水闸工程运行管理规范范文

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水闸工程运行管理规范

篇1

中图分类号:F407.9 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)05-0177-01

建国以来,河北省沧州市修建了数量众多的水利工程,在历年的防洪、排涝、抗旱等方面发挥了很大作用,是全市防洪、排涝、灌溉等工程的重要组成部分。为了确保工程安全,充分发挥工程效益,所以对闸涵进行科学管理,合理控制运用就显得尤为重要。

一、水利工程管理考核规范闸涵管理内容

1.涵闸的管理

(1)闸门的管理。第一闸门启闭由管理单位专职人员严格按照操作规程进行,多孔闸门启闭要有专职的操作工和观测人员,固定岗位,明确责任。第二应拟定闸门启闭运行方案。

(2)启闭机的管理。第一启闭机必须要有限位开关装置,避免闸门已关到底或开到顶时继续运行,发生损坏事故。当闸门运行接近最大开度或接近闸底时,要减速运行。严禁利用闸门自重自由降落关闸。第二电动闸门启闭机应有启闭措施,以便在系统电源中断的情况下能保证闸门的启闭,如采用电动、手摇两用的启闭机,安装备用柴油机或柴油发电机组等。

2.组织管理。从机关到基层管理闸所管理体制完善,管理权限明确;内部建章立制,制度健全,关键岗位制度明示;未实行管养分离。机构设置和人员编制有批文,岗位设置合理,单位有职工培训计划并落实。

3.安全管理。通过除险加固、维修养护及科学化管理,主要工程建筑物、机电设备、通讯、观测设施完好,保证了工程的安全运行。工程主要部位都设置了警示标志,对各闸所明确防汛责任,积极落实防汛抢险预案、措施,备用了必要的抢险工具和器材设备,确保度汛安全。

4.经济管理方面。工程建设资金和维修资金投入较大,有关人员要严格执行财务制度,各项目资金专款专用,按照工程完成情况及时拨款,无拖欠现象。职工的工资、福利及社会保障、养老保险、医疗保险齐全,稳定了职工队伍,提高了工作效率。充分利用闸涵工程,用汛末和冬季两个阶段闭闸蓄水,为沿河各县、市提供农业灌溉用水。

二、水利工程管理考核规范闸涵运行管理对策

1.涵闸的控制运用主要是按照规划设计要求,发挥涵闸建筑物的最大效益,在控制运用中必须保障建筑物的完整及安全。涵闸的控制运用,必须遵照管理规范,管理人员要熟悉涵闸建筑物的操作方法和使用注意事项。

(1)规定防洪排涝和抗旱的工作水位。根据原设计规定的水位,确定了新的(汛期和非汛期)泄水和蓄水高程。汛期控制做到,根据水情预报,提前防水降低水位,腾空河槽和库容,以利于防洪排涝。规定上游最高水位、最低水位,下游相应的水位及下游落差。

(2)规定最大泄洪量及下游相应的最高水位,在最大水位宣泄下游不遭受冲刷的最小流量和相应最低水位。泄洪不超过设计流量。行洪期间要注意涵闸建筑物上下游水位变化,发现漂浮物(如污物、柴草、浮冰)要及时清除。

(3)涵闸的启闭要求。第一闸门启闭灵活,开闸时闸门不应长期处于震动状态。开闸过程中,不应导致闸门下游的冲刷破坏。建筑物安全无损,闸前壅水高度不能超过设计水位。启闭时发现启闭不灵,声音异常等失常现象,应及时检查处理,不要强行操作,以免毁坏设备部件。第二启闭前应对启闭机、电动机、钢丝绳、闸门、输电线路、电器开关等进行检查,闭闸时应注意闸底碎石等障碍物,以免关闸不严。第三安全隐患排查。沧州市大多数涵闸建造已久,老化失修严重,有的长期带病运行,工程效益衰减,每年汛期都存在着安全隐患问题。随着国家加大对水利建设的投入增加,沧州市先后进行了涵闸工程的除险加固。

