齊業(yè)全

（安徽省響洪甸水庫(kù)管理處，安徽 六安 237335）

1 水庫(kù)的基本情況

響洪甸水庫(kù)位于安徽省六安市金寨縣境內(nèi)，壩址位于西淠河的上游，是20 世紀(jì)50 年代興建的集防洪、灌溉、供水、發(fā)電、航運(yùn)、旅游等綜合利用的大（Ⅰ）型水利樞紐工程?？刂屏饔蛎娣e1400km2，蓄水總庫(kù)容26.1 億m3，承擔(dān)淮河蓄洪錯(cuò)峰、下游農(nóng)田灌溉、流域生態(tài)改善等重任，并為六安、合肥等地提供飲用水。響洪甸水庫(kù)工程于1956 年4月開工新建，1958 年7 月基本建成，自水庫(kù)運(yùn)行以來，在防洪、灌溉、發(fā)電等方面發(fā)揮了巨大的效益。

水庫(kù)樞紐工程由大壩、泄洪隧洞、發(fā)電引水隧洞、發(fā)電廠房和變電開關(guān)站等建筑物組成。攔河壩為等半徑定圓心混凝土重力拱壩，最大壩高87.5m，壩頂高程143.4m，防浪墻頂高程144.5m，壩頂弧長(zhǎng)367.5m，泄洪隧洞位于大壩右岸，全長(zhǎng)303.9m，洞徑7m，最大下泄流量630m3/s，鋼筋混凝土襯砌。發(fā)電引水隧洞與泄洪隧洞相距約38m 平行布置，主洞總長(zhǎng)257.02m，直徑8.7m，不襯砌，末端接4 條直徑3.6m的支洞并漸變到2.8m 的鋼管，平行引入廠房。地面式發(fā)電廠房布置在大壩下游右岸約150m 處。

2001 年9 月，按水利部水庫(kù)大壩安全鑒定和評(píng)價(jià)的有關(guān)規(guī)定和要求，由安徽省水利廳負(fù)責(zé)組織開展大壩的安全鑒定工作。2004 年5 月水利部大壩安全管理中心下達(dá)了《關(guān)于響洪甸水庫(kù)三類壩安全鑒定成果的核查意見》，核定響洪甸水庫(kù)大壩為三類壩。2008 年7 月，國(guó)家發(fā)改委批復(fù)了《安徽省響洪甸水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程可行性研究報(bào)告》，2008 年12 月水利部批復(fù)了《安徽省響洪甸水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告》。

2 泄洪隧洞進(jìn)口側(cè)事故門基本情況

2.1 泄洪洞事故門基本情況

響洪甸水庫(kù)原有泄洪隧洞共設(shè)兩道閘門，上游為進(jìn)口側(cè)斜置事故閘門，下游側(cè)為液壓式工作門。響洪甸水庫(kù)大壩經(jīng)多年運(yùn)行后，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了一些安全隱患和缺陷，其中一項(xiàng)是原有泄洪洞進(jìn)口側(cè)斜置事故閘門不能滿足設(shè)計(jì)水位條件下動(dòng)水關(guān)閉的要求，平壓閥失效，滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活，導(dǎo)向輪銹死，部分焊縫焊接質(zhì)量不滿足規(guī)范要求等，影響閘門正常運(yùn)行。

大壩除險(xiǎn)加固時(shí)，在原有斜置事故閘門下游側(cè)100m 左右增加新的垂直啟閉平板事故閘門，原有斜置事故閘門僅作為檢修門使用。除險(xiǎn)加固后，原有泄洪洞共設(shè)三道閘門控制，自上游至下游為進(jìn)口側(cè)檢修門、進(jìn)口側(cè)事故門和出口側(cè)工作門。

新增事故閘門孔口寬6m、高7m，檢修平臺(tái)高程為130.5m，啟閉機(jī)平臺(tái)設(shè)在145m 高程，閘門地坎高程69m。

2.2 泄洪洞事故門基本參數(shù)

