馮 偉
水閘建筑可以實現(xiàn)對水資源的有效控制和調節(jié),還能夠在防旱、抗洪和發(fā)電方面產生積極作用,是現(xiàn)代水利工程中的關鍵組成部分。如果水閘運行出現(xiàn)問題,不僅會影響水利工程正常運行,還會對工程所在地的生產生活造成一定程度的影響。因此,要有效控制或避免水利工程發(fā)生安全隱患,對水閘的安全運行提供足夠的養(yǎng)護手段十分重要。
根據水閘建筑結構的工作類型,可將其劃分為:分洪水閘、擋潮水閘、排水水閘和擋水水閘等;根據其閘室結構的不同,可將其劃分為:開敞式水閘、涵洞式水閘以及胸墻式水閘三種類型。對于現(xiàn)有水利工程而言,水閘多修建安裝在工程的外部位置,并沒有為其設置專門的保護措施,導致水閘結構與外部環(huán)境直接接觸,受到各種因素的不良影響。如:雨水會對水閘建筑造成侵蝕,使其強度降低;長期保持工作狀態(tài)造成的磨損等。所以,水利工程管理部門需要針對水閘采取更加安全有效的管理手段,提供必要的維修養(yǎng)護,使其長期處于穩(wěn)定、安全的工作狀態(tài)。
目前,大部分水利工程在對自身的水閘模塊進行管理時,存在的問題可劃分為硬件和軟件問題,具體情況如下:
1.硬件問題
當水利工程中的水閘處于實際運行狀態(tài)時,若管理措施不當,很容易導致其出現(xiàn)混凝土建筑結構老化的問題,影響水閘的安全使用,破壞其穩(wěn)定運作狀態(tài),最終對水利工程的正常使用造成影響,并對周邊居民和生態(tài)環(huán)境造成直接威脅。同時,水閘閘門還會面臨著閘門腐蝕作用、結構性漏水等問題,這些現(xiàn)象均會對水閘閘門功能的正常發(fā)揮造成影響。造成這種情況的主要原因是:我國大部分水利工程中,均會使用鋼閘門建筑形式,這種類型的閘門具有更加便捷的使用優(yōu)勢,但是在經過一段時間的使用后,很容易出現(xiàn)水閘結構性腐蝕問題。
2.軟件問題
在水閘管理方面,我國現(xiàn)有自動化技術與控制水平依舊處于比較低的發(fā)展階段,在管理和控制水閘設備時存在顯著不足,既無法做到全面融入全新的信息技術,同時也無法保證水閘建筑結構可以長時間保持安全、穩(wěn)定的運行狀態(tài)。即使我國現(xiàn)有部分水利工程已經對傳統(tǒng)水閘管理模式進行革新,并逐漸開始使用現(xiàn)代化控制技術,但是以自動化控制技術在我國的現(xiàn)行發(fā)展和應用狀態(tài),依舊存在一定程度的控制效果問題,在保障水閘的抗干擾能力、維持長時間的穩(wěn)定運行狀態(tài)等方面均有不足,還會在具體管理方面遇到一些無法解決的問題。
以現(xiàn)有水閘工程運行管理體系為基礎,深入具體分析存在的實際問題,從硬件和軟件兩個角度進行更具針對性的處理,達到改善安全管理運行狀態(tài)的最佳效果。
1.提升硬件水平
對于我國的大部分水利工程而言,均需要不斷提升自身現(xiàn)有的硬件水平,有針對性地進行更換,并保證更換硬件的適用性。同時,需要注意混凝土材料建筑結構存在的老化問題,提前進行修整規(guī)劃和安排,保證重新修整后的水閘建筑結構能夠處于更為良好的工作狀態(tài),發(fā)揮出應有作用。對于閘門結構出現(xiàn)的腐蝕性問題,需要為鋼閘門結構設定周期性檢查方案,在發(fā)現(xiàn)問題的第一時間更換問題閘門,以保證水利工程的整體運行穩(wěn)定性。
2.提升軟件專業(yè)性