2.涵闸的日常养护工作。涵闸是水利工程的重要组成部分,一旦发生问题将会造成很大的影响,对于涵闸的养护工作应将养放在首位,做好日常的维护保养工作远胜于发生问题进行抢修。根据日常检查工作中发现的问题,做好涵闸的保养维护计划,对于易损件要定期进行更换,同时每年进入汛期前以及用水期前需要做好全面的养护工作。将汛期以及用水期发现的一些问题整理编制成相应的年度维修计划上报上级主管部门后进行维护修理工作,该项工作最好在每年的枯水期开工并赶在汛期前完成。对于涵闸发生的诸如雨淋沟、渗漏、裂缝等可以参照维修堤坝、土坝的方法进行。而对于混凝土或钢筋混凝土表面应当保持清洁完好,定期清除其表面的附着物,如果表面有脱壳、剥落、露筋和机械损坏时,可根据实际情况适用水泥砂浆、混凝土、喷浆等方法进行修补。对于混凝土裂缝,如果对于其本身的结构强度并不产生影响,则可适用灌水泥浆、表面涂环氧砂浆的方法进行处理。

3.加强人员培训,提高管理水平 针对各闸所管理人员文化水平普遍偏低的特点,按照设置的管理岗位,组织职工进行培训学习,结合各闸工程的实际设置,对电工、闸工、发电机工等关键工种,除进行系统的理论培训外,还要采用以老带新的方式,让他们熟练掌握本工程的操作技术,能维修自己管理的机械电器设备,以满足管理技能的需要。对于混岗人员,尽快调整,加强各方面培训,达到一人多岗,一人多能,提高管理效率,所有人员要按培训制度定期培训,学习和掌握新知识、新技能,以满足工程管理现代化的需要。

4.运行管理。各直属闸涵根据 《水闸技术管理规程》,结合工程具体情况,制订了技术管理实施细则。把主要工程的三视图及技术指标、主结线图,启闭机控制图等在适宜位置明示,以便有关人员查看。每年汛前、汛后机关固定人员对各闸的垂直位移和水平位移进行观测;技术人员对渗透压力及测压管进行定时观测,汛期每天一次,非汛期每周一次,记录资料整理归档并及时进行整编分析。这些资料为各枢纽除险加固设计提供了分析依据。各枢纽的土工建筑物、石工建筑物、混凝土建筑物、金属结构、机电设施及防雷设施的养护、修理及时,均按照《水闸技术管理规程》的要求进行,保证了工程正常运行

随着我国水利工程的快速发展,闸涵承担着较大范围内的防洪、蓄水和抗旱的任务,闸涵管理长期以来一直是业界人士着重研究的重要课题,因为闸涵在运行过程中,一旦发生问题,其不仅使工程的安全性受到影响,同时可能造成财产的损失及人员的伤亡。所以对于闸涵运行管理应该有效地进行控制,从而使其保证一方的平安,更好地造福于当地的百姓。

参考文献

[1] 尹江辉.浅谈堤防涵闸工程项目施工质量管理[J].水工与施工,2012(18).

篇2

Abstract: This paper superficially describes the significances, process and results, and the main approaches of creating the engineering management assessment, and the points and experience when creating the engineering management assessment of sluice.

Keywords: water conservancy projects; engineering management assessment; the north sluice of Shaoxiang river

中图分类号:TL372+.3 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)

1基本情况

1.1工程概况

烧香河北闸始建于1973年,位于连云港市板桥镇东北4km烧香河入海口处。2003年前由灌云县水利局管理,后经市政府批准交由市水利局管理,同年在原闸址上游110米处实施拆建工程,设计排涝标准为20年一遇,设计过闸流量为580m3/s;共7孔,中间5孔用于排涝,单孔净宽10m,总净宽50m;两边孔结合上游翼墙与空箱岸墙布置,单孔净宽2.3m,左侧为排淡孔,右侧为鱼道。拆建后的烧香河北闸具有挡潮、排淡、过鱼以及蓄水灌溉、保持上游河道通航水位等综合功能。