事故門啟閉機(jī)主要技術(shù)參數(shù)是：雙吊點(diǎn)固定卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)，持住力2×320t（兩個(gè)吊點(diǎn)，每個(gè)吊點(diǎn)320t），啟門力2×125t（兩個(gè)吊點(diǎn)，每個(gè)吊點(diǎn)125t），啟閉行程65m，電動(dòng)機(jī)功率：2×63kW，外型尺寸（長(zhǎng)×寬×高）：8.9m×3.7m×2.4m，設(shè)備重量124t。啟閉機(jī)鋼絲繩型號(hào)是44ZAB6×36SW+IWR1870。

事故閘門采用潛孔式7.3m×7.25m 平面滑動(dòng)鋼閘門，閘門上設(shè)兩個(gè)吊點(diǎn)，從上游側(cè)往下游側(cè)看，兩個(gè)吊點(diǎn)共采用了兩個(gè)動(dòng)滑輪組，穿了32 根鋼絲繩，左右吊點(diǎn)各16 根，每個(gè)動(dòng)滑輪組共繞鋼絲繩上、下游各8 根，門體重100t。

閘門開度儀采用啟閉機(jī)滾筒軸頭齒盤式旋轉(zhuǎn)編碼器開度儀。

從上述參數(shù)可以看出，泄洪洞事故門啟閉機(jī)啟閉行程長(zhǎng)，啟閉行程65m，閘門地坎到檢修平臺(tái)高度為66m，到啟閉機(jī)底部平臺(tái)76m，屬于深潛孔式啟閉機(jī)，每根鋼絲繩長(zhǎng)約1000m，閘門兩個(gè)吊頭與鋼絲繩等配件重量大。

3 閘門鋼絲繩斷裂情況及原因分析

3.1 閘門操作情況

在除險(xiǎn)加固過程中和剛投入運(yùn)行時(shí)，閘門鋼絲繩斷裂過兩次。其中一次是除險(xiǎn)加固工程結(jié)束不久，由于泄洪洞出口側(cè)工作門混凝土與基巖接合部位滲水，安排了防汛應(yīng)急修復(fù)項(xiàng)目。

根據(jù)運(yùn)行規(guī)則，首先須關(guān)閉上游側(cè)進(jìn)口斜置檢修門，隨后開啟下游出口側(cè)工作門并排水，發(fā)現(xiàn)老泄洪洞上游仍有漏水，原因是進(jìn)口側(cè)檢修門漏水，必須關(guān)閉進(jìn)口側(cè)事故門。操作事故門前，閘門開度顯示為9837m，關(guān)閉后開度顯示為0m，表明事故門已全部關(guān)閉。隨后開展工作門混凝土檢修施工，施工完成后，為檢驗(yàn)灌漿后封水效果，安排對(duì)事故門進(jìn)行了操作。

操作中，當(dāng)閘門開度顯示0.544m 時(shí)，突然聽到異常響聲，立即停止了閘門操作，并切斷電源，安排專業(yè)人員下到閘門檢修平臺(tái)（130.5m 高程）進(jìn)行檢查，由于閘門井無照明，僅發(fā)現(xiàn)右側(cè)鋼絲繩明顯松動(dòng)，立即通知原建設(shè)、監(jiān)理、設(shè)計(jì)等單位。

組織原監(jiān)理、設(shè)計(jì)等單位人員下到檢修平臺(tái)檢修攝像。由于閘門井高度超過50m（檢修平臺(tái)高程為130.5m，閘門門頂約77m 高程），拍攝圖像較模糊，初步判斷為鋼絲繩異常。再次下檢修平臺(tái)拍攝，取得閘門上部鋼絲繩滑輪組攝像資料，并進(jìn)行了初步分析。