對于水利工程而言,需要在較長的一段時間內,始終保持自動化控制軟件系統(tǒng)處于較高的專業(yè)水平,并針對自身的系統(tǒng)持續(xù)不斷地進行優(yōu)化處理,解決應用期間遇到的工作困難,保證工作效果。還要不斷搜集借鑒國內外同類工程經驗,實現(xiàn)自身在管理控制領域的進一步發(fā)展,保證工程軟件的先進性;更加積極地采用各種現(xiàn)代化信息化技術手段,建設智能化管理模塊,進而為水閘的長期管理提供可靠保障。
1.日常檢查
主要包括對混凝土外表面出現(xiàn)的裂縫問題、起殼問題、松動問題、磨損問題、腐蝕問題、滲漏問題、剝落問題等進行細致觀察,并對伸縮縫內部的填充物狀態(tài)進行細致觀察,檢查是否存在異常情況。
2.石工建筑檢查
對于石工建筑物,其日常檢查工作主要有:是否存在塌陷、裂縫、松動、起拱、勾縫損壞等問題。針對河道區(qū)域的塊石護坡結構,還需要進行重點觀察,準確掌握是否存在石塊翻動、松動、塌陷、墊層缺失、架空等具有嚴重性損壞的工程問題。
3.上下游水流形態(tài)檢查
日常檢查時,需要對水域上下游的水流形態(tài)進行觀察,主要觀察是否存在不正常水流運動現(xiàn)象,如:水流是否穩(wěn)定、水躍位置是否處于消力池范圍內,水流躍后是否依舊保持平穩(wěn)狀態(tài),是否存在折沖水流、倒流、漩渦、突涌等問題。
1.啟閉機養(yǎng)護
對于閘門建筑結構,需要對其操控靈活性、是否存在不當震動問題、門槽位置是否存在異物、止水后是否存在漏水問題,以及其他落實情況進行全面了解。以螺桿式閘門為例,需要對其進行經常性的檢查作業(yè),主要包括:螺桿結構與橫軸之間的垂直度,觀察其是否存在明顯的傾斜彎曲問題;對于木質閘門,需要檢查其是否存在腐爛、破裂、蟲眼、螺栓修飾、脫榫、漲拱、油漆剝落等問題。
對于啟閉機養(yǎng)護工作,需要對其工作過程中的運轉是否足夠靈活、工作過程中是否存在異常聲響和異常震動、設備中的傳動軸是否存在損壞磨蝕問題、地腳螺栓設備牢固性、制動器設備是否處于失效狀態(tài)、潤滑效果是否消失、安全防護設備完好程度等進行嚴格檢查。如果閘門結構或者啟閉機設備不經常處于使用狀態(tài),則需要保證每個月一次的試運行檢驗,避免長期停用后導致的部件積塵問題和銹蝕作用產生的設備失靈問題。
2.閘門養(yǎng)護
鋼閘門要做到定期防腐處理,混凝土結構閘門要做到經常清洗表面。
3.沖刷部位養(yǎng)護
在汛期較大量的洪水沖擊后,需要對下游位置的河道兩岸護坡進行專門的汛后檢查處理,對于受到嚴重沖刷的位置,需要對其進行拋填加固處理。在進行工程沖刷加固作業(yè)的同時,還需要對由沖刷造成的受損部位進行及時的恢復處理,全面保證水利工程主體結構完整性。期間,還需對加固處理后的工程主體結構進行必要的沖擊考驗,沖擊測驗的過程中需要盡可能減少水閘凈寬。這一階段的加固設計重點是盡可能提升混凝土結構外表面具有的防撞和防磨能力,同時還需要保證經過加固處理后的混凝土結構不會再次受到船只撞擊,造成意外損壞。
4.注意事項
水利工程中的水閘養(yǎng)護,不僅要注意工程主體結構的實際承載情況,將此標準控制在規(guī)定負荷范圍內,保證閘門相關的控制和操作均符合相關標準,同時,還需要注意以下幾個問題:(1)限載標志;(2)翼墻墻后2~3倍墻高范圍內,禁止各種形式的重物堆放;(3)翼墻排水能力不可存在異常情況;(4)閘門操作必須嚴格遵守操作規(guī)程,禁止違規(guī)操作。
綜上所述,水閘保持正常運行狀態(tài),可以對水利工程的實際運行起到有效保護作用,控制或避免各種安全隱患的發(fā)生,進而為周圍居民提供更為優(yōu)質的農業(yè)生產保障和日常生活用水保障?;诖耍こ坦芾砣藛T和技術人員需要提高對水利工程管理工作的重視程度,將水閘安全運行及其檢查維護工作放在首要位置,對存在的實際問題進行針對性處理,不斷提升經驗,全面提升水閘工程的社會效益