阿瓦提渠首病险水闸主要问题及处理措施

阿地力·艾力

(新疆喀什噶尔河流域管理处，新疆喀什844000)

1 喀什噶尔河流域阿瓦提渠首病险水闸现状

阿瓦提引水枢纽对喀什噶尔河流域克孜河的水资源调控、防洪调度、保障流域的防洪安全意义重大，位于克孜河左岸的卡甫卡，当地也称此叫卡甫卡引水枢纽，控制流域内喀什市和疏附县 8个乡 70.33万 hm2灌溉面积，地理位置E75°21'，N39°25'，见图1。

克孜河阿瓦提引水枢纽属三等中型工程，主要建筑物为三级，次要建筑物为四级，临时建筑物为五级，设计洪水频率为20年一遇，流量为580 m3/s，校核洪水频率为100年一遇，流量为1 554 m3/s，进水闸引水流量为40 m3/s，加大流量为45 m3/s。

枢纽建于1954年，为临时梢木建筑物，1965年改建为半永久性建筑物，经多年运行后，于1998年开工对引水枢纽进行了续建、改建，2000年完工。现状枢纽由进水闸、泄洪冲砂闸、溢流堰、护底溃坝和500 m半永久性导流堤组成。渠首建后虽然经常维修养护，尽管如此，在当时的工程技术较落后的大背景下，出现诸多工程设计标准低，施工技术较落后，导致工程施工质量低下。还有施工竣工验收，当时运行管理制度不完善，工程正常养护经费无法正常投入。在工程改造过程中，除险加固费用投入不足，因此在运行过程中，工程很容易老化病害，直接影响到该工程的安全性，适用性，耐久性，甚至直接产生工程安全隐患。因此，调查分析病险水闸的主要问题及处理措施建议，尤为重要。

图1 阿瓦提引水枢纽

2 病险水闸存在的主要问题及成因

1)阿瓦提引水枢纽原设计洪水标准为20年一遇设计，100年一遇校核，相应流量为580 m3/s和1 554 m3/s。表1给出了各建筑物过流能力复核结果。

表1 各建筑物过流能力复核结果表

在进行闸门安全鉴定期间，对原洪水系列进行延长到2005年分析计算后，其结果是同频率条件下的洪水流量有大幅度的增加，枢纽设计洪水20年一遇流量为1 054 m3/s，校核洪水100年一遇流量为2 204 m3/s，因此计算结果为，在原设计校核洪水位时，泄洪冲沙闸泄水能力为195.88 m3/s，进水闸过流能力为46.33 m3/s，溢流堰泄洪量464.47 m3/s，溃坝泄洪量888.17 m3/s，总过水能力为1 594.85 m3/s，而该工程枢纽经过洪水分析后实际标准设计洪水20年一遇流量为1 054 m3/s，校核洪水100年一遇流量为2 204 m3/s，根据计算结果可以看出该工程仅能达到30年一遇的防洪能力，不满足100年一遇的洪水效核标准，影响工程正常运行，为灌区带来安全隐患。

