崔璇(滨州市簸箕李引黄灌溉管理局,山东滨州251700)
簸箕李灌区渠首西引黄闸存在问题及对策
崔璇
(滨州市簸箕李引黄灌溉管理局,山东滨州251700)
【摘要】以簸箕李引黄灌区渠首西引黄闸为例,分析目前黄河下游一些引黄涵闸存在的主要问题和涵闸存在年久失修、引水能力差等安全隐患。提出了涵闸除险加固等一系列工程措施。
【关键词】簸箕李灌区;西引黄闸;存在问题;工程措施
簸箕李西闸位于山东省滨州市惠民县、黄河大堤左岸208+034处,修建于1989年,为钢筋混凝土箱式结构,共两联4孔,孔口尺寸高、宽均为3m,闸门为钢筋混凝土梁板式平板闸门;涵洞进口段长10m,其后为8节洞身,每节长10m,涵闸全长90m。该闸设计底板高程16.50m,设计防洪水位30.8m,设计引水流量50m3/s,加大设计流量70m3/s;闸墩顶设钢筋混凝土机架桥,机架桥顶设启闭机,机房内设QPQ型1×80t卷扬式启闭机4台。
目前簸箕李西闸洞身橡胶止水带压板已严重锈蚀,涵洞沉降出现左右不均、前后不均的严重安全隐患,在设计关门挡水及2008年设计洪水时,第1、2节分缝止水失效并渗水出逸,出逸比降不满足规范要求。
闸门行走轮16个全部锈死,转动轮不转动,造成启门时启闭机超负荷运转,闸门启闭时机架桥震动严重,启闭困难,威胁机架桥结构安全;闸门铁件严重锈蚀、磨损;侧、底止连接水橡皮脱落,漏水严重。闸门、启闭机排架混凝土强度均不能满足设计要求,闸墩局部存在混凝土剥落现象。启闭设备至今技术落后,耗能高,效率低,运行操作人员劳动强度大,且不便于实现技术改造。
该闸电气设备大大超过了使用折旧年限20年,经多次维修使用,存在技术落后,耗能高,效率低,运行操作人员劳动强度大等问题,由于无备品备件,遭遇意外事故破坏而不可能修复,不利于管理单位技术改进和提高。
56个沉陷观测点中23个因损坏或其它原因不能观测(占41%),因引用基点更换,各测点累计沉降量不能延续,不能满足观测要求。33个点测压管中6个因损坏或其它原因不能观测(占50%)。不能满足观测要求。综上所述,目前本灌区西闸主要运行指标已达不到设计指标,工程存在严重损坏和安全隐患,须经过除险加固才能达到正常使用,根据《水闸安全鉴定规定》该闸评定为三类闸。
簸箕李西引黄闸设计引黄水位19.86m,底板高程16.50m,现堤顶高程29.50m,设计防洪水位30.80m。该闸至今已运行25年,基本满足工程设计效益。最大过闸流量(2003年3月12日)为38.9m3/s。簸箕李灌区承担着滨州市无棣、阳信、惠民三县工农业和沿海人畜引水及滩涂开发的供水任务,设计灌溉面积10.90万hm2,有效灌溉面积5.13万hm2。由于引黄闸存在以上问题,不仅影响了水闸的正常运行,而且严重威胁着黄河大堤的安全,因此对簸箕李灌区西引黄闸进行除险加固是十分必要的。
4.1洞身和堤防交界处压力灌浆
采用静压灌浆设计,灌浆压力小于50kPa。按梅花形布孔,在闸首及涵洞两侧各布置6排灌浆孔,设计排距为2m,孔距为1.0m,孔径为35mm。造孔深度超过闸首底板和涵洞底板以下1.5m,即设计孔深9.35~15.35m。灌浆土料和浆液的各项指标参数依据《土坝坝体灌浆技术规范》,结合黄河下游多年的灌浆经验来选择确定。
