倪士強(qiáng)
(江蘇省沛縣城西翻水站 江蘇 徐州 221611)
水閘工程是修建于渠、河、湖口等處,通過控制流量、調(diào)節(jié)水位等而實現(xiàn)防洪排澇、截水灌溉、水利發(fā)電的水工建筑物,其在促進(jìn)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和保障人民生命財產(chǎn)安全方面起著重要的作用,水閘運(yùn)行中一旦出現(xiàn)問題,問題無論大小都會給流域居民的生產(chǎn)和生活帶來嚴(yán)重的威脅。因此,研究和探討水閘的運(yùn)行管理與日常維護(hù)措施,提高水閘的安全運(yùn)行水平,盡可能減少或消除水閘存在的安全隱患,成為目前水閘運(yùn)行管理者面對的主要課題?;诖?,本文以筆者工作所在地沛縣城西翻水站節(jié)制閘為例,對水閘的運(yùn)行管理及日常維護(hù)措施進(jìn)行了探討,以期能以此為契機(jī)提高水閘運(yùn)行管理水平。
沛縣城西節(jié)制閘為開敞式七孔節(jié)制閘,為Ⅱ級水利工程建筑物,始建于1972年10月,其規(guī)劃排洪流量為250m3/s,排澇面積為275km2,閘總長 108 m,工作橋面寬 2.6 m,高程為42.8 m,七孔閘孔凈寬23.0m,其中中孔閘門凈寬5.0 m、高5.0 m,其余六孔分布于中孔兩側(cè),閘門凈寬3.0 m、高5.0 m,閘門為砼鋼絲網(wǎng)立拱門,閘室為素砼平底板,高程30.0 m,閘門頂部高程35.0 m;閘門啟閉采用螺桿式啟閉機(jī),中孔閘門啟閉機(jī)型號QLZ-2*100型,其余六孔分別采用QLZ-100啟閉機(jī)控制啟閉。該閘的規(guī)劃設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇,其建成投運(yùn)以后,保證了沛西閘上游徐沛河流域34.5m水面的工農(nóng)業(yè)用水需要,同時在防汛排澇及改善水環(huán)境等方面發(fā)揮了巨大作用。而隨著水閘使用年限的延長,閘門啟閉機(jī)逐步老化,于2004年向上級水利部門申請進(jìn)行了改造,改造后的水閘中孔閘門采用1臺QLW-2*150型螺桿式啟閉機(jī)控制,而其余六個閘門采用6臺QLW-150型啟閉機(jī)分別控制。
沛縣城西節(jié)制閘在多年的運(yùn)行過程中,建立起來了較為完善的節(jié)制閘運(yùn)行管理及日常維護(hù)管理制度,筆者在多年的工作實踐中,對水工工程尤其是水閘工程的運(yùn)行管理及維護(hù)方面經(jīng)驗及教訓(xùn)進(jìn)行了深刻的分析與總結(jié)。
閘門啟閉管理主要是指啟閉方案的優(yōu)選和啟閉操作管理兩個方面。其中啟閉方案的選擇直接決定著閘門的運(yùn)行安全及效果,不合理的閘門啟閉方式會對下游河床造成嚴(yán)重的沖刷,嚴(yán)重時會對水工工程本身安全造成威脅。對于沛縣城西節(jié)制閘這樣有多孔構(gòu)成的水閘而言,應(yīng)盡可能采用對稱啟閉或多節(jié)均勻啟閉方式,有條件時也可采用對稱和分節(jié)相結(jié)合的啟閉方式。具體而言就是開啟閘門時應(yīng)首先開啟中孔而后依次對稱開啟兩側(cè)孔洞,關(guān)閉閘門時與之相反,運(yùn)行操作時要嚴(yán)禁從單側(cè)逐孔或單孔不同步啟閉方式。而閘門分節(jié)啟閉是指閘門啟閘和落閘時應(yīng)在確保兩側(cè)閘門運(yùn)行幅度一致的前提下,分多個節(jié)的啟閉,而且分節(jié)高度應(yīng)根據(jù)下游水深的實際情況來確定,以此來保證閘門下游產(chǎn)生淹沒水躍,使水躍產(chǎn)生在消力池以內(nèi),從而使過閘水流能夠保持平穩(wěn)而無折沖水流、集中水流、漩渦等異常現(xiàn)象出現(xiàn)。在閘門啟閉管理措施方面,應(yīng)該充分落實運(yùn)行操作責(zé)任制,針對閘門啟閉操作過程指定具有相關(guān)資質(zhì)的專人負(fù)責(zé),并嚴(yán)格貫徹各項操作規(guī)程,在進(jìn)行諸如沛西節(jié)制閘這樣的多孔閘門啟、閉操作時,要另外指派一名觀測人員,對閘門開閉及水流情況進(jìn)行監(jiān)測,并與專職操作人員密切配合,從而確保閘門啟閉操作的全過程平穩(wěn)、安全的進(jìn)行。
