浑河闸闸下工程损坏原因及建议

摘要2010年汛期，浑河闸经历了几次较大洪水，闸下工程受到一定程度的损坏。阐述浑河闸水利枢纽工程的概况及闸下消能工改建情况，对1995、2005、2010年洪水及工程水毁程度进行比较，着重分析、总结工程损毁原因，并提出建议。

关键词浑河闸；闸下消能工程；改建情况；工程损坏；原因；建议

中图分类号TV698.22文献标识码A文章编号 1007-5739（2011）22-0267-02

2010年，浑河闸遭遇几次洪水，虽然洪峰不算太大，但闸下工程受到一定程度的损坏，通过与1995、2005年大洪水进行比较，对工程损毁[1-4]原因进行分析。

1工程概况

浑河闸水利枢纽工程位于浑河中下游，距大伙房水库75 km的沈阳市于洪区后谟家堡村，是大伙房水库下游灌溉用水控制工程。主要担负沈阳市和灯塔市几个灌区农田灌溉任务，同时还担负着沈阳地区防洪度汛任务。

浑河闸水工建筑物设计标准为3级，工程主体由拦河闸、浑沙、浑蒲进水闸三大部分组成，工程按50年一遇洪水设计，设计流量为4 020 m3/s。按200年一遇洪水校核，校核流量为5 000 m3/s。其中拦河闸和浑蒲进水闸于1958年9月开工，1959年9月建设完成。浑沙进水闸于1963年6月开工，1964年10月完成。拦河闸一共22孔闸门，两侧各设3孔冲砂闸，闸下未设消能设施，中间16孔下设一级消力池。

2闸下消能工改建情况

拦河闸闸下消能工在1959年建成时为一级消能，下游河床高程31.5 m。河道多年大量疯狂采砂致使浑河闸下游河床深度下切，闸下冲刷非常严重，再加上1995、1996年洪水冲刷，闸下消能工破坏严重，河床下切近4 m、1998年9月，对拦河闸消能工进行改建，中间16孔闸下消能工变为二级消能，但冲砂闸下用斜坡与中间二级消力池后的砼护坦连接，改建工程于1999年12月完成，闸下消能工总长69.3 m。

2005年初，闸下消能工由于种种原因破坏严重，因此进行应急抢险，在二级消力池后设钢筋混凝土护坦至原齿墙处，原防冲槽处改成三级消力池，三级消力池后接模袋混凝土，改建后的消能工为保证浑河闸的闸基整体稳定和抗击当年汛期发生的大洪水起到了决定性作用，但洪水过后，模袋砼大部分下沉、断裂，有的地方被冲走，冲砂闸末端堤防从原有浆砌石堤脚处被冲毁，已不能满足实际运行的要求。为此，2005年秋季，闸下消能工变为四级消能，四级消力池后接10 m深混凝土防淘齿墙（消能工全长131.1 m），齿墙后设抛石，冲砂闸下未做改动，只在浆砌石翼墙后做模袋砼进行防护，2006年5月改建工程结束（图1）。

31995、2005、2010年洪水及工程损毁程度比较

1995年洪水为超过200年一遇洪水，最大流量为5 180 m3/s，超过4 000 m3/s流量持续48 h，而超过1 500 m3/s流量断断续续10多天，长时间大流量冲刷对河道破坏严重，闸下一级消力池后工程全部毁坏，两岸护坡几乎没有损坏；2005年洪水为超过20年一遇洪水，最大流量为3 690 m3/s，是单纯由区间径流形成的，洪峰持续时间短，当浑河闸前来水量减少后，水库才泄洪，浑河闸下泄量超过1 500 m3/s持续5 d，对河道冲刷破坏很严重，除三级消力池后消能设施损坏外，由于开启两侧冲砂闸，导致两岸翼墙与浆砌石接合处被冲坏50 m以上；2010年浑河闸经历了3次超过5年一遇洪水，是水库下泄较大流量与区间较小径流形成的组合流量，由于水库错峰调节泄洪，到达浑河闸前流量平稳，最大下泄流量不到1 900 m3/s，由于持续时间都很短，也未开启冲砂闸，因此闸下两岸破坏较小，洪水过后工程检查发现，闸下游两岸模袋混凝土护坡坡角损坏，四级消力池后出现约6 m深坑，其他无异常。

