鹿沟渠首引水闸枢纽安全评价浅评

田 静

（兰州江明水利水电工程设计咨询有限公司，甘肃兰州 730000）

1 工程概况

鹿沟渠首引水闸枢纽位于民乐县南丰镇山城村山城河上，距县城4.5 km，水闸枢纽主要由进水闸、泄洪闸及溢流堰3部分组成，设计引水流量6 m3/s，控制民乐县洪水河灌区灌溉面积0.123万hm2。工程于1975年8月建成，已经运行了43年，由民乐县洪水河管理处管理。鹿沟渠首引水闸枢纽为Ⅲ等中型工程，主要建筑物设计等级为3级，原设计洪水标准为20年一遇，无相应洪峰流量，校换洪水标准为50年一遇，相应洪峰流量为100.15 m3/s。枢纽运行过程中经历了2次大的维修，工程设施基本完整，但部分建筑物破损严重。两岸进水闸、泄洪闸底板及墩体底部冲蚀、冻胀损坏明显，砂浆表皮脱落、裂缝，石子外露、蜂窝麻面等混凝土表观缺陷严重，水闸胸墙都已被洪水冲毁。闸门使用至今未进行过更换，闸门止水橡胶漏水严重，闸门表面防腐涂层已经全部脱落并产生锈蚀，局部已产生形变，无法正常启闭。2002年仅对进水闸及泄洪闸的启闭设施进行了简单保养，现手动螺杆启闭机螺杆已弯曲变形，无法启动。河道溢流坝表面砂浆都已冲蚀破损，砌石外露，有的已散落于河道中，并且由于下游未设消耗防冲设施，坝下游河床已经形成了较大的冲坑（最深处达1.0 m），坝基出现垮塌迹象，影响坝体安全。因此，水闸枢纽进水闸、泄洪闸及溢流坝的结构及金属结构设备均需进行评定防洪安全等级。

2 现场调查分析评价

鹿沟渠首引水闸枢纽工程为完建工程，且建设年代已久，无任何设计及施工资料，无法参照当时设计和施工时的各种资料参数，只能根据现场调查和监测资料进行分析。调查内容分为两项：第一项是主要建筑物及金属结构现状调查，现场调查并留影像资料，重点调查闸墩、闸门槽及启闭机排架砼是否存在冻蚀、冲蚀、裂缝，记录相关资料，并留影相关资料。第二项是对水闸枢纽运行管理情况进行调查，主要采用调查表的方式进行调查，调查表中包含建成时间、供水范围（灌区名称、灌区面积）、设计引水流量、引水时段、运行期水闸加固维护情况、闸门及启闭机更换或维修情况、运行中存在的主要问题等。通过调查分析，摸清了水闸枢纽存在的问题，水闸安全评价结论及建议如下。

2.1 水闸枢纽防洪安全隐患及疑点

该工程为完建工程，原设计、施工资料已无处可查，无法参阅当时设计施工的各种参数，只能根据现场调查分析和实际测量数据进行分析评价。现场调查监测发现水闸整个枢纽建筑物都存在不同程度的损坏，溢流坝坝体表面冲蚀损坏严重，砌石外露，有的散落于河道中。溢流坝下游河床冲刷出一些深坑，泄洪冲砂闸与左岸进水闸胸墙遭到损坏，右岸进水闸浆砌石闸墩砂浆脱落严重，整个枢纽结构的稳定性存在一定的安全隐患。闸门及闸门启闭设备均出现比较严重的腐蚀变形，无法正常运行。

2.2 进水闸、泄洪冲砂闸安全状况分析

两岸水闸闸墩均受水流冲蚀严重，砂浆表皮脱落、裂缝，有的石子外露，存在气泡、孔洞、蜂窝麻面等缺陷，闸墩损坏较为严重。

进水闸、泄洪冲砂闸闸槽止水设施都已老化、脱落，水闸漏水情况严重。左岸进水闸、泄洪冲砂闸混凝土胸墙被洪水冲毁，进水闸吞浆砌石引水渠道部分被水冲毁，砌石外露；右岸引水渠也出现不同程度的开裂、砂浆脱落。闸门变形锈蚀严重，启闭设备老旧，需人工手动启闭。因年久失修、缺乏维修保养，现已基本无法正常运行。水闸枢纽在初建时未设检修闸门，运行时如遇突发情况存在安全隐患，视频监控系统不完善，没有设置监控摄像系统，运行管理不方便。

