水库溢洪闸运行问题及处理措施

【摘要】本文总结了陡山水库溢洪闸门在运行中出现的常见问题分析其产生的主要原因并提出相应的技术处理措施为水库溢洪闸门的运行维护和问题处理提供参考。

【关键词】陡山水库；溢洪闸门；启闭机

陡山水库是一座以防洪、灌溉为主兼具城乡供水、旅游开发、渔业养殖和涵养生态等综合功能的大（2）型水库。2013年9月水库开始进行第二次除险加固。2014年8月通过下闸蓄水验收。2015年12月工程全部完工。此次除险加固新建溢洪闸5孔每孔净宽10m总净宽50.0m。闸门采用露顶式弧形钢闸门闸门孔口尺寸10×7.5m弧门半径11.0m单扇重量36.3t，配QHQ1-2×250kN双吊点固定卷扬式启闭机。

1运行常见问题

自下闸蓄水验收以来受外力和高速水流等因素的共同影响溢洪闸门在频繁的启闭过程中逐渐出现启闭卡阻、倾斜、振动、闸门漏水和构件腐蚀等问题给闸门的正常运行带来了安全隐患。水库管理处结合工程实际，采取工程和非工程措施对运行问题加以解决，彻底消除了安全隐患，确保了闸门正常运行。经过蓄水试运行处理效果良好。

2处理措施

2.1启闭卡阻

1）问题原因。溢洪闸门为前拉式弧形钢闸门其两侧侧轨形状为弧形。侧轨安装埋设定位以闸门孔口、底槛和支铰中心线为基准，并借助辅助线进行控制。随着侧轨弧形的位置改变辅助线也发生改变。这些改变会造成两侧侧轨的垂直度出现偏差，引起闸门上下运行时卡阻。另外，由于日常维修养护不到位造成支铰轴锈蚀、轴与轴套之间不能灵活转动致使闸门启闭卡阻。2）相应措施。一是溢洪闸门左右侧轨与闸门中心线之间存在的偏差通过调节侧止水座板弥补偏差的不足；同时利用侧止水的弹性及压缩量也弥补一定的偏差。二是实时对闸门支铰各构件进行防腐处理和养护确保支铰轴与轴套之间良好、支铰轴转动灵活闸门启闭运行正常。

2.2闸门倾斜

1）问题原因。通过基础螺栓溢洪闸门启闭机机架固定安装在启闭机房的混凝土地板上，纵横向均留有一定的调整间隙便于启闭机位置微调，在受到由闸门传递过来的外力作用下，启闭机发生振动位移，使启闭机两吊点垂线与闸门重心不在同一平面上，导致闸门产生上下游方向倾斜。同时，支铰轴与轴套之间因磨损间隙过大、双吊点启闭机钢丝绳不等长，也导致闸门发生倾斜。如不及时处理会造成闸门启闭力增大，止水橡皮撕裂和钢丝绳拉断等，甚至发生闸门扭曲变形和电机过载发热烧毁等运行事故。2）相应措施。一是微调启闭机机架位置使卷扬式启闭机两吊点垂线与溢洪闸门重心处在同一个平面上。同时紧固基础螺栓使启闭机机架固定牢固。二是定期向溢洪弧形门支铰加注油防止轴套磨损、增大轴套间隙。三是调整启闭机主副机钢丝绳长度，拉紧后闸门两吊轴中心线在同一水平线上。

2.3闸门振动

1）问题原因。溢洪弧形钢闸门在局部启闭或漏水时会产生高速水流。在高速水流和下游淹没出流等因素的共同作用下，闸门产生振动。另外，闸门本身具有特定的自振频率，运行时会出现闸门短时间的“拍振”或较长时间的“共振”现象，振动非常剧烈。2）相应措施。一是因闸门局部开启、下游淹没水跃对闸门的冲击而引起的强迫振动通过改变闸门开启高度、改善闸门运行条件消除振动。二是因止水失效而引起的闸门自激振动，通过更换止水材料使漏水停止消除振动。三是定期对闸门的构件包括钢丝绳、支铰等运行情况、联结紧固件的牢固程度以及薄弱部位的锈蚀等进行检查，并予以维修。提高闸门结构刚度和抗振能力，改变闸门自身振动频率，避免共振发生。四是完善闸门操作规程。通过对闸门振动原因分析，找出闸门启闭过程中存在的操作违规和操作不当等问题，如长时间停留在同一振动开度。并将其写入操作规程中预防闸门振动发生。