1.2管理单位概况及工程管理情况

新烧香河北闸于2006年建成并通过竣工验收后,连云港市编委于7月以连编[2006]41号文同意成立“连云港市烧香河北闸管理所”(以下简称“闸管所”),明确为相当于副科级财政拨款事业单位建制,隶属于市水利局并由市区水工程管理处(以下简称“市管处”)代管。2007年11月,市编委以连编[2007]98号文《关于调整市属水利工程管理单位机构编制的通知》将闸管所并入市管处。闸管所内设工管组和综合组,现有在职职工10人。

闸管所成立以来,以充分发挥工程综合效益为目标,不断完善软硬件设施,努力提高工程管理水平,认真履行各项管理职能。⑴强化组织管理。闸管所按照水管体制改革的要求,理顺了管理体制和运行机制,实行了管养分离;合理设置岗位和配备人员,建立了分配激励机制,实行全员竞聘上岗;关键岗位实行持证上岗,积极开展职工培训;积极美化绿化闸管所庭院,荣获2007-2009年度连云港精神文明先进单位、2008-2009年度江苏省水利系统文明单位等称号;建立健全规章制度体系,档案管理经市级档案主管部门验收合格。⑵强化安全管理。认真完成水闸注册登记,闸门、启闭机设备登记评定为一类,工程完好,无安全隐患;完成确权划界,管理范围明确,醒目设置警示标牌,无违法侵占现象;严格落实防汛抢险各项制度,认真编制防汛防台预案,建立健全防汛和安全生产组织网络,积极进行防汛抢险业务培训和演练,防汛仓库物资堆放整齐。运行以来,无安全生产责任事故发生。⑶强化运行管理。积极制定水闸技术管理实施细则,技术图表齐全且上墙明示;认真开展工程检查观测和资料整编;切实加强工程养护维修,建筑物和机电设备维修养护到位;严格按调度指令进行水闸控制运用;建立了闸门监控、视频监视和水位自动测报系统。⑷强化经济管理。规范财务管理,杜绝违规违纪现象;管理人员基本支出由市管处统一上报财政部门预算,维修养护经费来源渠道明确,财政拨款及时到位;及时发放人员工资,确保工资和福利待遇超过当地平均水平;按期办理职工住房公积金和养老、医疗、失业等社会保险。历年度财务审计情况良好。

2工程管理考核创建的意义

《江苏省水闸工程管理考核标准》分为组织管理、安全管理、运行管理、经济管理四大类共29个小项,每一个小项又包括大量具体的内容。考核内容十分全面,涵盖了水闸工程管理工作软件、硬件的各方面,考核的对象不仅是管理单位的工程管理,还包括管理单位的精神文明建设、规章制度建设、工资福利及社会保障、土地资源利用、水政执法等方面。

开展水闸工程管理考核,是以更高的要求和标准,促进管理单位全面、协调、可持续发展,树立良好形象的重要举措;是衡量管理单位总体工作状况,检查管理单位贯彻执行国家和行业制定的政策、法规、技术标准和规范等情况,监督和评价水闸工程运行管理和安全管理状况的有效途径;是加强工程管理,推进工程管理规范化、法制化、现代化建设,提升管理水平和层次,促进工程安全运行和效益充分发挥的关键抓手。另外,被评定为省级水管单位,则代表着全省水管单位的形象和管理水平,对促进全省水利工程管理整体水平提升,也有着积极的示范和推动作用。

3工程管理考核创建的过程与结果

在上级主管单位的指导下,烧香河北闸管理所努力克服各种困难,强化组织领导,编制实施方案,保障经费投入,积极组织开展工程管理考核的准备工作,对照考核标准,逐项检查落实,发现问题及时整改。经过闸管所自检、市管处考核、市水利局初验,2011年5月中旬,省水利厅专家组对闸管所申报省级水管单位进行了考核验收。通过听取自检、考核和初验情况汇报,检查工程现场,查阅有关文件和档案资料,对有关问题和疑问进行质询,经认真讨论评议,专家组对照《江苏省水闸工程管理考核标准》逐项赋分,闸管所考核验收得分为922分,且各类考核分占标准分百分数均超过85%,一致认为烧香河北闸管理所已达到省一级水管单位标准,同意评定为“江苏省一级水利工程管理单位”。