2.3 溢流坝安全状况分析

溢流坝为浆砌石结构，建成年代已久，表面砂浆脱落，有的块石掉落在河床中，且上游淤积严重，已无法起到引流蓄水的作用。溢流坝下游未设置消能设施，致使下游河床冲刷严重，直接影响溢流坝安全。工程效能放冲安全性评为B级。

2.4 水土建筑物混凝土结构安全评价

鹿沟渠首引水闸枢纽闸门为平板式闸门，闸门墩受水流冲蚀，有砂浆表皮脱落、裂缝、掉块、石子外露及气泡、孔洞、蜂窝麻面等混凝土缺陷，闸墩损坏较为严重。为此，对水工混凝土质量进行了现场回罩测量检测。原则上每个检测构件不少于10个测区，但对于某个测面方向尺寸小于4.5 m，且另一个侧面方向尺寸小于0.3 m的构件不少于5个测区，各测区均匀布置在检测单元上，用中型回弹仪进行检测。将回弹值测试面清理干净、打磨平整，测点应避开气孔或外露石子，各测点只允许弹击1次。弹击时回弹仪的轴线垂直于结构或构件混凝土表面，缓慢均匀施加，不宜用力过猛或突然冲击。

回弹值测试完毕后进行碳化深度测量，用电动冲击钻在回弹值的测区内钻直径20 mm、深70 mm的孔洞，将孔洞内的混凝土粉末清理干净，在孔洞内部的边缘处滴加1.0%酚酞乙醇溶液，然后用碳化深度测定仪测量混凝土碳化深度（不变色的深度），读数精度为0.5 mm。

根据回弹检测结果，引水闸闸墩强度推定值为16.0～18.4 MPa，平均碳化深度为6.0 mm，混凝土碳化深度小于钢筋保护层厚度，属于B类碳化。混凝土强度低于现行规范要求，混凝土结构安全性评价为C级。

2.5 金属结构设备安全评价

鹿沟渠首引水闸枢纽工程金属结构设备在泄洪冲砂闸段以及左、右岸进水闸段，配设了相应的泄冲闸、进水闸工作闸门和启闭操作设备。其中左、右岸进水闸及泄冲闸均为1孔敞开式平板闸，闸门尺寸分别为2.0 m×1.6 m、1.5 m×1.3 m、2.0 m×1.4 m，启闭方式相同，均采用手动螺杆启闭机启闭闸门。水闸初建时受资金、设计水平、施工技术等原因的限制为木板闸门，钢闸门是后期维修改造时更换的，闸槽未安装闸门预埋件，导致闸门闭合不严、漏水严重。泄洪冲砂闸闸门锈蚀严重，闸门弯曲变形，止水设施已脱落，与胸墙结合部位设计不合理，启闭设备采用的是手动螺杆式启闭机，启闭不方便，操作强度大，支架与螺杆也存在锈蚀、变形问题。金属结构设备已经处于无法正常使用的状态，严重影响着闸门的正常运行。

综上所述，鹿沟渠首引水闸枢纽工程金属结构设计布置合理，但启闭机选型不便于管理人员操作，目前金属结构总体上锈蚀、变形严重，闸槽无埋件，止水设施已经完全脱落，闸槽与闸门不匹配，无法正常运行。金属结构安全性为C级。

3 结束语

该工程总体设计基本完整，选址适宜，地质条件较好。但是经过多年运行，设施老化，水闸混凝土结构冲蚀严重，实测混凝土强度较低，低于现行规范要求，严重影响着水闸的安全运行，为四类水闸。为了保障洪水河灌区0.123万hm2农田的灌溉用水及安全，使农民实现增产增收，建议将此水闸报废重建。