4.2闸室及洞身混凝土剥落部位修复
原混凝土耐久性低于现行规范耐久性要求,闸墩及洞身局部存在混凝土剥落现象,需要采用“凿旧补新”的修补方法进行处理;1)为了避免混凝土凿除过程中对原有构件破坏,采用人工凿除的方法进行清理,对混凝土表面开裂、松散、剥落的凿除直至露出新鲜混凝土面。2)对有缺陷的混凝土进行凿毛清理后,用高压水冲洗干净,采用丙乳胶浆净浆打底,丙孔砂浆抹面应按设计厚度分层施工,每次施工层厚4~5mm,施工抹面只能向同一方向刮抹,不要来回多次刮抹,手触不粘手时方可进行下一层施工,上一遍刮抹方向和下一遍刮抹方向呈“十”字交叉垂直方向施工,丙乳砂浆铺到位后,用力压实并随即罩面,注意向同一方向压实,不需二次压光。若修补缺陷较深,可在内部填充预缩水泥砂浆或细石混凝土。
4.3观测设施修复
在两侧涵洞内沿涵洞长度方向各均匀布置4个渗压计,通过洞底板抠槽埋设引线引向启闭机房内,房内设沉降终端读数仪。共设渗压计8个,其中2个位于闸首。渗压计通过底板钻孔放置于底板下0.5m处,安装好后回填水泥砂浆封堵钻孔。鉴于目前地基沉降已基本稳定,不再对已损坏或掩埋的金属沉陷点进行恢复。
4.4止水加固处理
止水加固处理方法采用橡胶止水带压板止水。该方法为在伸缩缝两侧以植筋方式植入螺栓,将橡胶止水带用扁钢通过拧紧螺母紧压在接缝处。橡胶止水带安装前将遇水膨胀橡胶条填入变形缝内。止水带为桥型橡胶止水带,所用金属部件均采用不锈钢材料。
4.5启闭机排架重建
原启闭机排架不满足钢筋混凝土强度要求和抗震构造要求,因此应对现机架桥排架进行拆除重建。并新建砖混结构启闭机房。
4.6机电设备
根据《供配电系统设计规范》(GB50052-2009)规定,本工程按三级负荷设计。此类负荷需要单回路电源,供电电源利用原有10kV电源,从终端杆处引接至水闸箱式变电站。为了提高管理水平,实现“无人值班、少人值守”,满足迅速、可靠、准确地对水闸进行监控的要求,簸箕李西引黄闸控制方式采用现地与远方两种,闸室采用视频监视系统。
4.7金属结构
对闸门和启闭机设备更新,拆除旧闸门及拉杆4套,门槽4套和固定卷扬启闭机4台,新建平面闸门4扇、门槽4套、拉杆4根,固定卷扬启闭机4台。
1)簸箕李西引黄闸进行除险加固后与新建东闸配合引水将改变彻底改变灌区引水难的现状,对灌区农业增收,农产品价格稳定起到有力的推动作用。
2)减少渠道淤积,减轻灌区群众的清淤负担。引黄必引沙,泥沙处理的好坏是关系到引黄灌溉发展的重要因素。本工程实施后,可提高灌区引水能力,改变灌区小流量引水的状况,达到设计引水流量,将极大地减少输水渠道淤积与土地沙化,减轻群众的清淤负担,改善灌区恶化的沙化环境。
3)改善农村人畜吃水困难状况。灌区北部滨海地区,地下水含盐、含氟量高,人畜吃水异常困难。灌区的黄河水,水质较好,达到国家规定的地面水Ⅲ类标准,可满足生产、生活和灌溉用水要求。工程实施后,利用黄河水解决人畜吃水的困难状况,洁净的水质对防止各种地方病、传染病的发生、流行和保障当地人民群众的身体健康起到积极作用。
(责任编辑迟明春)
作者简介:崔璇(1980—),女,工程师
收稿日期:2015-06-03
【中图分类号】S274
【文献标识码】B
【文章编号】1009-6159(2016)-02-0039-02