馬銀珍
(山西省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院,山西 太原 030024)
漳澤水庫地處太行山西側(cè)、上黨盆地腹部,是濁漳河南源干流綜合利用的控制性工程。壩址以上干流72.3 km,控制流域面積3 176 km2,總庫容4.27億m3。水庫上游各支流建有屯絳、鮑家河、申村、陶清河、莊頭、西堡等6座中型水庫,控制流域面積達(dá)1 649 km2,占漳澤水庫總庫容的38.4%。工程由樞紐和灌區(qū)兩部分組成,水庫樞紐工程由大壩、溢洪道、泄洪洞和輸水洞等四部分組成,是一座以防洪、灌溉、工業(yè)給水,城市給水、兼顧養(yǎng)魚、旅游等綜合利用的大(二)型水庫,與上游6座中型水庫組成了一個(gè)水庫群系統(tǒng),共同承擔(dān)著漳澤電廠、長治鋼鐵廠等十余個(gè)大中型企業(yè)用水,承擔(dān)著1.32萬hm2耕田的灌溉用水。同時(shí)擔(dān)負(fù)著下游長鋼、五陽、漳村礦等廠礦企業(yè)、兩岸居民及交通線路的防洪任務(wù)。
漳澤水庫攔河壩于1959年11月動工興建,1960年4月建成蓄水,是在邊勘探、邊設(shè)計(jì)、邊施工中建成的,整個(gè)施工期僅5個(gè)月,且全部在冬季進(jìn)行,由于水庫防洪標(biāo)準(zhǔn)低、工程質(zhì)量差,自建成起就不斷進(jìn)行除險(xiǎn)加固、續(xù)建改造,迄今為止,溢洪道進(jìn)行了3次改建,泄洪洞2次改建,大壩1次改建。
1961年第一次對溢洪道進(jìn)行改建。此次改建將堰頂高程903.1m改為901.6m,泄槽底寬20m改為40m,設(shè)計(jì)最大泄量由30 m3/s增至162 m3/s。
1971年第二次對溢洪道進(jìn)行改建,1973年建成。本次改建將溢洪道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)由200年一遇洪水提高到300年一遇,將溢洪道進(jìn)口由原來的寬頂堰改為駝峰堰,堰凈寬40 m,增設(shè)4扇弧形閘門控制泄量,閘孔高6.3 m,寬10 m。堰頂高程896.6 m,設(shè)計(jì)最大泄量增至1 055 m3/s,增設(shè)了完整的排水系統(tǒng)。
1992年第三次對溢洪道進(jìn)行改建,1995年建成。此次改建主要是提高泄洪能力,改善彎道水流條件,處理挑流段的施工質(zhì)量缺陷。改建后,堰頂高程由896.6 m增至897.0 m,閘門尺寸改為高6.6 m、寬9.2 m,門頂上增設(shè)胸墻,設(shè)計(jì)最大泄量提高到2 100 m3/s。在彎道末端增設(shè)2道駝峰堰,堰頂高程897.5 m,鼻坎下游增設(shè)防沖板。
泄水洞原設(shè)計(jì)為工業(yè)輸水廊道,設(shè)計(jì)輸水流量4.5 m3/s。為使水庫安全庫汛,1963年對泄水洞進(jìn)行了第一次改建,1964年完成。本次改建先將廊道改為無壓過水涵洞,泄水量增加到17 m3/s,其后對進(jìn)水孔塔壁進(jìn)行爆破,將無壓涵洞改為有壓涵洞,使泄水量增加到90 m3/s。汛后進(jìn)水塔內(nèi)安裝了平面鋼閘門,同時(shí)對泄水洞下游的消力池、尾水渠、進(jìn)水塔喇叭口段、漸變段、啟閉平臺、檢修平臺和連接橋進(jìn)行了改造。由于大壩加高,1989年對泄水洞進(jìn)行了第二次改建,主要是延長大壩洞身,處理原廊道沉降縫,改二級消能為一級消能。
1989—1995年,對水庫進(jìn)行了最全面、最徹底,規(guī)模和投資最大的一次改建。通過這次改建,大壩加高5 m,壩頂高程達(dá)910.0 m,正常蓄水位902.4 m,設(shè)計(jì)洪水位903.6 m,校核洪水位908.45 m,防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到100年設(shè)計(jì),2 000年校核,達(dá)到部頒標(biāo)準(zhǔn)。
經(jīng)過多次加固改造,漳澤水庫充分發(fā)揮了其資源優(yōu)勢,不僅提高了防洪標(biāo)準(zhǔn)和工程質(zhì)量,而且在水產(chǎn)養(yǎng)殖、資源開發(fā)、三產(chǎn)發(fā)展、旅游建設(shè)等多種經(jīng)營方面取得了較好成績。