2.4局部漏水

自2014年8月下闸蓄水验收投入运行至2018年汛前5孔溢洪工作闸门都不漏水。随着库内水位的上涨，2018年汛后5孔工作闸门都出现不同程度的漏水现象，有些部位漏水呈射流状态，经量测每米长度漏水量0.3L/s，超过了《水利水电钢闸门制造安装及验收规范》（DL/T5018-2004）规定的每米长度漏水量不超过0.1L/s的要求。漏水位置主要在闸门门叶两侧侧止水与止水座板接触部位。1）问题原因。一是止水老化变形。溢洪闸门侧止水采用P60B型橡胶密封属前止水。由于受投入使用时间长和运行环境侵蚀等因素影响，这些止水会逐渐老化产生塑性变形而逐渐失去弹性削弱止水效果。二是止水磨损。随着溢洪闸门频繁的上下启闭会出现橡皮止水磨损过快致使闸门漏水的现象。2）相应措施。一是更换了止水橡皮。2020年汛前更换了磨损、变形严重的P60B型侧止水橡皮消除了闸门的渗漏止水效果较好。为了减小磨损调整了止水橡皮的压缩量至4mm。同时，在止水非摩擦面涂防老化涂料，并对止水的螺栓和螺母等紧固件进行了涂环氧树脂防锈处理。二是调整侧轮橡皮垫板厚度。增大闸门两侧侧轮橡皮垫板的厚度，使侧轮轮缘与侧墙导板之间的间隙达到正常宽度10mm，从而减小了侧止水与止水座板之间的摩擦阻力降低了其磨损。

2.5门叶及构件局部腐蚀

经过7年运行，5孔溢洪闸门均出现局部、小面积的锈蚀现象，主要发生在主梁与边柱梁后翼板内侧、腹板以及面板水位变化区域，锈蚀面积均小于0.5m2。1）问题原因。一是防腐蚀处理不足。二是运行工况和环境条件影响。三是后期维护、保养措施不到位。2）相应措施。一是基体表面预处理。采用喷砂除锈技术对5孔闸门门叶、支臂和支铰等金属构件进行除锈。二是热喷涂锌。闸门表面预处理后采用热喷涂锌方式对破坏区域的金属涂层进行处理与修复。三是涂料结构层的油漆种类、层数遵循了原设计涂料防锈底漆采用H53-1厚浆型环氧云铁厚度80μm；面层采用涂银灰色J43-1氧化橡胶面漆两道漆膜厚度60μm。四是改善闸门构件防腐蚀条件。严格控制闸门止水构件的安装质量使侧止水和止水座板紧密接触消除因侧止水渗漏而产生高速水流从而减少产生局部腐蚀的运行条件。

3结语

水库溢洪闸门长期运行过程中出现的常见问题，若不能及时采取有效措施进行处理，势必影响溢洪闸门乃至整个枢纽工程的安全运行。为进一步提高闸门运行的可靠性和耐久性，工作人员一定要按照水工金属结构运行管理规程规定，定期检查、实时纠偏和科学维修养护。

参考文献

[1]鲁宗平.平面钢闸门运行期主要问题及处理措[J].水利建设与管理，2018（12）：55.

[2]刘兴燕，曲国贞，陈秀云.等.浅谈水工钢闸门的防锈喷涂施工方法[J].山东水利科技论坛，2006.

作者:崔为胜 滕帅 尹世勇 单位:莒南县陡山水库管理处 莒南县水务集团