水闸除险加固工程设计

(一)病险水闸的概念

根据水利行业标准SL214—98 《水闸安全鉴定规定》,将水闸的安全状况分为4类,其中被鉴定为三类和四类的水闸统称为病险水闸,至此,病险水闸概念得到科学的界定。即:

三类闸:运用指标达不到设计标准,工程存在严重损坏,经除险加固后,才能达到正常运行。

四类闸:运用指标无法达到设计标准,工程存在严重安全问题,需降低标准运用或报废重建。

按照上述规定,我国现有三类、四类大中型水闸的数量见前所述。

(二)病险水闸的主要问题

经综合分析,我国病险水闸主要存在以下方面的问题:

(1)防洪标准低,造成超标准泄流、闸前水位超高甚至洪水漫溢。

(2)闸室稳定性能(抗滑、抗倾、抗浮)不满足规范规定要求。

(3)闸基渗流和两侧绕渗不稳定,出现塌坑、冒水、滑坡等现象。(www.xing528.com)

(4)处于地震设防区的水闸,原设计未考虑地震设防或设计烈度偏低,结构不满足抗震要求。

(5)水闸混凝土结构老化,存在严重损坏,如大量的混凝土裂缝、剥蚀、脱落、炭化、疏松,钢筋锈蚀等。

(6)闸下游消能防冲设施损坏严重。

(7)枢纽范围上、下游河道淤积,造成泄水能力下降。

(8)闸门、启闭设施和电气设备损坏,或者老化、年久失修、运转不灵。

(9)无观测设施或者损坏失效。

(10)其他方面的问题,如枢纽布置不合理,容易造成河道淤积堤岸冲刷;防渗铺盖、翼墙、堤岸护坡损坏,管理房屋失修或不够用,防汛道路损坏,缺少备用电源、交通车辆和通信设施等。

(三)病险水闸隐患问题的危害

我国病险水闸数量多,水闸病险率高,其危害表现在:①危及城镇、主要交通干线等基础设施以及广大人民群众的生命财产安全;②导致工程效益减退,制约着经济社会的可持续发展。例如,1998年6月,安徽省长江干堤上杨墩站闸发生整体沉陷3.5m 的险情,水闸全部报废,并造成几十万亩农田和16万人口受灾,直接损失3000万余元;1998年洪水期间,仅长江、松花江、嫩江就有291座水闸相继出现险情。水闸往往是与水库大坝、江河堤防联合运用,实现兴利除害的目标。可是,由于病险,水闸不能安全可靠地运行,影响合理调度,致使工程应有的蓄洪、拦洪、滞洪、分洪等设计功能无法实现。例如,许多病险水闸只能采取降低水位运行、减少蓄水等措施,造成调控防洪能力下降,抗旱除涝、供水能力减小等,这使得防洪体系的整体抵御洪涝灾害的能力大打折扣,严重影响了水闸对江河径流调节、水资源优化合理配置等重要作用的发挥。