淮河流域水閘安全隱患產生因素及治理策略論文

時間:2022-04-19 04:45:00

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淮河流域水閘安全隱患產生因素及治理策略論文

編者按:本文主要從淮河流域病險水閘現狀;病險水閘主要成因;處理措施建議;結論四個方面進行論述。其中,主要包括:淮河流域共有大中型水閘600多座、技術經濟條件的限制、運行管理制度不完善、功能得不到正常發揮、設計標準偏低、主要建筑物施工質量差、建筑物老化破損嚴重、增強抗滑穩定性、改善消能防沖性、裂縫碳化修補對結構強度沒有影響的裂縫、滲漏處理水閘常見滲漏問題主要有點滲漏、機電及金屬結構均已達到報廢標準、更新觀測設施等,具體材料請詳見。

【摘要】目前淮河流域很多水閘由于年代久遠,存在很多安全隱患。本文分析了淮河流域病險水閘病險存在的主要原因,如設計標準低、施工質量差、老化破損嚴重等,并提出了系列可行的建議措施。

【關鍵詞】病險水閘;安全隱患;除險加固

1.淮河流域病險水閘現狀。

淮河流域共有大中型水閘600多座,這些水閘對淮河流域的水資源調控、防洪調度、保障流域的防洪安全有極其重要的作用,但這些水閘大部分建于六、七十年代,由于當時技術經濟條件的限制,大多數工程設計標準較低,施工質量差,有很多是“三邊”工程,同時建成后運行管理制度不完善,工程正常維修養護經費無正常渠道投入,工程更新改造、除險加固費用投入不足,在運行過程中逐漸產生老化病害,導致工程的安全性、適用性、和耐久性下降,功能得不到正常發揮,甚至產生安全隱患。為此,調查分析病險水閘的主要問題及處理措施建議,尤為重要。

2.病險水閘主要成因。

2.1設計標準偏低由于這些水閘建設年代久遠,防洪標準、結構強度、主要建筑物的整體穩定性、抗滲穩定、消能防沖等設計標準均達不到現行規范要求。

2.2主要建筑物施工質量差由于這些水閘很多都是建于六、七十年代,由于當時建設管理程序不完善,加上當時經濟實力、施工技術條件、施工水平和國民經濟發展所限,以及對洪水認識上的不足,致使很多建筑物混凝土強度、漿砌石砂漿強度等均偏低,建筑物內配置鋼筋很多均為圓鋼,甚至有用竹竿代替鋼筋的現象,存在嚴重的安全隱患。

2.3建筑物老化破損嚴重這些水閘經過多年運行,隨著河床演變,部分建筑物下游消力設施不能適應現狀河床,導致消力池消力不力,產生水流沖刷,引起海漫及防沖槽破損,甚至引起河床下切;經過多年運行,建筑物表面碳化及裂紋、裂縫嚴重,甚至產生露筋現象;止水及觀測設施老化損害嚴重;啟閉設備老化,缺乏防護裝置,鋼絲繩老化,閘門銹蝕嚴重,啟閉時甚至有卡阻現象,電氣設備老化嚴重,絕緣差,損耗大,存在極大的安全隱患,尤其在汛期,由于閘門不能正常啟閉,給工程度汛帶來極大壓力。

3.處理措施建議。

3.1增強抗滑穩定性對于閘室抗滑穩定不滿足要求的,可采取增加上部結構重量、加長或者加厚底板、增設阻滑板、增設抗滑樁或預應力錨固等措施來提高閘室抗滑能力;對于擋土墻抗滑不穩定的,可采取墻后增設排水設施、墻后換填摩擦角較大、重度較小的回填料,或者降低墻后填土高程等措施,減小墻后土壓力;或者在底板下增設阻滑樁、墻后增設錨桿等措施增強擋土墻抗滑能力。

3.2改善消能防沖性能對于消力池、海漫及防沖槽不滿足要求的,可采取加深或延長消力池、增設消力坎或二級消力池、延長海漫長度、增加防沖槽深度、在消力池或海漫末端增設板樁墻等工程措施來解決。

3.3裂縫碳化修補對結構強度沒有影響的裂縫,將裂縫內雜質碎片等清除干凈后,可采取壓力灌漿法對裂縫進行化學灌漿,也可根據裂縫情況鑿成V字型或倒梯形,并清洗干凈后,槽內用水泥砂漿、丙乳砂漿及環氧砂漿等嵌補。

對因結構強度不夠而產生裂縫,應認真對結構進行受力分析計算,根據實際荷載情況,采取錨貼鋼板法、加大截面法、粘貼玻璃鋼法、增設桿件法等,這些加固方法在很多工程中均有應用,不再贅述。

3.4滲漏處理水閘常見滲漏問題主要有點滲漏、線滲漏及面滲漏。

條件允許的情況下,應先降低滲漏水位,減小滲漏水壓力,然后再進行滲漏處理。對于點滲漏,當滲漏壓力比較小時,可采快凝止水灰漿或化學漿液直接堵漏;當壓力較大時,可先用塑料導管插入孔中,使水順管導出,然后用快凝止水灰漿沿導管四周封堵。對于面滲漏,根據具體情況,可采用表面涂抹防水材料、表面澆筑鋼筋混凝土護面等方式進行處理。線滲漏包括變形縫滲漏和裂縫滲漏,處理時應先清除縫內的雜物,對于變形縫,可采用嵌填膨脹橡膠或其他密封材料法,也可沿縫鑿一條寬20cm、深4cm左右的規則平槽,粘貼橡膠止水板的方法進行加固。

3.5機電及金屬結構更換對于六、七十年代的水閘,機電及金屬結構均已達到報廢標準,且自動化程度低,應考慮全部更換較為合適。

但更換時應注意與原水工結構的協調問題。

3.6更新觀測設施,加強工程管理由于這些水閘的觀測設施陳舊,設備老化,缺少自動化監測系統,觀測設施不完善,不能準確掌握水閘運行情況,對水閘調度、控制運行極其不利,因此,必須對觀測設施進行徹底更新改造,使之滿足現代水利管理的需要。在管理過程中,必須全面貫徹“安全第一,預防為主”現代水利管理觀念,科學主動的去發現問題,建立安全可靠、經濟合理、技術先進的管理體系。

4.結論

對水閘的加固處理要結合水閘自身問題綜合考慮,通常幾種措施結合起來,并進行技術經濟比較后確定加固方案。截至目前,淮河流域這些病險水閘的除險加固工作大部分均未開始,因此,要特別注意這些病險水閘的管理工作,除加強安全監測、完善應急預案外,還需要在調度運用等方面做相應調整,確保工程運行安全。

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