【XX桥闸运行管理中险情成因及优化建议4200字（论文）】

PAGEPAGE6XX桥闸运行管理中险情成因及完善对策研究目录TOC\o"1-2"\h\u12703XX桥闸运行管理中险情成因及完善对策研究 148461基本概况 1111172水闸运行管理中出现的险情 2257522.1洪水漫闸险情 2187662.2水闸上游铺盖及下游海漫出现大面积的冲刷坑 2250792.3存在绕闸渗流现象 275012.4消力池局部变形存在及启闭设施出现小裂缝 236592.5混凝土闸门等主体设施碳化严重且存在开裂、缺口、穿孔等现象 2311032.6水闸下游河道淤积日趋严重 3183723险情成因分析 335883.1水文观测缺失 3179293.2闸址控制面积出错 3255653.3不良的水下地形材料X与水流流态是上下游冲刷破坏不止的主要原因 3179563.4潮水顶托影响 49533.5环境水水质影响 458053.6未进行基础灌浆处理 4204564对策及解决方法 436864.1做好新一轮水闸工程安全鉴定工作 448754.2健立水闸沉降、位移、渗压、上下游河床冲刷监测体系 522214.3工程措施 544234.4规范闸门运行操作管理 677805结论 6摘要：本文针对龙海市南溪桥闸运行管理中出现的险情，分析险情成因的个性与共性问题，探讨水闸运行管理的主要技术难点，提出较为可行的解决方法，总结经验，以期在水利工作中推广。关键词：水闸运行；险情；分析；处理1基本概况南溪桥闸位于福建省九龙江支流南溪下游的龙海市东泗乡松浦村，距龙海市区10公里，水闸建成于1966年12月，是一座具有防洪、排涝、挡潮蓄淡、灌溉供水等综合利用的大（2）型水闸。闸址以上流域面积562平方公里，水闸全长131米，共27孔，总净宽103米。其中19#～24#闸孔净宽3米，27#闸孔净宽5米，其余20孔闸孔净宽4米。水闸工程等别为Ⅱ等工程，主要建筑物为2级。原设计标准按20年一遇洪水设计、100年一遇洪水校核，流量分别为1400立方米/秒、2055立方米/秒。上游设计洪水位3.58米，下游3.11米；上游校核洪水位4.18米，下游3.11米。本次复核设计标准按30年一遇洪水设计、100年一遇洪水校核，流量分别为1890立方米/秒、2500立方米/秒。上游设计洪水位6.79米，下游6.65米；上游校核洪水位7.70米，下游7.50米；正常蓄水位2.5米。2水闸运行管理中出现的险情2.1洪水漫闸险情2006年7月“碧利斯”台风来袭，造成南溪桥闸上游水位达到5.9米，超过闸墩顶高程0.9米，高于闸上交通桥面0.4米，出现严重的洪水漫闸险情。2.2水闸上游铺盖及下游海漫出现大面积的冲刷坑桥闸17#-19#闸孔上游浆砌石铺盖发生局部冲刷，冲坑面积85平方米，长度10.5米，宽7.8米，最深处高程为-3.6米;桥闸下游海漫与河床也出现大面积的冲刷坑，冲坑面积3200平方米，长20～40米，宽128米，最深处高程为-5.26米。2.3存在绕闸渗流现象水闸上下游翼墙虽未发现明显的的异常，但水闸下游渐变段干砌块石护坡及下游岸坡都出现了不均匀沉陷，砌石表面不平整、开裂，局部塌陷，存在绕闸渗流问题。2.4消力池局部变形存在及启闭设施出现小裂缝南溪桥闸已长期运行60多年，局限于当时的设计、施工水平，通过观察，启闭房出现多条竖向裂缝，表明闸底板局部可能存在不均匀沉陷。由于建闸至今，未设沉降、位移观测点，无观测资料可分析闸基现在的稳定情况，但从启闭房存在裂缝的情况看，闸基局部可能存在不均匀沉降。因此，水闸基础局部存在安全隐患。