4闸下工程损坏原因

4.1模袋混凝土护坡破坏

一是模袋混凝土护坡自身工程缺陷。闸下游两岸各有一段模袋混凝土护坡坡角被冲坏，水流淘空模袋混凝土下的基础，如果持续时间长，将导致模袋混凝土护坡整体失去稳定或下滑。究其原因是冲砂闸下基本无消能设施，开启拦河闸两侧的冲砂闸或者是冲砂闸旁边的闸门，都可能导致模袋混凝土护坡甚至大堤堤角被冲毁。根据模袋混凝土护坡的构造要求，在坡脚处应开1.5～2.0 m深的沟槽，模袋混凝土深入沟槽底，当混凝土强度达到要求时回填或用混凝土块加固以提高模袋混凝土护坡稳定性。因此，判断此处可能是模袋混凝土护坡坡脚处理不好，还可能是模袋混凝土下端未伸过设计冲刷线以下0.5 m，并用块石保护以防冲刷所导致的。二是浑河闸下游消能工设计缺陷。拦河闸共22孔，其两侧各设置3孔冲砂闸，中间16孔拦河闸最大能通过1 985 m3/s流量，但就算不开启冲砂闸，如果下泄流量较大，持续时间长，也会冲坏闸下游模袋混凝土护坡坡角。事实上，这已经成为制约浑河闸泄洪能力的瓶颈。

4.2四级消力池后出现冲刷坑

四级消力池后未设海漫，直接连接防冲槽，对于浑河闸这种闸上下水位落差大的宽顶堰型闸门来说，消能不够；2005年后，浑河沈阳段禁止采砂，但闸下游原来500 m外采砂留下多处深坑，而且下游远处仍有采砂现象，沈阳段以外仍能在河道内采砂，因此洪水过后，闸下游河床泥沙被洪水带走，导致下游河床持续下切，2005年汛后实测比1982年下切10～15 m；大伙房水库至浑河闸区间河道内有近10个橡胶坝，橡胶坝底座阻碍河道内泥沙的正常流动，泥沙淤积在橡胶坝前，在一定程度上导致到浑河闸的泥沙量减少，河床情况发生变化。

5建议

浑河闸自动化程度低，对信息了解不及时，缺乏大伙房水库至浑河闸区间降雨汇流分析，因此无法计算区间径流，对闸前可能来水量不能科学预计，希望能增加投入，建成有效的自动化系统，科学调度，对工程安全具有积极意义；设想在浑河全线水情信息准确及时的情况下，如果水库泄流量减少，拦河闸泄流量控制在1 400 m3/s以下，就可以只开启中间14孔或12孔，也许可以避免冲坏模袋混凝土护坡；冲砂闸下应建消能设施，防止发生洪水需开启冲砂闸时，冲毁大堤，危及到两岸安全；应重建混凝土护坡，特别注意坡脚的设计和处理；浑河全线禁止采砂，加强监管力度，避免盗采，破坏河床，防止浑河闸上下游水位落差加大对工程安全的威胁。

6参考文献

[1] 赵鹏.浅析水利工程闸门老化损坏问题[J].水利建设与管理，2003，23（2）：54，68.

[2] 龚宾.巢湖闸消能防冲工程损坏及修复[J].安徽水利科技，2003（3）：16，22.

[3] 王涛锋，王利晓.当前农村水利工程存在的问题及建议――以偃师市为例[J].河南科技，2009（6）：34.

[4] 张海峰，马致国.水利工程老化损坏的原因及对策[J].陕西水利，1994（1）：14.