德州市大道王节制闸除险加固设计

李铁军，张德宁，付均惠

（德州市水利局河道工程管理处，山东 德州 253014）

德州市大道王节制闸除险加固设计

李铁军，张德宁，付均惠

（德州市水利局河道工程管理处，山东 德州 253014）

德州市大道王节制闸是一座集防洪、排涝、灌溉为一体的综合性水利枢纽工程，经过40多年的运行，发现多处安全隐患。通过分析这些问题，阐述了对该节制闸进行除险加固的工程措施，并总结了其工程效益。

水闸；除险加固；工程措施

大道王节制闸位于山东省庆云县常家镇大道王村东马颊河干流280+074里程处。该闸于1968年11月开工，1969年9月竣工，现管理单位为德州市水利局大道王闸管理所。该闸为钢筋混凝土开敞式，平板钢闸门，闸门尺寸10.0m×7.0m，共9孔，闸室总长100.4m，闸底板高程-0.20m（黄海，下同）。闸室为大小底板结构，大底板采用钢筋混凝土灌注桩基础，闸墩、承台均为钢筋混凝土结构。机架桥柱为钢筋混凝土排架式结构，机架桥采用T型梁型式，桥面宽4.5m。配有手摇电动两用卷扬式启闭机9台，启闭力均为2×25kN。并附设交通桥一座，桥面宽4.5m。现与农用高压电源线路相连接，并自备50kW柴油发电机组一台。

大道王闸设计防洪流量1004.0m3/s，相应闸上水位7.56m，排涝流量658.0m3/s，相应闸上水位6.07m，现状蓄水量606万m3。该闸主要用途是防洪、排涝兼顾农业灌溉，灌溉面积约为3330hm2。

1 存在的主要问题

大道王闸建成运行至今，在防洪、排涝、灌溉等方面均发挥了很大作用，同时也存在着诸多安全隐患。根据《马颊河大道王节制闸安全检测评估报告》，该闸目前主要存在以下几方面的问题：

1）消能防冲：消力池地板厚度满足抗冲要求，但在排水失效情况下，厚度不满足抗浮要求。

2）混凝土结构：混凝土碳化严重，测点最大碳化深度43.0mm，冻融、空蚀、冲磨等对其耐久性产生较大影响，混凝土最大裂缝达5.0mm。

3）闸门与启闭机：经多年运行，闸门锈蚀、变形严重，止水橡皮老化，锈蚀严重。启闭机不灵活，超期使用，属淘汰类型，存在安全隐患。

4）机电设备：机电设备老化、失修严重，存在诸多质量和安全隐患，严重影响水闸安全运行。

5）观测设施：设施损坏严重，位移观测点破坏，测压管未安装，无观测资料。

6）其他：两岸护坡破坏较严重，上游排放污水对混凝土有侵蚀性。

2 除险加固设计

2.1 原址改建闸室

保留闸底钢筋砼灌注桩，拆除改建闸底板及以上结构。拆除改建上下游部分浆砌石护坡，新建上下游翼墙。

2.2 重建排架和机架桥

由闸门高7.0m，排架总高8.1m，立柱、顶横梁和横梁断面尺寸均为0.6m×0.6m，横梁高程为12.05m，钢筋混凝土强度等级为C30。机架桥面板厚度0.15m，尺寸：长×宽为11.28m×4.6m，主梁尺寸为11.28m×0.5m×0.65m，墙梁分布在面板四周，横断面尺寸为0.3m×0.65m，次梁垂直主梁布置，断面尺寸为1.0m×0.25m×0.65m。

2.3 重建启闭机房及桥头堡

为改善启闭机运行环境，便于集中对启闭机设备进行控制，需重新建设启闭机房及桥头堡。闸室左侧设桥头堡，平面尺寸6.5m×4.6m，共三层，启闭机房长102.0m，宽4.5m，左侧桥头堡作为启闭机集中控制室、渗压集中观测室。

2.4 上下游护坡维修

该闸上游浆砌石护坡长30.0m，下游浆砌石护坡长53.0m，由于多年的运行，部分护坡坍塌损坏严重，本次除险加固拟对其按原设计进行重新维修。同时，对闸室及上游段河底进行清淤。

2.5 更换闸门与启闭机

更新闸门为10.0m×7.0m平面钢闸门，9扇，设计水头6.0m，运行方式为动水启闭。更新启闭机采用2×25kN卷扬启闭机。该启闭机具有对闸门启闭高度的现场显示及远传数字显示和自动控制功能，并能预定闸门开度上下限和开度值。

2.6 观测设备配备

拟重新埋设渗压计、重新恢复沉降观测点，位移标点，以确保该闸沉降、位移及渗透压力的正常观测。

2.7 配电控制布置

大道王节制闸工程规模为大（二）型水闸，建筑物等别为2级。根据本工程的重要性，确定用电负荷为三级，设置主、备两个电源供电。主电源采用专用10kV架空输电线路供电，备用电源采用柴油发电机组。

3 工程效益及评价

3.1 工程效益

大道王闸除险加固工程完成后，可改善灌溉面积3.3万hm2，缓解周边地区水资源紧缺矛盾。工程实施后，直接效益为灌溉增产效益，间接效益包括农产品结构优化升级、农民增收等。

3.2 综合评价

大道王节制闸除险加固工程实施后，可排除安全引患，提高工程生产效率，为该闸上下游地区的人民生命财产和工农业生产提供可靠的保障，可为防洪保护区的社会、经济、环境的可持续发展创造有利条件，具有良好的社会效益。

（责任编辑迟明春）

F426.91

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1009-6159（2017）-01-0017-02

2016-06-15

李铁军（1983—），男，工程师