恩城水闸位于广东省恩平市城区,潭江干流锦江河段,1971年10月开工,1972年6月竣工。该水闸建筑物包括泄洪闸,船闸,河床式电站,集雨面积约为672km2,主要建筑物由泄洪闸,船闸及河床式电站组成,水闸灌溉面积1.2万亩,是一座以灌溉为主,改善恩平市区及锦江河水环境,兼顾防洪,航运,交通,供水,发电等任务的大(2)型水闸。闸门工程等级为ii等,主要建筑等级为2级,次要建筑等级为3级。枢纽建筑的垂直水流方向宽度为208m,排水闸门和船闸部分宽度为169m,由26孔闸门构成,其中排水闸门占25孔闸门,船闸占1孔。闸基为砂砾层,平均厚度为5m,以下为可塑粘土层,厚度约为17m,具有较高的地基承载力。水闸上游粘土铺装长度为20m的下游出口采用底流消能型。卷帘门采用钢筋混凝土平板卷帘门,高2.6m,宽5.8m,采用一机三闸或一机四闸开闭形式。电站配置在主河道的右岸,安装容量为831kW,设计年发电量为225万kWh的船门配置在主河道的左岸,荷50t船的通航能力设计。
有问题
经鉴定,恩城闸门为三种闸门,主要存在防洪标准不符合要求的问题。闸门原设计标准低,闸门高度不足的闸门过流能力不能满足50年洪水的要求。二是上游粘土铺装,下游海漫的抗冲刷能力不足。闸后海漫底板存在淘空,断裂,涌砂,沉陷,错位,部分掀翻等问题,损坏面积约1/3,损坏后的长度不满足要求。三是水闸消能不满足要求,主要是消能坎的高度较低,护坦厚度不足。四是闸基渗流稳定不满足要求。五是启闭机排架,工作桥面板,交通桥梁,闸门混凝土等部位,实测强度等级显示,部分达不到现行设计规范≥C20级的要求。六是启闭机排架,闸墩,闸底板等构件,混凝土的碳化深度大于保护层的厚度,导致钢筋锈蚀,部分构件出现开裂,露筋等质量问题。另外,工作桥梁和板上的裂缝多,钢筋锈蚀严重,工作桥梁的主梁配筋不符合规范要求。七是卷帘门采用钢筋混凝土平板卷帘门,碳化深度为28mm~35mm。调查显示,多个闸门的混凝土被闸门的压轮压坏,混凝土的强度不满足要求的一部分闸门的止水橡胶老化,有泄漏现象。另外,采用多门开关方式,座位金属部分生锈,吊环生锈,影响座位稳定性的钢丝绳磨损严重。八是观测设施不足。水闸内没有观测设施和观测资料,很难实现预报目标。
运行管理措施
1、除危险外加固
根据鉴定结果,水闸运用指标不符合设计标准和现行规范要求,存在危险。因此,有必要考虑除危险加固水闸的主要建筑物。主要方案如下:一是加固水闸脚。考虑到上游堤防的高度低,达到城市防洪计划的50年标准需要时间,闸门上下游有交通桥,桥面高度只有22.34m,维持原闸门孔数,只加厚闸门孔处理,原厚度为0.9m,加厚为1.2m。二是修补闸门的底板。保持原堰顶部高度不变。闸板的碳化、裂缝、露出肌等缺陷采用补充混凝土的方法,切除底板表面碳化的混凝土,在凿子表面涂上两面渗透的混凝土深层密封剂,补充砂浆和常态混凝土。第三,上部结构处理。结合闸脚加固方案,拆除闸门上部的开闭机工作桥重建,盖上开闭机房。新建的开关室,其排列柱位于闸脚顶部,高度为22.13m,截面尺寸为500mm×500mm,开关室楼面高度为30m。目前工作桥架宽度为2.85m,改为开闭机房后,无法满足设备的操作要求,对此可在边线两侧各悬臂1.0m,使其宽度达到4.7m。四是闸基防渗设计。交通桥底板和闸门底板发生不均匀沉降,两底板之间没有停水。与此相对,修复交通桥底板与水闸底板之间的结构缝隙,增设止水设施,促进交通桥底板参与渗透的水闸上游现有粘土铺设,形成完整的水平渗透系统。五是防冲加固。为了提高防冲能力,在原有基础上,将护坦加厚至0.6m,护坦顶高程提高至16.0m,消能坎加高至0.9m。海漫则从现状末端续接20m,从而延长至47.4m。六是增加安全监测。主要包括:①水位,水面线监测,采用水位标尺;②渗流压力监测,采用测压管,将其沿泄洪闸右侧岸墙布置;使用电测水位计测量测压管内的水位。③设置一个倒垂孔,监视闸室的水平位移状况。④在闸墩上设置2个垂直位移观测点,监测闸室的垂直位移情况。
2 ,日常运行管理
受地方财力有限等客观因素影响,恩城水闸除险加固方案迟迟未能实施,处于带病运行状态,为降低水闸运行风险,确保水闸日常运行安全,主要采取以下措施:一是严格落实调度守则。恩城水闸日常调度原则是,枯水期维持正常蓄水位19.30m发电运行;汛期当闸上水位超过19.30m即开闸泄水,洪水期水闸随着来水量情况调整闸门开度,直至全部开启;当下游干旱需要灌溉时,水闸下放灌溉流量。二是根据《水闸技术管理规程》制定闸门控制操作规程并严格执行。打开闸门前,检查确认卷扬机变速箱、马达地脚螺栓和各部位完全紧固的钢丝绳符合使用要求,确认没有断股的各部位润滑良好,确认闸槽没有异物阻塞等。闸门开启时先开中间后两边,开度先小后大:关闸时相反,先两边后中间,开度上由大到小逐步关闭。三是增设水闸安全监测设施。设置水位尺,观察水位变化状况,在闸脚上设置2个垂直位移观测点,观察闸门的垂直位移状况,设置1个倒垂孔,观察闸门的水平位移状况。四是加强日常巡逻检查。水闸整体的开闭机械、电气设备、防雷等设施每年在汛前检查一次,平时按规定定期进行全面检查,备用电源随时启动,每周轮班检查,机电设备每年清理换油,钢丝绳每年冬季换油,闸门止水橡胶老化损坏,开闭机吊环生锈五是制定度汛措施和危险预案。汛期实施24小时专家轮班值守,详细观察水闸整体运行情况,交接时前班人员发现问题或存在危险,应详细向交接人员交接。汛期的主要危险预案是,下游闸基发生管涌动时,潜水员必须明确管涌动的位置,范围如管涌动孔小,在冒水孔周围用土袋建造围井,在井内填充过滤材料,防止砂砾出来的涌水大的话,可以填充碎石、块石,填充过滤材料,直到浸水顺畅,没有砂砾出来为止。在此期间,必须加强观察,防止管子的涌动。根据安全鉴定结果,恩城闸门后海漫有底板损坏情况,汛期时海漫破坏,威胁闸门整体运行安全时,可以抛弃填充石的格宾笼网箱进行临时应急处理,洪峰后根据海漫的实际损坏情况进行修复工程。水闸发生超标洪水持续清洗时,上下游翼壁等底部基土被掏空,墙体超标洪水闸翼壁、岸壁等发生坍塌的危险时,恩城闸门左右两岸为移动道路,岸边有民居,为了确保周边建筑物的安全,钢板桩可以临时固定挡墙,在坍塌的地方回填砂包进行处理。
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