4工程管理考核创建的主要做法及存在不足

4.1主要做法

⑴领导重视,全员参与。烧香河北闸工程管理考核创建工作从一开始就受到市水利局、市管处领导的高度重视,他们多次亲临现场检查指导,听取创建工作情况汇报。市管处专门成立考核创建领导小组,处主要领导任组长,领导班子成员任副组长,处各处室和闸管所负责同志为成员,具体负责工作全面推进。领导小组下设硬件设施整修组、软件资料整理组、确权划界组、后勤保障组。闸管所更是将考核创建作为工作的重中之重,全体人员共同参与,以激昂饱满的热情、认真细致的态度、严格高质的要求,加班加点投入到创建中去。

⑵科学安排,有序推进。工程管理考核创建是一项系统工程,涉及组织、安全、运行、经济管理等方面,需要统筹协调,整体推进。闸管所根据自身实际,客观评估软、硬件水平,科学合理地制定考核创建实施方案,强化目标措施,把握节点步骤,有序推进各项创建工作。

⑶完善机制,落实责任。工程管理考核创建需要凝心聚力,团结协作,各司其职,共同推进。在考核创建实施方案中,明确责任分工,强化奖惩措施,将创建工作任务分解到每个岗位、每位职工,充分调动闸管所全体职工的主动性、积极性和创造性。同时,以市管处考核创建领导小组为依托,整合全处资源汇聚全处力量,共同推进创建工作。

⑷加强交流,拓展视野。“他山之石,可以攻玉”,学习已达标单位的成功经验,有助于考核创建工作少走弯路,更加快捷有效。闸管所积极组织全体职工先后到省内四家省级水管单位考察学习,同时多次邀请省水利厅、市水利局专家指导创建工作。专家的指导意见和成功的创建经验,为烧香河北闸工程管理考核创建工作提供了有益的借鉴和启示。

⑸统筹兼顾,全面达标。工程管理考核是对工程管理和管理单位全方位的考评,涉及组织、安全、运行、经济四大类管理的软、硬件建设各方面。创建工作既要兼顾到管理对象的达标,还要兼顾到管理单位、养护单位的达标,只有全面达标,不存在任何一方面的明显“短板”和“死角”,才能实现考核创建的最终目标。

4.2存在主要不足

⑴组织管理方面。需进一步完善分配激励机制;未领取档案等级证书。⑵安全管理方面。未领取土地使用证;管理范围内有废弃的排水建筑物未处理;需进一步规范防汛抢险物资管理。⑶运行管理方面。部分图表需完善,闸门开高和水位、流量关系曲线有误;观测任务书不够明确,垂直位移等部分工程观测不规范,扬压力自动化观测设施有损坏,观测资料整编需进一步规范;仪表未校验,控制箱、配电柜柜门未接地;水闸控制运用操作和操作票填写不够规范;未建立办公局域网,未加入水信息网。⑷经济管理方面。维修养护经费投入还需加大;水土资源开发利用需加强。

5水闸工程管理考核创建的要点与体会

⑴高度重视、正确认识是前提。正确认识水闸工程管理考核的目的和意义,从上级主管单位和市级水行政部门开始,就高度重视考核创建工作,宣传动员,统一思想,充分调动全体干部职工积极性,是确保成功创建的前提条件。

⑵强化组织、合理安排是基础。从创建准备伊始,就要立足自身实际情况,全面、详细地制定考核创建实施方案,加强组织,明确分工,落实责任,把握节点,提出措施,测算经费,据此指导考核创建逐步深入。要细化创建工作进度计划表,定期召开创建工作阶段性汇报会,解决创建工作中的重点和难点问题,推进创建工作有序开展。

⑶加大投入、团结协作是保障。首先,软硬件建设和整改落实等全部考核创建工作,都离不开必要的人、财、物予以支撑。撇开这些,都是空谈。其次,考核创建单单靠哪几个人或是管理单位自身,是远远不够的,必须寻求上级主管单位的支持、兄弟单位和有关部门的配合,汇聚合力,团结协作,共同推进。

