小浪底水庫低水位、高含沙水流對閘門運用的影響

王志剛 洪羽

摘 要：小浪底水利樞紐工程調水調沙，是在現代化技術條件下，利用工程設施和調度手段，通過水流的沖擊，將水庫的泥沙和河床的淤沙適時送入大海，從而減少庫區和河床的淤積，增大主槽的行洪能力。同時，高含沙量、低水位運行對水利樞紐設施設備也造成一定的影響，如閘門磨蝕、無法正常關閉等。本文就泄洪排沙運用過程中閘門所出現的問題進行簡要分析。

關鍵詞：泄洪排沙;泥沙淤積;閘門卡組;小浪底工程

中圖分類號：TV697文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2021）07-0057-03

A Brief Analysis of the Influence of Low Water Level and High Sediment Flow on Gate Operation in Xiaolangdi Reservoir

WANG Zhigang HONG Yu

（Yellow River Conservancy and Hydropower Development Co.， Ltd.，Jiyuan Henan 459017）

Abstract： The diversion of water and sediment from Xiaolangdi Water Control Project is to timely send the sediment from the reservoir and the riverbed to the sea through the impact of water flow under the? modern technical conditions by using engineering facilities and means of control， so as to reduce the siltation of the reservoir area and riverbed and increase the flood carrying capacity of the main channel. At the same time， the operation of high sediment concentration and low water level also had certain influence on the equipment of water conservancy project facilities， such as the gate abrasion and failure to close normally， etc. In this paper， the problems occurred in the gate during the operation of flood discharge and sediment discharge were briefly analyzed.

Keywords： flood discharge and sand discharge;silting;gate clamp group;Xiaolangdi Project

1 基本運行情況

2019年6月21日至8月12日08：00，小浪底水利樞紐工程經歷了長時間、低水位、排沙比最高的一次泄洪排沙運用，入庫泥沙量1.47×108 t，出庫泥沙量4.71×108 t，最大出庫含沙量266 kg/m?，排沙比336%，為歷年最高[1]。從2018年和2019年小浪底水利樞紐低庫水位泄洪排沙運用的實際情況可知，由于泄洪排沙孔洞過流含沙量保持較高水平，一旦工作閘門關閉，流道內渾水快速落淤，容易造成事故門及檢修門槽在短時內淤積較高泥沙，進而導致事故閘門或檢修閘門無法全關到位，而且在低水位運用時水流很容易將河底雜物帶進孔洞內造成卡阻，為閘門運用帶來一定的安全隱患。

2 運行過程中出現的問題及應對措施

2.1 2018—2019年事故閘門問題統計

經統計，2018—2019年汛期出現的小浪底工程事故閘門啟閉問題達到10余次之多，情況如表1所示。

從表1可知，在泄洪排沙運用期間，小浪底水利工程排沙洞、孔板洞事故閘門擋沙運行時，多次出現泥沙淤積造成事故閘門啟閉困難以及高含沙水流對閘門及閘門埋件造成磨蝕、氣蝕情況。運行管理部門積極采取應對措施，有效保障了小浪底水利樞紐安全穩定運行。

2.2 泥沙淤積造成閘門啟閉困難

2019年7月26日，小浪底庫水位211.53 m，水庫在220 m水位以下已連續運行15 d。當日，小浪底水利樞紐2號排沙洞事故閘門A門卡阻在距離底坎1.4～1.7 m位置，無法正常啟閉。8月3日，經現場測量，事故B門后泥沙最大淤積2.71 m。通過多次召開專題會商會議，先后決定采取加大事故閘門A門啟門力、工作閘門后撤過流清淤、工作閘門局部開啟過流清淤、潛水員水下檢查及處置、工作閘門局部開啟過流沖淤及通過震動消除事故A門卡阻一系列措施[2]。8月21日15：00左右，小浪底工程2號排沙洞事故A門順利起升至工作位，至此歷時27 d的閘門卡阻問題得以解決。閘門上游面，左側封水外部壓板處的雜物是造成卡阻的原因，而泥沙淤積則是造成此次閘門卡阻的主要誘因。2號排沙洞事故閘門A門卡阻位置見圖1。

2.3 高含沙水流對閘門磨蝕嚴重

2019年8月27日，通過對小浪底2號排沙洞事故A門進行水下檢查，發現距離底坎2 m位置處開始，閘門上游兩側6 mm厚不銹鋼座板出現長度范圍約5 m的間斷性凹坑。現場如圖2所示。分析可知，孔洞高含沙水流長時間沖刷后磨蝕和氣蝕的混合作用導致沖蝕閘門埋件。汛期結束后，通過對2號排沙事故閘門進行補焊、打磨及防腐處理，已經恢復正常。

3 結語

從近兩年小浪底水利樞紐泄洪排沙運用過程中閘門的運用情況看，要進一步優化泄洪孔洞的運用方式，減少高含沙水流對閘門淤堵及磨蝕的影響。盡量減少或避免水庫低水位運用;低水位、高含沙情況下，盡可能不關閉事故閘門;高含沙情況下，根據水庫調度、泥沙淤堵及閘門磨蝕之間的相互影響關系，小浪底排沙洞工作閘門可以短期局部開啟運用。

參考文獻：

[1]尤相增，焦玉峰.小浪底工程2018年高含沙水流泄洪排沙運用實踐[J].人民黃河，2019（增刊2）：14-16.

[2]魏向陽，楊會穎，孔純勝，等.小浪底水庫汛期低水位排沙調度實踐分析[J].人民黃河，2020（7）：19-22，111.

[3]竇國仁，王國兵，王向明，等.小浪底工程低水位運行期進水塔上游泥沙問題研究[J].人民黃河，1994（9）：1-4，61.