2)现克孜河泥沙含量较大，加上灌区引水比例过高无法正常排沙，人工弯道和溢流堰淤积严重，水闸混凝土底板磨损严重，结构部分部位有缺棱、掉角现象;导流堤右侧裹头后侧有淘刷危险，每年需采用卵石铅丝笼防护;老溢流堰段，混凝土板长期运行，产生大量龟裂，难以保证其正常运行;溢流堰防冲墙左岸处存在冲刷，深度1 m左右，已露出墙基;溢流堰后侧河道整治尚未完成，一旦遭遇大洪水，将成为阻碍溢流的主要障碍;进水闸后消力池左侧护坡裂缝，扭面裂缝，闸门底部漏水;泄洪冲沙闸闸前扭面有两道裂缝，宽度2 cm左右。进水闸与泄洪冲砂闸边墙较好，闸底板磨蚀冲刷严重，进水闸、冲沙闸、泄洪闸等闸前淤积严重，闸门普遍锈蚀，水封失效，无检修闸门，闸房满足正常运行需要。由于资金限制完全没有冬季运行设施和观测设备，每年冬天为了破冰运行、在闸门加火融冰，闸门主梁变型，启闭设备磨损、锈蚀、止水设施丧失功能，闸门漏水严重，存在安全隐患;枢纽虽然有管理办法，由于现有管理人员管理水平不高加上枢纽和布置技术条件限制及灌区渠引水需要，基本上没有办法按照管理办法运行和管理，特别是由于水量限制和没有冬季运行设施，无法正常进行排沙，淤积严重;冬天无法正常排冰等原因严重影响了该工程的防洪、引水、排沙、排冰等功能的正常发挥。目前在人工弯道处存在淤积，影响水闸泄洪能力。人工弯道凸岸岸顶宽度不足，局部已出现滑塌现象，给工程度汛带来极大压力。

3 处理措施及建议

1)该枢纽设计、校核洪水标准不符合现行规范要求，防洪能力不足，建议对其进行改造，根据现行规范要求提高设计、效核洪水标准，使其满足防洪标准的要求使工程安全运行。

2)改善消能防冲性。能对于消力池、海漫及防冲槽不满足要求的，可采取加深或延长消力池、增设消力坎或二级消力池、延长海漫长度、增加防冲槽深度、在消力池或海漫末端增设板桩墙等工程措施来解决。

3)对于裂缝碳化修补，对结构强度没有影响的裂缝，将裂缝内杂质碎片等清除干净后，可采取压力灌浆法对裂缝进行化学灌浆，也可根据裂缝情况凿成V字型或倒梯形，并清洗干净后，槽内用水泥砂浆、丙乳砂浆及环氧砂浆等嵌补。

对因结构强度不够而产生裂缝，应认真对结构进行受力分析计算，根据实际荷载情况，采取锚贴钢板法、加大截面法、粘贴玻璃钢法、增设杆件法等，这些加固方法在很多工程中均有应用，不再赘述。

4)更换机电及金属结构。对于六、七十年代的水闸，机电及金属结构均已达到报废标准，且自动化程度低，应考虑全部更换较为合适。

5)更新观测设施，加强工程管理。由于这些水闸的观测设施陈旧，设备老化，缺少自动化监测系统，观测设施不完善，不能准确掌握水闸的运行情况，对水闸调度、控制运行极其不利，因此，必须对观测设施进行彻底更新改造，使之满足现代水利管理的需要。在管理过程中，必须全面贯彻“安全第一，预防为主”的现代水利管理观念，科学主动的去发现问题，建立安全可靠、经济合理、技术先进的管理体系。

6)对于该工程可能会出现基础沉降问题，建议在该工程附近做3个沉降观测的基准点，利用水准仪定期对其实行基础沉降观测，防止因为沉降而发生结构破坏，从而保证整个工程结构安全。

4 结论

对水闸的加固处理要结合水闸自身问题综合考虑，通常几种措施结合起来，并进行技术经济比较后确定加固方案。该工程建设初期为“三边”工程，设计标准低，施工条件差，每年运行都要耗费大量的人力、物力、财力，使枢纽工程的效益无法完全发挥，虽然随着2000年更新改造工程的完成，枢纽的引水、泄洪能力有了一定提高，但由于资金限制没有能彻底消除安全隐患。除加强安全监测、完善应急预案外，还需要在调度运用等方面做相应调整，确保工程安全运行。

［1］ 张磊，苑生慧，周浩天，等.新疆克孜河阿瓦提引水枢纽工程水闸安全鉴定报告［R］.乌鲁木齐:新疆生产建设兵团勘测规划设计研究院，2009.

［2］ 贾华民.病险水闸除险加固初见成效［J］.治淮，2001(10):45－46.