2.5混凝土闸门等主体设施碳化严重且存在开裂、缺口、穿孔等现象钢筋混凝土闸门板碳化严重，且存在开裂、缺口、穿孔等现象，虽然21孔闸门在80年已经更换，但其余6孔闸门即19#～24#闸孔尚未更换；闸门止水铁件锈蚀、垫木破损严重，造成闸底止水设施漏水严重；特别是水闸胸墙老化破损，无法正常起吊；工作桥大梁和楼板存在顺筋开裂，局部破损及碳化。且工作高程不足，导致闸门开启受限。涨潮时，一旦下游潮水高于闸内水位时，大量海水渗入内港，致使内港水质盐化。2.6水闸下游河道淤积日趋严重南溪桥闸至下游出海口河长17.98公里，河道不顺直，间有急弯、缓弯，水流不畅，加之位处九龙江河口感潮区，河口涨潮历时少于退潮历时，涨潮进泥量大于退潮挟带的出泥量，潮水顶托明显，过流断面日趋缩小，最窄处河宽只有105米，淤积日益严重。3险情成因分析3.1水文观测缺失九龙江南溪流域内没有水文站，流量、泥沙等水文资料缺乏，也没有气象站，无气温和风速等观测资料。上世纪80年代以前资料不完整。只有南溪桥闸、白水站始于1980年断续最高水位观测资料，浮宫站1970年以来较长系列的水位记录资料。流域内有漳浦县的欧寮、南浦、长桥、官浔、龙海市的白水等5个主要控制雨量站，各站均设站较早，上世纪九十年代欧寮、南浦、官浔停止观测，长桥、白水两站至今仍在继续观测。3.2闸址控制面积出错由于南溪桥闸建成于1966年12月，限于当时技术水平及水文观测资料的缺失，原设计计算的流域面积467平方公里，与2009年鉴定复核的562平方公里，相差95平方公里，存在较大误差。从2006年7月“碧利斯”台风袭击出现的漫闸险情，南溪水闸上游洪水位达到5.9米，超过闸墩顶高0.9米，高于闸上交通桥面0.4米的情况来看，与闸址控制面积出错，水闸工程等别及建筑物级别和洪水设计标准不符合现行规范要求，相互印证。3.3不良的水下地形材料X与水流流态是上下游冲刷破坏不止的主要原因桥闸上游在龙海市官园村以上南溪河道狭窄，河道坡降非常陡，达8.6‰，集中了主河道的主要落差。官园村以下河段平均坡降仅0.2‰，明显趋缓，又弯弯曲曲，高低不一，水流方向多次迂回。桥闸上游铺盖塌陷严重，17＃～19＃闸孔塌陷最严重，塌陷高差达0.4米，均在铺盖原高程－1.5米以下。桥闸下游海漫段冲刷坑面积最大处达3200平方米。虽经1998年填砂、铺土工布和抛石处理，冲刷深度有所缓解，但效果不甚理想，抛填的块石和铺设的土工布仍受水流冲刷、掀翻，冲坑深度达3.1米。3.4潮水顶托影响桥闸下游河道淤积主要受河口感潮区潮水顶托影响，但现状河道弯曲迂回，坡降趋缓明显，也是原因之一。特别是水闸下游5.6公里处，众多人工围滩养殖侵占河道、狭窄弯曲处人工丁坝，改变了水流流向，河道最窄处只有105米，行洪宽度不足，河道淤积严重。3.5环境水水质影响不管是从历次除险加固设计所做地表及地下水规范检测，PH值在6.5左右，呈弱酸性，对砼具有一定的腐蚀性，相对于龙海市其他地方水闸使用情况，南溪桥闸的混凝土结构闸门老化快，易破损开裂，与弱酸性的环境水关系密切。通过现场观察，闸墩经过长期运行，也有碳化及锈蚀现象，形成了渗水通道。3.6未进行基础灌浆处理现场检测闸底板与地基接触较紧密，无发现结合部的渗漏问题，但从退潮时闸后存在较大的水流量情况来看，基础局部存在渗漏现象。这与上世纪六十年代当时的社会生产力条件、施工水平有关，从原始图纸查阅及核对，桥闸基础基本位于碎屑状强风化花岗岩上，建设过程中未对该岩基进行灌浆处理，砌石底板也未进行防渗处理，导致局部闸基渗漏。