⑷把握要求、交流指导是诀窍。首先,要吃透《水闸工程管理考核标准》等文件精神,对水闸工程管理考核4个阶段(管理单位自检、上级主管单位考核、市级水行政部门初步验收、省级专家组验收)、8个验收程序步骤(听取汇报、查看工程现场、查阅资料、专家质询、讨论评议、考核赋分、讨论验收意见、确定考核等级)以及4个方面(组织管理、安全管理、运行管理、经济管理)29个小项的具体内容和标准等清楚了解。其次,要对水闸工程管理考核赋分原则、软硬件建设容易忽视和失分的方面以及6个准入资格条件、10个单项不得分项目等清晰掌握。再次,要重视到已达标水闸管理单位考察取经和邀请专家进行现场指导的重要作用,虚心学习借鉴,坚决整改提高。

⑸逐项检查、整改落实是根本。《水闸工程管理考核标准》分4大类29个项目,每一个项目分为若干个考核小点。在准备工作中,要仔细对照考核标准每一项每一个考核小点的内容,切实领会其实质内涵,认真与实际情况比对分析,一旦发现问题和不足,就及时制订并落实整改措施,该完善资料的完善资料,该维护养护的维修养护。仅靠在办公室翻阅资料是不够的,还要多跑现场检查和整理布置。

⑹突出特色、消除短板是关键。首先,按要求精心准备考核验收汇报材料,高质量地整理编印成册,制作图文并茂、音像齐备、风格独具的多媒体汇报文件。其次,要在汇报中和检查现场时,着重突出自身的一些亮点和特色,如环境优美、设施先进等。再次,要坚决杜绝明显短板。仅仅靠考核总分高,还不足以达到省级水管单位标准。

篇3

1 引言

在河道建设中,水闸是不可忽视的重要设备。在我国近年来大力开展水利建设的情况下,各地更是积极开展了水利事业建设以及管理方式优化等工作,并获得了较好的效果,对水闸调度以及管理方式进行研究探讨,将更有利于我们相关工作的开展。

2 控制运用管理

对于水闸运用管理来说,其是对工程效益进行发现的一项基础工作,通过对水闸控制运用科学化的实现,才能够对水闸的优化管理以及运用进行实现,即在对安全性进行保证的同时对工程综合效益进行最大程度的发挥。在运行管理中,其主要内容有:第一,水闸调度模式。在控制运用方法的基础上,在汛期时间段,要由省级防汛部门对整个省的防洪调度工作进行负责,而在非汛期时间段,则需要由水闸所在地市防汛部门负责调度工作。而如果有防污调度相关任务,则需要由当地水务(水利)局直接向水闸单位进行调度;第二,控制运用原则。要按照局部服从全局、全局照顾局部的原则开展工作,保证在统筹兼顾的基础上实现本地区水资源的综合利用。同时,要按照上级批准的协议以及控制运用方式对措施进行科学的选择以及应用,保证在实际工作开展中水闸能够同上下游水利工程进行密切的配合性应用。此外,在水闸调度中需要能够对河道上下游等方面的需求进行综合联系,按照排污调污、泄洪排涝的原则进行水源排放,而在蓄水方面则需要能够对当地灌溉、工业生产以及居民的日常生活进行充分考虑。第三,控制运用指标。在水闸控制运用中,控制运用指标不仅是重要的控制条件,同时也是在实际工作开展中对工程安全型进行判别、保证其效益能够获得充分发挥的重要依据。在水闸调度中,作为控制条件的额流程以及水位主要有上游最高、低水位,最大过闸流量及相应单宽流量,最大水位差,以及正常引水流量以及蓄水位等;第四,控制运用计划。在每年年初,水闸单位都需要在联系控制运用指标的基础上联系工程相关合理要求以及具体情况,在对当地工程运用经验、历史水文规律以及水情预报进行参照的基础上上报上级单位批准实施,在计划中,所包括的内容有不同时期流量、运行方式以及控制水位等。

3 综合调度模式

3.1 洪水资源化综合调度

在调度工作开展中,要在防洪抗旱相关要求的基础上对除涝蓄水以及洪水利用调度方案进行充分的应用,在做好调度管理工作的同时对地区洪水资源的科学应用进行实现。如某大型水闸,具有着较高的社会关注度,水位情况较为复杂。在实际工作开展中,就需要水闸管理人员能够对上游的水情雨情进行主动的了解,通过对直流、上游干流河道情况的预测决定是否需要提前开闸泄水。而在非汛期时段,则需要做好整个控制区域中相关用水方面需求的把握,对保水、蓄水以及旱涝交替时期的水闸调度做好工作。