閘門震動是水閘運(yùn)行過程中難以避免又會對閘門造成嚴(yán)重危害的現(xiàn)象,而閘門震動是由于急速流動而不穩(wěn)定的水流對閘門產(chǎn)生的沖擊而產(chǎn)生的,閘門運(yùn)行過程中難以避免的會與水流接觸,因此要徹底消除震動不夠現(xiàn)實,對水閘管理人員而言只能通過精心的管理對其加以控制或消弱。首先在日常的運(yùn)行管理中要多觀察、多分析、多總結(jié),發(fā)現(xiàn)容易發(fā)生振動的部位并采取措施避開;其次日常管理中要對閘門結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查、維護(hù),尤其是汛期來臨閘門啟閉頻繁時,要加強(qiáng)對閘門上下析架與縱梁連接的螺栓的檢查,發(fā)現(xiàn)異常時及時整改,避免發(fā)生松動而加劇閘門振動。
閘門運(yùn)行時的全部水壓力都是通過支承行走裝置向埋于混凝土中的軌道上傳遞而實現(xiàn)其擋水、攔洪的作用的。支承行走裝置可以分為滑動式、定輪式兩種,本文主要以沛縣城西節(jié)制閘上使用的膠木滑動式支承行走裝置(即膠木滑塊)為例對其運(yùn)行管理進(jìn)行說明。
膠木滑塊因其材料本身的特點(diǎn),在運(yùn)行過程中容易因變形及水中的細(xì)小沙粒進(jìn)入滑塊與軌道的間隙而導(dǎo)致其發(fā)生變形或損壞,使滑塊與軌道間的摩擦系數(shù)增大,造成閘門升、降卡阻,這樣巨大的啟閉力會轉(zhuǎn)化成對滑塊和閘門的擠壓力,導(dǎo)致滑塊劈裂或閘門發(fā)生抖動甚至變形,如果該問題不能得到及時的改善或解決,會給啟閉機(jī)、閘門及軌道產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。應(yīng)對閘門支承行走裝置(滑塊)變形的主要措施是要加強(qiáng)運(yùn)行管理人員的責(zé)任心和技能素質(zhì),通過落實檢查制度,加強(qiáng)支承行走裝置的養(yǎng)護(hù)工作,并通過定期檢查及時發(fā)現(xiàn)滑塊變形問題,并通過加強(qiáng)滑塊潤滑及防銹工作使其與軌道間保持足夠的潤滑度,而對于已經(jīng)發(fā)生變形或劈裂的滑塊要及時發(fā)現(xiàn)、及時更換,以此來保證閘門正常運(yùn)行。
止水裝置在閘門運(yùn)行中起著封堵閘門和門框之間縫隙而阻止上游來水漏失的作用,一般而言,對止水裝置的漏水量有一定的要求,比如在閘門全封閉狀態(tài)下,木止水裝置漏失量應(yīng)小于1.0L/(s·m);木加橡皮止水應(yīng)小于0.3 L/(s·m);橡皮止水應(yīng)小于0.1 L/(s·m)等。止水裝置的運(yùn)行管理措施主要有:①對纏繞在止水上的雜草等障礙物要及時清理;②對發(fā)生松動或銹蝕的螺栓及時擰緊或更換;③定期排查橡膠止水的預(yù)壓縮量,看是否能夠達(dá)到規(guī)范要求,不達(dá)標(biāo)的及時整改;④對止水座粗糙的表面通過打磨和涂抹環(huán)氧樹脂,使其保持光滑平整,增加其封堵性能;⑤橡膠止水長期使用容易老化,因此要采取必要防老化措施,如涂抹防老化涂料等。
對閘門進(jìn)行合理的日常維護(hù),對保證閘門安全、穩(wěn)定運(yùn)行,延長閘門的使用壽命有著十分重要的意義??偨Y(jié)起來閘門的日常維護(hù)措施主要有以下幾個方面:
(1)日常的清理與檢查。在閘門運(yùn)行過程中,要始終使其保持清潔完好,啟、閉運(yùn)行靈活正常。但是現(xiàn)實的情況是在閘門運(yùn)行時,難以避免的會有水中的漂浮物、推移質(zhì)等隨著水流向閘門擋水側(cè)集中,并帖附在門體一側(cè)或軌道內(nèi),造成閘門卡阻而產(chǎn)生振動或撐壞止水而造成漏水。為了避免附著物對閘門造成影響,閘門運(yùn)行管理人員應(yīng)對其開展定期的檢查與清理。