3.2 發(fā)現(xiàn)問題

從上游側(cè)往下游側(cè)看，兩個(gè)吊點(diǎn)共采用了兩個(gè)動(dòng)滑輪組，穿了32 根鋼絲繩，左右吊點(diǎn)各16 根，每個(gè)動(dòng)滑輪組共繞鋼絲繩上、下游各8 根；攝像初步發(fā)現(xiàn)左側(cè)吊點(diǎn)滑輪組的最右端下游側(cè)第一根鋼絲繩斷裂，但因?yàn)閿帱c(diǎn)位于高程較高位置，未看到斷頭，僅發(fā)現(xiàn)斷掉的余繩在閘門頂繞了一圈。右邊吊點(diǎn)滑輪組的最左端下游側(cè)第一根鋼絲繩整根斷裂，并且有斷股，能看見懸在空中的斷頭。此外，該吊點(diǎn)最左端上游側(cè)第一根鋼絲繩斜向插入下游側(cè)，估計(jì)與下游側(cè)鋼絲繩纏繞。

由于閘門井很深，檢修平臺(tái)無防護(hù)設(shè)施，受燈光限制，僅從攝像資料中看見接近閘門的上側(cè)滑輪組附近的上述情況，閘門是否偏移、卡槽及其他情況尚無法摸清。

3.3 初步排查

一是組織專業(yè)人員對(duì)操作全過程進(jìn)行排查，對(duì)操作專業(yè)人員的數(shù)量、資格、操作規(guī)程的使用、注意事項(xiàng)落實(shí)等進(jìn)行了逐項(xiàng)排查，未發(fā)現(xiàn)不規(guī)范操作。二是對(duì)水庫(kù)加固驗(yàn)收后的運(yùn)行維護(hù)管理進(jìn)行了全面梳理，委托專業(yè)化的響洪甸水電站設(shè)備檢修公司進(jìn)行維護(hù)管理，對(duì)啟閉機(jī)、鋼絲繩、閘門進(jìn)行定期維護(hù)，驗(yàn)收后均進(jìn)行了短行程的啟閉操作。

3.4 原因分析

初步分析排查后，按照檢修規(guī)程簽發(fā)工作票、操作票，做好安全措施，檢修施工單位利用吊籃下到閘門頂部。經(jīng)過查看現(xiàn)場(chǎng)情況，發(fā)現(xiàn)閘門無偏移、卡槽等異常，兩側(cè)吊點(diǎn)滑輪組吊頭均傾斜在閘門上端，鋼絲繩均嚴(yán)重下垂，其中右側(cè)吊頭最左端下游側(cè)第一根鋼絲繩下垂尤為嚴(yán)重，環(huán)繞在吊頭上。

分析有兩種可能：一是閘門開度儀為齒盤式旋轉(zhuǎn)編碼器，安裝在滾筒軸頭上，在深潛孔閘門大行程運(yùn)行時(shí)，受滾筒、鋼絲繩等運(yùn)行的影響，導(dǎo)致閘門開度儀誤差大，閘門全關(guān)位置時(shí)啟閉機(jī)沒有停止，吊頭與鋼絲繩繼續(xù)下降；二是由于閘門重量大，運(yùn)行行程長(zhǎng)，吊頭和鋼絲繩等閘門配件重量大，在閘門長(zhǎng)時(shí)間關(guān)閉后，吊頭和鋼絲繩發(fā)生下滑。這兩種情況均導(dǎo)致閘門吊頭傾斜，過長(zhǎng)的鋼絲繩纏繞在吊頭上，開啟閘門時(shí)造成鋼絲繩斷裂。

4 處理方法

在原施工單位更換鋼絲繩后，綜合考慮鋼絲繩斷裂的原因，制定安全措施：一是增加一套鋼絲繩旋轉(zhuǎn)編碼器開度儀，鋼絲繩一端連接在閘門頂端，另一端連接重錘，確保閘門啟閉過程中閘門開度儀不受滾筒鋼絲繩的影響，確保閘門全關(guān)位置判斷的準(zhǔn)確性；二是在閘門全關(guān)位置時(shí)，在啟閉機(jī)平臺(tái)和鋼絲繩之間加裝閘門全關(guān)位置斷開節(jié)點(diǎn)開關(guān)；三是在閘門全關(guān)時(shí)用油漆在啟閉機(jī)平臺(tái)處鋼絲繩上作物理標(biāo)記，確保萬無一失。經(jīng)過幾年的運(yùn)行，閘門啟閉機(jī)均運(yùn)行正常，沒有出現(xiàn)類似問題■