3.2 抗旱排污调度

在现今部分地区中,涉及排放废水的企业仍然有相当数量,其中,部分企业在排出废水方面还不能够满足相关标准。在该种情况下,如何通过防污调度工作的开展做好水闸设备的利用、加强水质控制,可以说是实际工作开展中的重要问题。在防污同蓄水间矛盾下,一方面,防汛部门需要将水闸关闭蓄水抗旱,一方面要做好小流量情况下污水的排除。为了能够对防污同抗旱间的矛盾进行解决,水闸管理部门需要积极主动同上级部门沟通,更好的对水污染联防工作方案相关精神进行传达。同时,要做好信息的收集,在对来水情况做好掌握的基础上对蓄水位进行提升,按照蓄水上线进行控制,即在对蓄水要求进行满足的同时对小流量下泄排污要求进行满足,而在具有较大来水情况时,则通过腾空库容方式避免出现下泄污染团现象。

4 主要管理经验

4.1 修订操作规程

在现今我国河道整治工作中,我国很多地区的涵闸得到了加固除险处理,水闸无论在管理状况还是工程情况方面都具有了较大的变化。为了能够对水闸现代化管理需求进行满足、对水闸安全管理目标进行实现,使其能够在具有更高安全水平的同时对社会效益进行充分发挥。就需要当地水务(水利)部门能够对大中型涵闸控制运用办法进行及时修订,并在修订完成后将其上报地方防汛部门批准。而对于系统当中的小型涵闸,也需要做好启闭操作规程的批复,要求不同管理部门都能够将该运用办法张贴在启闭机房当中,以此保证在实际工作开展中能够按章操作。

4.2 加强干部职工培训

为了能够对干部职工专业技术水平进行提升、更好的对工作需求进行满足。水务(水利)部门可以适时的开展涵闸养护知识以及相关的竞赛比赛,以此在工作人员积极性进行提升的同时使其能够获得更高的专业水平、更好的将知识应用在实际工作当中。而为了对闸门启闭的安全性进行保证,在每年汛期到来之前,闸管单位也需要做好专门的闸门模拟演练,积极组织相关人员对先进的管理理念以及经验进行学习。而在日常工作当中,不同闸管单位间也需要积极保持交流,通过互相间经验的交流以及互相学习取长补短。

4.3 推进水闸精细化管理

作为水闸管理部门,需要在工作开展中积极开展管理规范化建设,将以往突击管理模式逐渐实现向日常管理的转变,并从以往的经验管理、厨房管理逐渐向着科学以及精细化的方向发展,保证任何事情想在事前、保证过程的精细化实现。为了能够对新环境下水闸的发展维护要求相适应,则需要将水闸精细化管理理念深入到不同职工心中,保证涵闸管理能够向着常态化以及规范化的方向发展。

4.4 水闸信息化建设

为了能够对水务(水利)现代化发展的需求相适应,各地水务(水利)部门需要大力开展水务(水利)信息化建设,以此实现管理能力的不断提升,就大型、重点水闸来说,其已经逐渐对远程视频以及自动化控制进行了实现。通过在中小型水闸水情采集系统的开发,则能够对这部分涵闸的信息采集、传输的自动化水平以及时效性进行有效的提升。并在此基础上积极开展基于信息技术的防汛信息化建设规划。

4.5 水闸运行安全管理

安全是水利工作开展的基础与保障,而水闸工程检查则是对工程安全性进行保障的主要内容。作为水闸的管理单位,需要能够对工程运行情况进行充分的把握,对工程运行中出现的隐患保证能够及时的发现以及处理。要做好内部检查制度的建立,闸管单位要积极开展日、周、月以及不定期检查,保证每次检查工作开展的质量,在做好检查记录的同时避免流于形式。如果经过检查发现问题,则需要及时进行处理,如果存在难度、不能立即处理。则需要及时记录进行上报。

5 结束语

水闸调度工作不仅关系到水资源的综合利用,也关系到水利工程的安全运行。在上文中,我们对河道水闸综合调度与管理进行了一定的研究,在实际工作开展中,要能够把握重点、联系实际,以科学管控方式的应用对水闸的经济、生态以及社会效益进行最大程度发挥。

参考文献

[1] 张灵军,任灵芹.水利工程中水闸加固施工技术的应用分析[J].北京农业.2016(06):55-56.