4对策及解决方法4.1做好新一轮水闸工程安全鉴定工作由于该水闸建成于上世纪六十年代，原设计标准按20年一遇洪水设计、100年一遇洪水校核，加上闸址控制面积出错，按现行30年一遇洪水设计、100年一遇洪水校核对比，因此，做好新一轮安全鉴定工作，加深安全鉴定报告深度尤为重要。4.2健立水闸沉降、位移、渗压、上下游河床冲刷监测体系一是水位观测。上、下游各设置水位尺一处，测点应设在水流平稳、受风浪和泄流影响较小处。二是水平、垂直位移观测。可在闸顶处设一条视准线，在闸墩顶布置4个位移观测点，采用视准线法进行水平位移观测，垂直位移观测在左右岸设工作基点进行水准测量。三是扬压力观测。在闸墩设测压管，通过电测水位计观测闸基扬压力。四是现场检测。混凝土强度采用超声回弹综合法进行测试，碳化深度可用指示剂法进行碳化深度值测试。五是全面对水闸水下结构进行检查观测。可采取目前较为先进的地质雷达检测措施，地质雷达测线沿拦河闸走向布置，主要检测下游海漫部分，摸清水闸发生严重冲刷的机理，论证河床发生严重冲刷后行洪能力的变化，及时采取行之有效的解决方案。六是水工模型试验。建立南溪桥闸枢纽水工模型，分析过闸流速、流量及冲刷程度等水力参数，进一步系统研究桥闸的泄水流态、泄流能力、河床冲刷等试验成果，彻底解决桥闸的防冲消能问题。4.3工程措施4.3.1实施南溪下游河道综合治理工程拟定防洪岸线及河道整治规划，提出水闸工程改造方案。经批准方案确定：堤顶两岸间宽度不小于160米，河槽清淤底宽不小于45米，河道坡降按1/12000，设计河底高程在－2.5～－4.37米，堤身采用复式断面，堤岸边坡1：2，河槽边皮1：6。目前，一期整治工程按标准断面整治河长5.6公里，退垦还河面积38万平方米，基本解决了闸址下游的河道淤积问题。4.3.2水闸并孔加高单独水闸扩孔对降低上游洪水位的作用非常有限，而单独闸室加高又出现孔数太多不合理问题，采用并孔加高方案，将旧闸孔3并成1孔，利用旧墩外包砼，每2孔增设抗震分缝，上、下游侧闸墩顶加高至9.30米、8.36米，泄流总净宽达104米，可解决标准洪水过流问题。4.3.3消能防冲设施加固下游连接段末端与河床一起形成冲坑，抛石下游测冲坑砂坡过陡，跌水、回流、旋涡等不利流态存在。按照现行标准和规范进行消能防冲验算，重新设计消力池，对消力池底板进行翻砌加长，并在下面布置排水管。消力池后接长海漫及设抛石防冲槽，冲刷坑可用石渣回填。4.3.4闸基防渗桥闸17#～19#闸孔上游铺盖，下游海漫与河床发生冲刷塌陷现象，说明铺盖平整性、完整性、稳定性较差。解决方法是采取防渗加固措施，可采用砼防渗墙和防渗帷幕两种方案进行比较，经测算，防渗墙方案投资较大，采用闸基防渗帷幕处理。至于闸室右岸绕闸渗流问题，考虑到水闸右岸地质多为素填土、全风化花岗岩、强风化花岗岩等，属弱透水层，可采用单管高压旋喷桩防渗墙处理。4.3.5更换及拆除措施19#～24#闸孔的钢筋混凝土闸门板碳化、破损确实严重的可更换为钢闸门；水闸启闭房及交通桥拆除重建。4.3.6必要的修补措施排架及大梁进行加固修补；对水闸两岸下游护坡加固修补。4.3.7供电系统重新选型改造根据工程特点及其重要性，负荷按二级重要性等级设计，利用现有10KW专用架空线路，选用一台容量160KVA变压器，以满足闸门液压式启闭机直接启动升降要求。应急备用采用柴油发电机组，备用容量选用150KW。4.4规范闸门运行操作管理桥闸位于九龙江入海口，具有沿海水闸的特点，每当潮水涨落时对桥闸泄流影响很大。闸门设置单向受力安全板，反向内外水位差不超过1.5米。由于水闸上游库容较少，调洪能力低，汛期