李家岸引黄闸闸后消能设施加固设计分析

杨震　高坤

【摘要】本文通过对李家岸引黄闸闸后消能设施冲刷主要原因进行分析，提出了经济合理加固设计的方案。

【关键词】李家岸引黄闸；消能设施；冲刷；加固

【Abstract】In this paper， the Yellow River sluice Lee shore erosion mainly due to energy dissipation facilities for analysis， proposed strengthening economic rational design of the program through.

【Key words】Lee shore Yellow River Gate；Energy dissipation facilities；Erosion；Reinforcement

1. 工程概况

（1）李家岸引黄闸位于山东省德州市齐河县河务局李家岸险工，闸轴线相应黄河左岸大堤桩号123+210，属一级建筑物。该闸为钢筋混凝土箱式结构，共分3联、每联3孔，每孔宽3米、高3米；闸室洞身全长81米。设计防洪水位39.52（大沽高程，下同）米，校核防洪水位40.52米，设计引水流量100立方米每秒，闸底板高程24.50米，设计地震烈度8度。启门能力为1X80吨。

（2）该闸1985年3月动工修建，1986年6月竣工，总投资553万元。担负着德州市齐河、临邑、宁津、乐陵、庆云、陵县6县（市）的农业、工业及生活用水任务，控制灌溉面积320万亩。为保障德州市工农业生产、城乡居民生产生活用水，促进德州经济的发展，做出了较大贡献。

（4）引黄闸洞身出口底板设计高程为25.40米，施工时，考虑施工沉陷量大，将闸洞身出口底板高程抬高为25.88米，较底板设计值高0.48米，闸后消能防冲设施高程尺寸无改变。

（5）该闸自1986年建成后运用，90年代出现抛石槽后渠道坡冲塌现象，90年代末发现抛石槽后有冲刷坑，随着时间延长，冲刷坑逐渐加深，两岸土堤淘刷严重，至2003年进行了冲刷坑测量，最大深度2.5米，2009年3月又进行了测量，最大坑深3.2米，冲刷坑面积1600平方米。

（6）现在渠底高程为24.75米，比原设计低0.65米。现冲刷坑长39.5米，宽36米，坑深3.2米。2000年前抛石1200立方米，2004年抛石1600立方米。渠道堤坡自运用后，每年都进行堤坡整修，运用至2003年，渠堤破淘刷更加严重，当年下半年进行抛石护坡，由于冲刷坑不断加深，抛石护坡随着坍塌，之后，每年都要进行抛石维修。

2. 冲刷原因分析

（1）造成下游渠道冲刷的原因，是原设计时闸后干渠各水力要素取值较现实情况有一定偏差，原设计渠底高程25.40m，现实际高程24.75m，比原设计低0.65m；当渠道通过设计流量时，原设计海漫长度较计算值严重不足，因此对出闸水流断面流速分布调整不到位，造成下游渠道的冲刷。但原防冲槽上游设施并没破坏，冲刷破坏只发生在防冲槽以后的渠道内。

（2）经综合分析比较，现有海漫长度包括14m浆砌石和10m干砌石，共长24m。本次加固工程确定在现有基础上向下游延长海漫20m长，底坡1：10，采用干砌石结构，厚0.4m，底部铺设土工布及碎石垫层。干砌石海漫后接9m长抛石槽，其后以1：10倒坡与原渠道相接。新修抛石槽仍采用原设计尺寸。现状抛石槽以后两岸渠道干砌护坡内部有淘空现象，本次加固一并拆除重做，新抛石槽下游两侧护坡坡脚处设抛石槽防护，护坡长度两岸各49m。

（3）此方案优点是：在新做抛石槽处降低后的水溏形成水垫，对出闸水流起缓冲作用，减小出闸水流的冲刷能力，保护了下游渠道。同时也避免了对冲坑的回填，方便施工。

（4）该项目施工重点是基坑降水，采用明排方式，集水井设在新抛石槽位置，东西两侧各设2 台潜水泵，采用不间断排水方式。

（5）基坑表面水排干后，实施基坑开挖及石方拆除，冲坑较深处采用拆除的旧石回填到设计高程。优先完成底部的抛石槽及干砌石海漫施工。最后完成渠道两侧护坡施工。

4. 结语

工程的加固措施采取后，能有效的减轻水流对闸后消能设施的冲刷。李家岸引黄闸闸后消能设施加固工程针对闸后消能设施出现的抛石槽后渠道坡冲塌、抛石槽后有冲刷坑、两岸土堤淘刷严重等问题进行了有效处理，该工程目前已竣工，工程已经受了考验，并正在正常地发挥着引黄供水、灌溉功能。实践证明，本工程所采用的加固措施是成功的，这些加固措施也可在其它类似工程中借鉴应用。

[文章编号]1619-2737（2014）04-02-582

[作者简介] 杨震（1976.8-），女，职称：工程师，工作单位：山东黄河勘测设计研究院，毕业于武汉大学，水利水电工程。

高坤（1980.4-），男，职称：工程师，工作单位：山东黄河勘测设计研究院，毕业于华北水利水电学院，土木工程。endprint