水工钢闸门科学管养系统研究

严剑卫+张隽超+郭建斌

摘  要：目前，江苏省的水利事业获得了快速发展。因此，切实、科学管养水利设施，对促进江苏省水资源和水生态环境又好又快的发展具有十分重要的意义。依据现有的规程、规范，并结合工程需要，建立钢闸门运行管理数据库，以实现钢闸门安全技术文件的集成管理，从而确保钢闸门的规范、程序化管养。

关键词：水资源;水环境;水利工程管理;安全检查制度

中图分类号：TV663+.4            文献标识码：A               DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.01.019

江苏省滨江临海、水网密布、湖泊众多，长江和京杭大运河分别贯穿江苏省的东西和南北。江苏省内现有河流2 900多条、流域性堤防6 600 km、大中型水库47座、大中型水闸341座和大中型泵站159座。由此可见，切实、科学地管理这些水利设施，对江苏省水资源的高效利用具有十分重要的战略意义。

水工钢闸门是水利工程中的重要设施之一，是水利工程的安全渡汛、防洪和调配水资源的关键设备。相关研究表明，加强对役闸门的运维研究，是确保水利工程安全运行重要保障。本文以《中华人民共和国水法》《中华人民共和国防洪法》《水工钢闸门和启闭机安全检测技术规程》和《水利水电工程金属结构报废标准》等为指导，编制了切实、可操作的水工钢闸门运行管理系统，按计划组织了设备的更新、改造和除险加固计划，从而为水工钢闸门的安全、可靠、高效运行提供了重要的数据和技术支撑，这对工程管理的现代化建设具有一定的前瞻性。

1  水工钢闸门的科学管养制度

水工钢闸门的科学管养制度主要由安全检查制度、安全复核制度和各类运行规章制度组成，具体如图1所示。

1.1  日常维护制度

水工钢闸门的日常维护是保证在役水利工程安全、可靠运行的重要措施之一。浙江省马山闸的闸门在潮水的不断冲击下逐渐锈蚀，长期运行后导致垮塌，进而造成了严重的经济损失;

广西恶滩电站忽视了门槽中存在的局部破损，在闸门下放过程中，因受水力学流态作用，导致钢丝绳被拉断，进而造成闸门坠落的严重事故。因此，加强钢闸门的日常维护工作，对确保水利工程的安全运行和除害兴利具有重要的意义。

图1  水工钢闸门科学管养的组织框图

1.2  安全检测制度

安全检测由专门的工作技术人员、安全检测仪器和检测技术手段组成，对水利工程进行规定的专项检查，重点检查在役闸门的安全性。目前，我国已经制定了《水工钢闸门和启闭机安全检测技术规程》等一批规程、规范，可结合工程现状，重点开展腐蚀量、无损探伤、应力和启闭力等方面的检测工作，从而有效获取在役钢闸门的定量安全信息。

1.2.1  腐蚀量检测

腐蚀量检测采用测厚仪或其他量测工具，获取腐蚀部位、分布状况、严重腐蚀面积占比、腐蚀构件的蚀余截面尺寸等综合信息，并能评定主要受力构件的腐蚀等级，从而为工程运行管理提供重要的决策数据。

1.2.2  无损探伤

闸门一般为焊接钢结构，主要受力的焊缝为一、二类焊缝。无损探伤采用渗透或磁粉探伤的方法检查表面或近表面裂纹，主要解决受力焊缝表面裂纹延展的问题。比如，超声波探伤检测可侦测闸门受力焊缝内部的缺陷。

1.2.3  应力检测

开展应力检测可获取闸门结构在受载条件下的应力状况，主要检测水工钢闸门的主梁、边梁、支臂面板、吊耳、支承梁柱、机座和吊板等受力构件。应力检测应遵循以下2点原则：①荷载采用分级加载，以确定各级荷载下的结构应力;②应力检测中每一级荷载应重复检测2次，每次检测中的数据采集应≥3次。

1.2.4  闸门启闭力检测

启闭力检测主要是为了获取在役条件下钢闸门的起吊能力，主要获取闸门的启门力、持住力和闭门力等信息。通常采用传感器法、应变片法或其他方法。在采用应变片法时，应注意测点的位置，测点应布置在启闭机吊具、吊杆或闸门吊耳等构件上的均匀受力部位，且闸门在每个吊点上的测点应≥4个。此外，在闸门启闭力检测中，不同的检测数据相差较大时，应及时找出原因并重新检测。

1.3  补强加固和报废制度

补强加固主要是指水工钢闸门在无法满足设计要求的情况下，为了保持正常运行而采取的加固措施。对于达到设计使用年限或补强加固后仍难以满足在役安全运行的设备，应根据《水利水电工程金属结构报废标准》和其他法规文件中的要求，强制报废这些设备中的闸门和启闭机，从而避免安全事故的发生，确保工程的安全运行。

2  运行管理制度建设

应编制闸门运行管理系统，建立工程管理数据库，从而确保钢闸门的规范、程序化管养。系统的组织框图如图2所示，系统后台和运行界面如图3所示。采用该系统可查询、下载、添加、编辑和删除相关技术信息和专业文献。

3  结束语

通过建立、完善水利闸门和更新、加固启闭机，为当前江苏省水利工程管理部门制订合理、有序的工程管理决策提供了参考依据，确保了水工钢结构在役安全运行，对规范水利工程安全监测领域的市场秩序起着决定性作用。

目前，江苏省处于率先全面建设更高水平的小康社会和社会主义现代化建设加快推进的重要时期。因此，我们必须清醒地认识当前面临的新形势，从而正确把握发展方向。在新时期，江苏省的水利事业正处于从传统水利向现代水利和可持续发展水利转型的关键阶段。因此，积极制订完善的工程管理规范，符合当前我国水利行业坚持用科学发展观、新的治水思路指导水利工作的基本要求，有助于水利工程管理部门加深对水利的全局性、战略性、根本性、规律性问题的认识，对进一步健全水利工程管理体制具有前瞻性和战略性，有助于完成新时期水利工程管理的新使命、新任务。

图2  系统组织框图

图3  系统的后台和运行界面

参考文献

[1]郭建斌，郑圣义.钢闸门腐蚀安全研究[J].腐蚀与防护技术，2006（01）：73-76.

[2]郑绿锵.水工钢闸门及启闭机常见质量问题及对策[J].建材与装饰（中旬刊），2007（10）.

[3]吕振霖.实现江苏水利现代化建设新跨越[J].江苏水利，2010（01）.

〔编辑：张思楠〕

Keep the System Research of Hydraulic Steel Gate Science

Yan Jianwei， Zhang Junchao， Guo Jianbin

Abstract： At present， Jiangsu province water conservancy has obtained the fast development. Therefore， practical， scientific management and maintenance of water conservancy facilities， which is important to promote the development of Jiangsu water resources and water ecological environment and fast. Based on the existing rules， norms， and combined with the engineering needs， establish the steel gate operation and management of the database， in order to realize the integrated management of technical documents of steel gate security， so as to ensure the steel gate normative custody.

Key words： water resources; water environment; water conservancy project management; safety inspection system

文章编号：2095-6835（2015）01-0021-02

face="方正楷体简体" >].黑龙江科技信息，2012（11）：151，228.

[5]戴炳荣，宋俊典，钱俊玲.云计算环境下海量分布式数据处理协同机制的研究[J].计算机应用与软件，2013（1）：107-110.