漳澤水庫金屬結(jié)構(gòu)主要包括溢洪道弧形工作閘門、溢洪道檢修疊梁閘門、泄水洞定輪式平板工作閘門、泄水洞定輪式平板檢修閘門以及與各閘門配套的啟閉設(shè)備。
溢洪道工作閘門為潛孔式弧形鋼閘門,孔口尺寸9.2 m×6.6 m,設(shè)計(jì)水頭6.6 m,共4孔,閘門為雙吊點(diǎn)起吊,選用2—2×400 kNQHLY液壓啟閉機(jī)。
溢洪道檢修閘門為露頂式疊梁閘門,其孔口寬度9.2 m,設(shè)計(jì)水頭7.64 m,共設(shè)1套閘門,疊梁閘門分為7節(jié),閘門總高7.786 m,閘門為雙吊點(diǎn)起吊,選用1套2×100 kN電動葫蘆起吊,另配1套自動抓梁。
泄水洞工作閘門為潛孔式定輪式平板鋼閘門,其孔口尺寸3.2 m×3.6 m,設(shè)計(jì)水頭15 m,共1孔,底檻高程891.3 m,閘門為單吊點(diǎn)起吊,設(shè)2個(gè)放水小門,小門啟閉與工作閘門用同一啟閉設(shè)備,該設(shè)備布置在912.81 m的高程上,選用QPQ—630 kN固定卷揚(yáng)機(jī)式啟閉機(jī)。
泄水洞檢修閘門為潛孔式定輪式平板鋼閘門,其孔口尺寸3.2 m×3.6 m,設(shè)計(jì)水頭15 m,共1孔,底檻高程891.3 m,閘門為雙吊點(diǎn)起吊,閘門上設(shè)有充水小門,采用2×100 kN電動葫蘆起吊。
3.2.1 溢洪道
溢洪道弧形工作閘門自1995年運(yùn)行至今,每年例行檢修,發(fā)現(xiàn)閘門防銹噴鋅有脫落現(xiàn)象,做到了及時(shí)修補(bǔ),由于閘門檢修和維護(hù)工作到位,閘門沒有發(fā)生氣蝕、腐蝕、磨損、變形等現(xiàn)象,埋件及閘門支承體系在運(yùn)行中也滿足了設(shè)計(jì)要求。2005年4月完成液壓機(jī)的大修工作后,將其液壓閥組及活塞桿材料更換為不銹鋼,并在活塞桿外面增加了防護(hù)套,目前閘門開啟靈活,運(yùn)行正常。
由于止水橡皮熱脹冷縮及輕度老化,溢洪道弧形工作閘門到冬季有少量漏水,但在規(guī)范要求范圍內(nèi)。
疊梁閘門運(yùn)行正常,因施工誤差,溢洪道4號檢修疊梁閘槽與閘門中心不吻合,閘門放不到底,但靠運(yùn)行人員的經(jīng)驗(yàn)操作可以解決。
3.2.2 泄水洞
泄水洞工作閘門、檢修閘門以及與其配套的起吊設(shè)備均于2004年全部更換,目前閘門運(yùn)行正常。
根據(jù)《水工鋼閘門和啟閉機(jī)安全檢測技術(shù)規(guī)程》,凡未進(jìn)行定期安全檢測的閘門和啟閉機(jī),大型工程運(yùn)行期滿30年、中型工程運(yùn)行期滿20年必須進(jìn)行一次全面的安全檢測。因漳澤水庫所有閘門和啟閉機(jī)從建成開始運(yùn)行至今,還在規(guī)范規(guī)定要求的時(shí)間范圍內(nèi),所以本次漳澤水庫金屬結(jié)構(gòu)的安全檢測與評價(jià)工作,是經(jīng)現(xiàn)場巡視檢查及水庫管理局提供的運(yùn)行資料進(jìn)行的。
經(jīng)綜合分析,漳澤水庫所有閘門在設(shè)計(jì)水頭下均能滿足現(xiàn)行規(guī)范的運(yùn)行及使用要求,所有與各閘門配套的啟閉機(jī)均能滿足現(xiàn)行規(guī)范的運(yùn)行要求。
漳澤水庫所有閘門及其承重構(gòu)件和行走支撐、啟閉機(jī)均能正常工作,根據(jù)《水庫大壩安全評價(jià)導(dǎo)則》有關(guān)規(guī)定,認(rèn)為漳澤水庫所有金屬結(jié)構(gòu)部分的綜合安全性評為A級。
根據(jù)漳澤水庫溢洪道、泄水洞金屬結(jié)構(gòu)目前的情況,建議閘門每年作防銹、防老化養(yǎng)護(hù),閘門支鉸、門輪和啟閉設(shè)備要定期清洗、加油、換油,閘門止水損壞應(yīng)及時(shí)更換,啟閉設(shè)備出現(xiàn)異常需大修。每年汛前要對閘門啟閉機(jī)的電器部分做啟動試驗(yàn),并做好防潮和防霉等安全措施。每年汛前、汛后都要認(rèn)真檢查備用電源并進(jìn)行養(yǎng)護(hù),汛前要對其做啟動試運(yùn)行,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。