qiáng)、業(yè)務(wù)不熟悉、操作不熟練或出現(xiàn)失誤等造成的啟閉困難，或者人為故意對(duì)涵閘伸縮縫或混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞等造成的搶險(xiǎn)失敗或工程破壞風(fēng)險(xiǎn)。

韓董莊引黃閘主要風(fēng)險(xiǎn)因素的構(gòu)成，即風(fēng)險(xiǎn)的主要來(lái)源，如圖2～圖5所示。

圖2 韓董莊引黃閘主要風(fēng)險(xiǎn)因素的構(gòu)成

圖3 結(jié)構(gòu)失穩(wěn)主要風(fēng)險(xiǎn)因素的構(gòu)成

圖4 滲流破壞主要風(fēng)險(xiǎn)因素的構(gòu)成

圖5 管理不當(dāng)主要風(fēng)險(xiǎn)因素的構(gòu)成

6 韓董莊引黃閘風(fēng)險(xiǎn)的應(yīng)對(duì)措施

6.1 采取必要的工程技術(shù)措施

6.1.1 主體結(jié)構(gòu)

a.對(duì)側(cè)墻、底板、啟閉機(jī)房及進(jìn)口右岸漸變段裂縫可采用噴漿、灌漿或砂漿抹面等措施進(jìn)行修補(bǔ)；對(duì)出口右岸漸變段勾縫砂漿脫落處按原狀進(jìn)行修復(fù)處理。

b.對(duì)混凝土脫落、露筋處進(jìn)行處理，并更換閘門止水及附屬結(jié)構(gòu)。

6.1.2 滲透穩(wěn)定

a.對(duì)3、4節(jié)新老涵洞接縫處可進(jìn)行內(nèi)部灌漿、外部裂縫止水處理。

b.更換涵洞各節(jié)伸縮縫止水。

6.1.3 汛期安全

閘前閘后管理范圍內(nèi)各增設(shè)一道圍堤，使其滿足汛期防洪安全要求，具體圍堤工程指標(biāo)建議在制定韓董莊引黃閘工程防守預(yù)案時(shí)予以考慮。

6.1.4 其他

a.老涵洞堤頂?shù)缆凤@著位置增設(shè)禁止大車長(zhǎng)期停靠警示牌。

b.疏通測(cè)壓管。

c.對(duì)上游渠道漂浮物進(jìn)行清理。

6.2 加強(qiáng)水閘日常運(yùn)行安全管理

6.2.1 加強(qiáng)工程的日常檢查

工程運(yùn)行過程中，建議每天對(duì)工程進(jìn)行日常觀察與檢查工作，消除一切可能引起事故的隱患。具體措施如下。

6.2.1.1 土石方工程

a.檢查土石結(jié)合部——上下游翼墻與附近土堤結(jié)合處有無(wú)裂縫、滲漏、蜇陷等損壞現(xiàn)象。

b.檢查岸墻及上、下游翼墻分縫是否錯(cuò)動(dòng)，護(hù)坡有無(wú)坍滑、錯(cuò)動(dòng)、開裂跡象，堤岸頂面有無(wú)塌陷、裂縫等。

6.2.1.2 混凝土結(jié)構(gòu)

a.檢查第3、4節(jié)新老涵洞接縫處不均勻沉降的發(fā)展情況，并實(shí)時(shí)記錄上報(bào)。

b.查伸縮縫止水老化程度，壓橡皮鋼板變形、固定螺絲脫落及金屬埋件銹蝕等情況，并注意及時(shí)更換。

c.檢查洞身頂板、底板及側(cè)墻等構(gòu)件有無(wú)混凝土脫落、露筋、裂縫等。

d.檢查閘門止水是否老化、變形，有無(wú)漏水情況，閘門是否有偏斜、卡阻現(xiàn)象，門槽是否堵塞，壓橡皮鋼板、螺栓等閘門附屬結(jié)構(gòu)是否銹蝕，并注意及時(shí)更換。

e.嚴(yán)格遵守閘門、啟閉機(jī)操作規(guī)程，啟閉前檢查上下游河道有無(wú)漂浮物等行水障礙，觀察上下游水位、流態(tài)，檢查閘門啟閉狀態(tài)有無(wú)卡阻，冰凍期應(yīng)先消除閘門周邊凍結(jié)，當(dāng)閘門啟閉高度較大時(shí)，應(yīng)分次啟閉，且每次啟閉高度不超過0.5m，并須待下游水位平穩(wěn)后再進(jìn)行下次啟閉。

f.加強(qiáng)閘門運(yùn)行觀測(cè)，并盡量減少閘門的頻繁啟閉。

6.2.1.3 啟閉機(jī)及電氣設(shè)備

a.檢查金屬結(jié)構(gòu)是否出現(xiàn)裂紋或焊縫開裂，表面油漆是否剝落、生銹，并及時(shí)維修養(yǎng)護(hù)。

b.觀察啟閉機(jī)外殼及固定情況，啟閉機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)是否靈活，有無(wú)不正常的聲響和振動(dòng)，傳動(dòng)機(jī)件和承重構(gòu)件有無(wú)破壞磨損、變形。