篇4

引言

随着我国基础设施建设力度的不断增强,灌区的改造在全国各地日显重要。控制灌区工作状况的水闸在整个灌区改造中占据着举足轻重的地位,对灌区的潜在的水利险情起到总控制的作用。设计人员需要以灌区实际的承载能力和沉降要求为基础,对水闸的位置,地基结构以及防冲能力进行合理设计。

1. 水闸的基本结构和作用

1.1 水闸的基本结构

水闸是灌区设计的关键部位,其结构具有一定的复杂性。从上游到下游依次由上游连接段、闸室、下游连接段三个主要组成部分,其中闸室是水闸的核心部件。闸室中利用底板承载闸室整体的重量并将闸室的全部载荷向地基传递,同时底板在一定程度上还兼具这防渗和防冲的功能。闸室中通过闸门来挡住上游的来水,并通过控制闸门的位置来决定来水流量的大小。闸墩也是闸室中关键的部位,它的主要作用是将闸孔和闸门、工作桥等其他部分相分离。水闸两侧的翼墙和护坡构成水闸上游连接段,为保证水流能够顺畅地流入闸室,按照有关规范在上游连接段建立防冲槽、护底和铺盖。同时,这些装置的存在可以保护岸堤与河床,使其避免遭到灌区水流的冲刷。水闸上游连接段与水闸构成较长的渗流直径,加强闸基和两岸土壤的稳定性。水闸的下游连接段主要组成部分包括消力池、护坦、海漫、防冲槽、两岸翼墙、护坡等,下游连接段的存在可以引导流向下游的水流扩单更加均匀,降低水流流速,通过水闸的水流的动能随着流速的减小而减小,这样在一定程度上减轻了水流对河床及两岸的冲刷作用,起到保护河床和两岸的作用。

1.2 水闸的主要作用

水闸在小型灌区中既能挡住水流起到储存水的作用,又能够在水量较大时泄除一定量的水量,主要的工作原理是通过改变闸门的垂直位置来控制水位的高低,是灌区的核心建筑物。在现阶段水利工程中被广泛的应用目前。在防洪、灌溉、排水等农业领域、航运交通领域和发电能源领域等多项行业中均广泛运用到了水闸的主要功能。按照实际运作的功能,水闸的种类主要有节制闸、进水闸、分水闸、排水闸、冲砂闸等,不同种类的水闸应用的范围与作用大相径庭,应根据实际工程情况决定具体使用种类。另外,在部分水利工程中,水闸需要发挥多功能的作用,在这种情况下,需要根据实际的水利工程作用和需求运用不同种类的水闸进行组合设计与建设,实现经济效益最大化。

2. 水闸设计的主要内容

2.1 水闸选址设计

水闸的选址是水闸设计的基础,是水闸能够进行有效运行的关键性环节之一。水闸选址不当,会导致水闸所在位置地质条件较差,较差的地质条件即使经过人工改造依然无法达到良好的地基水准,水闸运行过程中极易出现水闸失稳、冲刷破坏等问题,造成水闸工程失事,威胁财产生命安全。因此,水闸选址必须遵循一定的原则,包括:水闸工程稳定安全并能满足灌区对水闸供水量的要求、通过水闸的水流平稳均匀、水闸造价经济有效并易于后期管理等。根据上述原则,水闸的选址必须基于良好的天然地基,并便于后期运行管理满足灌区使用要求,这就需要工作人员在水闸选址时要充分考虑分析灌区内的地质条件和水文条件,选用的地基岩石完整可靠,能够承载较大的载荷,具有较高抗剪强度防止发生侧滑等事故,地基具有较高抗渗稳定性,不易发生透水情况。如果在灌区内不存在满足上诉良好地质要求的天然地基,就需要工程设计人员选取相对较好的地基,增加工程造价预算,利用可靠的技术对地基进行技术性处理以达到上述要求。从相关经验来看,对天然地基改造一般需要增加总造价的30%左右,并且在改造施工中必须遵循相关管理规范,否则极易造成地基的破坏,人造地基无法满足要求,最终导致水闸运行的不安全性。因此,水闸选址在水闸建设过程中是一项非常讲究的工作,也是最为关键的一项工程。

