孫 利，呂宏飛，李亞文，門 飛

（中水東北勘測設計研究有限責任公司，吉林長春130021）

甸邊子攔河閘是太子河流域內(nèi)的一座永久性攔河閘，位于新賓滿族自治縣葦子峪鎮(zhèn)甸邊子村，主要的建筑物包括進水閘、沖砂閘、溢流堰段、兩岸邊墻及兩岸堤防。工程于1975年建成，型式為曲線型實用堰。其工程效益是以灌溉，兼顧防洪的綜合利用水利樞紐工程，可灌溉200 hm2水田，既是新賓縣對太子河開發(fā)的骨干工程之一，又是新賓縣發(fā)展經(jīng)濟重點工程之一。

1 閘址區(qū)水文地質(zhì)

設計洪水計算采用《遼寧省中小河流設計暴雨洪水計算方法》（中等流域設計洪水——遼寧產(chǎn)匯流計算方法，適用于300～1 000 km2）計算，50年一遇洪峰流量為3 210 m3/s，20年一遇洪峰流量2 610 m3/s。

工程區(qū)位太子河上游河段，兩岸山體屬中低山地形，山頂呈長梁狀，河谷較寬闊，屬U型谷，兩岸一級階地發(fā)育寬闊，階地較平坦。階地高出河床2～5 m，河床寬150～200 m。

該區(qū)基底主要有太古界大面積混合巖（M）和混合花崗巖（Mr），分布地段出露太古界青白口系釣魚臺組石英砂巖（Qnd），第四系（Q）為坡積和沖洪積松散堆積物，厚2～5 m。

覆蓋層為卵石，基巖為弱風化石英砂巖。卵石層滲透系數(shù)K=1.2×10-1cm/s，允許承載力400 kPa；基巖透水率q=5 lu，允許承載力2 000 kPa。

工程區(qū)地震動峰值加速度為小于0.05 g，地震基本烈度小于Ⅵ度，屬相對穩(wěn)定地區(qū)。

2 工程總布置

按照相關規(guī)范規(guī)定確定甸邊子攔河閘工程等別為Ⅱ等，主要建筑物級別為3級。設計洪水標準為20年一遇，校核洪水標準為50年一遇，消能防沖的洪水標準為20年一遇。根據(jù)相關部門的安全鑒定結(jié)論及安全鑒定核查意見，確定甸邊子攔河閘為三類閘，應進行除險加固設計。閘址應保持不變，與原設計相同。

除險加固后的甸邊子攔河閘由溢流堰、沖砂閘、進水閘三部分組成。閘軸線總長175 m，沿閘軸線從左至右依次布置進水閘、沖砂閘和溢流堰。

恢復原設計溢流堰長152.30 m，拓寬溢流壩底板寬6 m，壩頂高程采用原設計高程347.35 m。采用自由式溢流，將原溢流堰上游漿砌石鑿除至346.00 m高程，下游漿砌石鑿除至344.05 m高程，中間水撼砂部分用混凝土置換，新增消能設施。

沖砂閘布置在溢流堰左側(cè)，底板頂高程346.05 m，底板寬6 m，采用4孔沖砂，單孔凈寬3 m，閘頂設啟閉機平臺。

進水閘布置在沖砂閘左側(cè)，底板頂高程346.25 m，底板寬6 m，共1孔，孔口凈寬2.2 m，進水閘墩厚1 m。閘頂設啟閉機平臺和沖砂閘相接。

對外交通設置在進水閘左側(cè)，利用原有鄉(xiāng)村公路，不滿足要求的進行拓寬和鋪設。

3 除險加固方案確定

3.1 溢流堰

1）由對原攔河閘的復核可知，原溢流堰表面剝蝕，經(jīng)抽檢混凝土強度及碳化深度均不滿足要求。此次加固設計，將原溢流堰表面混凝土鑿除并置換，恢復堰體右段水毀部分。

消能方式調(diào)整：原溢流堰段設計無消能設施，此次除險加固設計補充消能設施。原堰型不能形成戽流消能，此次除險加固設計選用底流消能，消能防沖標準采用20年一遇。

堰型調(diào)整：由于消能方式和洪水標準發(fā)生變化，因此溢流堰體型需調(diào)整。經(jīng)復核計算可知堰體基底應力不符合規(guī)范要求，需將壩體基礎順水流方向加長至6.0 m。