(2)觀測與調(diào)整。在閘門啟、閉操作時,輔助觀測者要觀察閘門有無傾斜、跑偏卡阻或不平衡等現(xiàn)象,如發(fā)生以上現(xiàn)象而不及時采取措施就有可能會造成撕裂止水橡皮或造成閘門扭曲變形等問題,影響閘門的正常運(yùn)行。因此,觀察者如果發(fā)現(xiàn)有以上影響閘門運(yùn)行的問題,應(yīng)采取各種不同的止水形式對閘門狀況進(jìn)行調(diào)整。
(3)濤淤。閘門在擋水、攔洪過程中,必然會在其上游一側(cè)淤積一定的泥沙,當(dāng)泥沙淤積過多時,會增大閘門負(fù)重,導(dǎo)致其運(yùn)行困難;再者淤泥由于較沉而必然會向閘門底部堆積而導(dǎo)致閘門難以落到位,造成孔口漏水。針對以上問題,應(yīng)采取常規(guī)的清沙措拖外,還應(yīng)該采用定期輸水排沙或用高壓水槍在閘室范圍內(nèi)進(jìn)行局部清淤的方式加以解決。
水閘啟閉機(jī)的維護(hù)要堅持“安全第一、預(yù)防為主”的原則,并且持續(xù)強(qiáng)化“養(yǎng)重于修,修重于搶”的維護(hù)意識,此處以沛縣城西節(jié)制閘側(cè)孔使用的QLW-2*150型螺桿式啟閉機(jī)為例對啟閉機(jī)的日常維護(hù)措施進(jìn)行說明。
(1)檢查。閘門啟閉機(jī)的檢查主要有一般性檢查、定期檢查和特別檢查等三種,檢查時要充分調(diào)動檢查者的眼、耳及觸覺,用看、聽、摸的形式對各設(shè)備部位進(jìn)行檢查和巡視,一般性檢查周期為每月一次;定期檢查一般安排在每年汛期到來前和度汛之后進(jìn)行;而特別檢查時針對發(fā)生重大自然災(zāi)害時對容易發(fā)生問題和潛藏隱患的部位進(jìn)行的檢查。檢查內(nèi)容主要包括啟閉機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)是否靈活、制動是否有效;潤滑油油量和油質(zhì)是否符合要求,有無漏油現(xiàn)象;零部件有無磨損、裂痕;電氣線路有無磨損,接頭是否牢靠,安全保護(hù)裝置是否動作準(zhǔn)確可靠,指標(biāo)儀表是否指示正確;檢測接地是否可靠,絕緣電阻是否合符規(guī)定,防雷設(shè)施是否安全可靠等。
(2)緊固。閘門啟閉機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,由于受力和振動等原因,其中的緊固件和連接件容易發(fā)生松動,因此要對各螺栓等緊固件進(jìn)行定期的緊固,防止其松動而造成安全事故;另外對啟閉機(jī)的基礎(chǔ)、法蘭等處的螺栓、高強(qiáng)螺栓等要定期進(jìn)行檢查并緊固,因為這些螺栓一旦松動會改變被聯(lián)接零部件的受力和運(yùn)動情況,一旦脫落或斷裂會造成嚴(yán)重的安全事故。
(3)調(diào)整。需要進(jìn)行調(diào)整的部位主要有:定期調(diào)整軸瓦和軸頸、滾動軸承的配合間隙,齒輪嚙合的頂、側(cè)間隙,安全限位開關(guān)的限位行程和閘門啟閉位置指示行程;定期調(diào)整轉(zhuǎn)動皮帶,定期調(diào)整電流、電壓、啟閉機(jī)的速度等。
水閘運(yùn)行管理和日常維護(hù)到位與否,直接關(guān)系著水閘的運(yùn)行狀況及使用壽命,更為重要的是水閘運(yùn)行的好壞會對其調(diào)水、配水乃至防洪、防澇起到極為重要的作用,甚至關(guān)系到水閘上下游的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及居民的人身財產(chǎn)安全,因而要在各項水閘運(yùn)行管理機(jī)制和制度的約束下,注重運(yùn)行管理和日常維護(hù),針對運(yùn)行和維護(hù)過程中出現(xiàn)的問題,及時采取科學(xué)合理的措施進(jìn)行整改,從而確保水閘的正常、安全、穩(wěn)定運(yùn)行,使其為流域經(jīng)濟(jì)建設(shè)及保障居民人身財產(chǎn)安全發(fā)揮更大的效益。陜西水利
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