2.2 水闸地基设计

地基是影响水闸稳定性的关键基础因素,水闸地基的质量直接决定水闸的质量。总结水闸建设的相关经验,水闸地基必须在以下三个方面达到较高的要求:①提高水闸地基的承载能力,为地基之上的建筑奠定基础,保证水闸建筑物的安全稳定;②消除影响地基下沉的相关因素;③改造地质条件,减少地基的渗透情况。目前水闸地基的处理方法主要有:桩基法、木桩加固法、复合地基法、预压法、换土垫层法。

(1)桩基法

当水闸垂直载荷过大时,由于大面积垂向载荷的影响,建筑物很容易发生沉降。桩基法在承载载荷方面具有较好的基础,是解决在建筑物沉降具有较高要求的工程项目的重要方法。目前,按施工方法的不同,常用的桩基罚分可分为预制桩和灌注桩两大类。

(2)木桩加固法

木桩加固法是一种历史久远并且成熟的地基处理方法。上世纪建国初期,受到当时技术水平和物质资源的限制,木桩加固法在水利工程领域运用相当广泛,几乎是唯一的方法。这主要是因为木桩加固法具有巨大的优势:首先是木桩加固法的设计简单易行,设计人员掌握起来较为容易;其次,在建筑施工时,木桩加固法施工更为方便,受环境因素的限制较小;最后,木桩加固法所用材料的取材更加广泛,适用于那个物质资料匮乏的年代。但是,近年来广东省水闸工程的检验当中发现,木桩加固法处理的地基桩体腐朽较为严重,造成地基承载力变差,造成一定的安全隐患。

(3)复合地基法

当天然地基不满相关要求时,需要对天然地基进行处理,形成由天然基体和人造基体两部分组成的人工地基,这就是所谓的复合地基。复合地基可分为三类:散粒体材料桩复合地基、柔性桩复合地基和刚性桩复合地基。复合地基在地基处理过程中使用的桩体材料不尽相同,桩体的加固方法与原理也有所不同,施工工艺也因地制宜,因此复合地基的适用范围存在着很大的差异。

(4)预压法

为减轻地基沉降速度并提高地基承载能力,可以通过提前架在,加快地基的排水固结,这种方法叫做预压法。预压法在改善淤泥质土、撇泥和粘性土地基等的强度方面具有独特的优势,但也存在降水难度大,施工周期长等缺点。因此必须在仔细分析灌区地质条件,了解土壤性质等情况的基础上适当选择该种方法,以免出现工程质量不合格和工期未达要求的情况。

(5)换土垫层法

换土垫层法与桩基法一样,也是一种比较原始和成熟的处理方法。换土垫层法具有较为清楚的加固原理,建筑施工工艺简单易行,施工质量更为可靠,在浅层地基处理方面具有独特的优势。经过多项水闸建设项目实践证明,换土垫层法处理的地基在后期运行过程问题较少,因此,至今仍是一种广泛应用的地基处理方法。

2.3 水闸防冲设计

在水闸的后期运行过程中水文条件和河道的地形条件均会出现较大的变迁。因此需要进行防冲设计,消除水文和地质条件造成的潜在隐患。防冲设计的一般步骤有:①控制好工程的工况;②计算并控制好设施;③计算消力池的面积以及深度的控制要求;④计算河床冲刷的能力要求。

3. 结语

小型灌区的设计建设中水闸是关键的一个部分,水闸对灌区的水流起到根本的控制作用。在水闸设计中需要对水闸的选址、水闸的地基建设和水闸的防冲设计进行详细考虑。

参考文献

[1] 高丽. 浅谈小型灌区改造水闸设计要点[J]. 民营科技, 2015, 3: 194.

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