2）溢流堰結(jié)構(gòu)設計。此次除險加固設計溢流堰采用開敞式實用堰，堰面為WES型曲線，堰頂高程347.35 m，將原溢流堰體上部漿砌石鑿除至344.85 m高程，下部漿砌石鑿除至344.05 m高程，中間水撼砂部分用混凝土置換，將堰體底寬拓寬至6 m，堰體垂直水流方向總長152.30 m。

溢流堰下游新建消力池，采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。堰體與消力池平順連接，消力池總長17.50 m，池深1.05 m，底板厚0.5 m。底板設φ28錨筋，間排距2.0 m，入巖3.0 m。消力池底板設排水孔，排水孔間排距2.0 m。

3.2 沖砂閘

1）由對原攔河閘的復核可知，原沖砂閘底板均發(fā)生貫穿性裂縫，大面積混凝土剝離脫落，大多地方粗骨料裸露，有的地方已經(jīng)露筋。閘墩混凝土剝蝕嚴重，部分碳化，且產(chǎn)生了不規(guī)則的裂縫，粗骨料與鋼筋外露，鋼筋銹蝕嚴重。沖砂閘閘門損毀，啟閉設備已丟失，已失去調(diào)節(jié)的功能。此次設計需要更新金屬結(jié)構(gòu)設備，沖砂閘結(jié)構(gòu)依據(jù)金屬結(jié)構(gòu)設備進行調(diào)整。

2）沖砂閘結(jié)構(gòu)設計。此次除險加固設計沖砂閘為平底閘，恢復原沖砂閘閘底板頂高程346.05 m。閘底板為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，建基在原沖砂閘底板上。沖砂閘順水流方向長6.00 m，垂直水流方向總寬18.50 m，總凈寬12.00 m，恢復原沖砂閘沖砂能力，滿足原沖砂閘總凈寬，此次除險加固設計沖砂閘共4孔，單孔凈寬3.0 m。依據(jù)金屬結(jié)構(gòu)設備需要確定邊墩厚1.00 m，中墩厚1.50 m。

沖砂閘每孔布置1扇平板鋼閘門，閘門采用手動螺桿啟閉的方式。閘頂設2層平臺，下面一層為閘門檢修平臺，兼做人行通道，檢修平臺寬4.00 m，頂高程352.38 m；上面一層為啟閉設備平臺，平臺寬2.70 m，頂高程355.38 m。

沖砂閘下游接消力池，閘底板與消力池采用1∶4斜坡段連接。消力池總長23.00 m，池深1.40 m，底板厚0.50 m，設φ28錨筋，間排距2.0 m，入巖3.0 m。采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。消力池底板設排水孔，排水孔間排距2.0 m。

3.3 進水閘

1）由對原攔河閘的復核可知，原進水閘渠首已沖毀，下游邊墻部分被沖毀，閘門及啟閉設備損毀，胸墻表面水泥砂漿掛面剝落，粗骨料已外漏，部分箍筋及受力筋外露銹蝕。進水閘修建時未考慮消能措施，導致下游土渠沖刷嚴重，邊坡擴大，渠底產(chǎn)生不同程度的沖坑。

2）進水閘結(jié)構(gòu)設計。此次除險加固設計進水閘在原址上拆除重建，恢復原進水閘底板頂高程346.25 m。閘底板為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，建基高程345.25 m，坐落在卵石基礎上，基礎承載力能滿足要求。閘底板下部鋪設10 cm厚素混凝土墊層?；謴驮M水閘灌溉能力，此次除險加固設計恢復原進水閘孔口尺寸為2.2 m×1.2 m，共1孔。進水閘順水流方向長6.00 m，垂直水流方向總寬4.20 m。

進水閘布置1扇平板鋼閘門，閘頂設胸墻；閘門采用手動啟閉的方式，閘頂設2層平臺。下面一層為閘門檢修平臺，兼做人行通道，檢修平臺寬4.00 m，頂高程352.38 m；上面一層為啟閉設備平臺，平臺寬2.70 m，頂高程355.38 m。

進水閘下游接消力池，閘底板與消力池采用1∶5斜坡段連接。消力池總長6.00 m，池深0.30 m，底板厚0.30 m，采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；消力池設排水孔，排水孔間排距2.00 m。

4 結(jié)語

除險加固設計的關鍵是在保證原工程功能及安全的前提下，以最少的成本獲取最大的效益，這要求設計者對原工程的功能和效益有深入的把握。此次設計對原設計進行了深入調(diào)查研究，通過復核計算、理論分析，并與現(xiàn)行規(guī)范對比，找到了成本與效益相平衡的最佳方案。