c.檢查電源、線路是否正常，是否處于備用狀態(tài)；配電線路有無(wú)老化、破皮等，保證用電安全。

6.2.1.4 觀測(cè)設(shè)施

檢查沉降觀測(cè)點(diǎn)是否完好，測(cè)壓管是否淤堵。

6.2.1.5 其他

a.加強(qiáng)人工巡查，如遇圍堤土體滑坡或坍塌，及時(shí)處理。

b.對(duì)測(cè)流儀進(jìn)行定期校測(cè)。

c.檢查管理范圍內(nèi)有無(wú)違章建筑和危害工程安全的活動(dòng)；定期檢查上下游渠道及涵洞內(nèi)有無(wú)堵塞情況或垃圾堆放，并及時(shí)清理，保持通暢。

d.檢查遠(yuǎn)程觀測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行是否正常。

e.檢查警示標(biāo)志有無(wú)損壞。

f.日常檢查人員在檢查時(shí)應(yīng)做到認(rèn)真負(fù)責(zé)，對(duì)所檢查情況應(yīng)逐一排查問題，做好與上次檢查結(jié)果的對(duì)比、分析和判斷，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)報(bào)告并做好記錄工作。

6.2.2 加強(qiáng)工程觀測(cè)

涵閘的不均勻沉降將影響涵閘自身的安全運(yùn)行。該閘第3、4節(jié)新老涵洞在接縫處已產(chǎn)生較大不均勻沉降，相對(duì)最大沉降差已超過規(guī)范允許值，因此更應(yīng)加強(qiáng)該閘的沉降觀測(cè)，并分析其變化規(guī)律，若出現(xiàn)異常情況，應(yīng)及時(shí)采取相應(yīng)處理措施。觀測(cè)垂直位移時(shí)同時(shí)觀測(cè)上游運(yùn)行水位、流量及滲壓等。

6.2.3 加強(qiáng)人員管理與培訓(xùn)

明確規(guī)定閘門的控制運(yùn)行辦法及相應(yīng)的管理人員，并對(duì)閘管人員定期進(jìn)行操作業(yè)務(wù)培訓(xùn)，啟閉閘門時(shí)必須按照操作規(guī)程進(jìn)行作業(yè)。

6.2.4 其他

a.注意觀測(cè)上游水位及河勢(shì)的變化。

b.該閘堤頂高程不滿足防洪要求，機(jī)架橋及啟閉機(jī)房不滿足現(xiàn)行規(guī)范抗震要求，建議有關(guān)部門盡快按照相關(guān)規(guī)定上報(bào)該閘的除險(xiǎn)加固規(guī)劃設(shè)計(jì)并實(shí)施，在此之前采取相應(yīng)的處理措施，以降低超標(biāo)洪水或突發(fā)地震情況下的工程安全風(fēng)險(xiǎn)。

6.3 制定完善合理的防汛方案

防汛是一項(xiàng)長(zhǎng)期艱巨的工作，應(yīng)采取綜合治理的方針，合理安排搶險(xiǎn)措施，達(dá)到減免洪水災(zāi)害和提高防洪標(biāo)準(zhǔn)的目的。為確保涵閘安全度汛，提高涵閘工程防守方案的實(shí)用性、可操作性，更好地為防汛指揮決策、防洪調(diào)度和工程搶險(xiǎn)提供依據(jù)，力爭(zhēng)最大限度地避免和減輕災(zāi)害損失，黃河下游引黃穿堤涵閘管理部門每年均根據(jù)當(dāng)年預(yù)測(cè)的洪水流量及相應(yīng)的水位制定有詳細(xì)的洪水防守預(yù)案，以在對(duì)應(yīng)洪水過程中制定有目的、有計(jì)劃、有針對(duì)性的防守措施。根據(jù)防洪規(guī)定，黃河流量超過8000m3/s時(shí)，所有涵閘一律放下閘門，險(xiǎn)閘同時(shí)需要圍堵。閘管人員及防汛隊(duì)伍要加強(qiáng)巡查，密切觀測(cè)上下游水位的變化，并加強(qiáng)新老涵洞接縫處不均勻沉降的觀測(cè)，安排好防汛搶險(xiǎn)的人力物力，及時(shí)采取相應(yīng)的險(xiǎn)情搶護(hù)措施，做好調(diào)度并加強(qiáng)建筑物安全的防范工作及搶險(xiǎn)救災(zāi)的組織工作。

7 結(jié) 論

針對(duì)韓董莊引黃閘安全鑒定結(jié)果和工程現(xiàn)狀，在保證安全運(yùn)用的基礎(chǔ)上，本文研究了四類險(xiǎn)閘除險(xiǎn)加固前的安全控制運(yùn)用措施，論證了該閘降低標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)用的依據(jù)，從主體結(jié)構(gòu)、滲透穩(wěn)定、日常運(yùn)行管理、防洪能力等方面綜合分析了韓董莊引黃閘正常運(yùn)行期及汛期存在的主要風(fēng)險(xiǎn)，提出險(xiǎn)閘除險(xiǎn)加固前的保安、保效益、技術(shù)可行的控制運(yùn)用措施，有效解決了險(xiǎn)閘正常功能發(fā)揮與安全之間的矛盾，為該閘的完整與安全運(yùn)用及工程綜合效益的充分發(fā)揮提供保障，為三、四類病險(xiǎn)水閘的安全控制運(yùn)用技術(shù)提供了技術(shù)支撐。