河闸工程论文范文

时间:2023-11-21 20:14:00

河闸工程论文

河闸工程论文篇1

1.水工建筑物

1954年泄洪时,下游右侧拦河坝迎溜面有坍塌现象。1956年汛期,闸门提出水面油漆,由于不均匀开启,形成远驱式水跃,严重冲刷下游河床。1998年,下游右侧浆砌块石翼墙墙体多处渗水,墙体外倾斜约3cm。2000年3月,经受了10级西风袭击,正在安装施工的启闭机房部分彩钢板遭到损坏。2003年,大流量行洪时下游左岸0+450~1+200段岸坡淘刷严重,呈陡立状;上游有船只偏离航道,误入引河上游。汛后发现,工作桥检修门起吊牛腿出现混凝土贯穿裂缝、剥落、露筋等现象;闸墩伸缩缝止水老化、填料分化脱落、部门闸墩出现渗漏水现象。2009年,公路桥因超载车辆大量行驶,表面及两岸连接段混凝土破损严重。测压管自1968年埋设以来一直存在渗流“异常”问题,上游侧测压管水位有时高于洪泽湖水位,下游侧测压管水位有时低于下游水位。上、下游拦河坝自1953年建成以来,坝面下沉,最大累计沉降量达1139mm(2012年),抗滑稳定依赖三级水位控制。存在偏流问题,进闸水流存在明显的横向比降,大流量行洪时上游南岸水位比北岸水位低,单宽流速分布不均匀,随水流而来的大量水草集中在南岸。闸室抗滑稳定,需依靠上游铺盖的“拖板”作用。

2.金属结构和机电设备

1967年,闸门面板厚度从原10mm蚀剥到仅剩6~7mm,水下部分锈蚀更为严重,部分桁架下弦杆锈穿成孔;原闸门吊座不能随闸门启闭而转动,钢丝绳易折断。1985年,保养、检修启闭机过程中,蜗轮三角座曾2次发生断裂。1991年前后,铆接桁架式钢闸门个别杆件锈蚀严重,有的被风浪打断。1996年,洪泽湖突起大风,漂浮在上游水面的检修门在风浪作用下撞击闸身。2003年5月,闸门小开度行洪时,8孔闸门剧烈振动,工作便桥、公路桥振感明显。2004年,建成后的自动监控系统夏季遭遇了雷击,部分编码器、传感器、电脑等损坏。测压管先后3次采用自动监测设备进行试验,其观测精度、系统稳定性均不能满足观测资料整编的要求。钢闸门支铰轴及轴套强度不满足新规范要求,加油不畅,运行时有的发出异响。

3.控制运用

1954年7月25日全部闸门提出水面敞开泄洪,8月6日达10700m3/s,超过设计流量的34%,建闸后第3年就经受了超标准行洪的严峻考验。1993年以前,防汛通信设备落后,上级的调度指令以及水情报汛信息传输困难。在调度过程中,受到孔流和堰流临界点的影响,由于两种情况下水工建筑物测流法计算公式不同,同样的上下游水位出现相差很大的流量。

二、工程技术管理措施

1.检查观测

三河闸工程检查分为经常检查、定期检查、特别检查、安全鉴定以及运行期间的巡视检查。坚持用新技术、新设备、新工艺,定性查看和定量检测相结合,准确反映工程设备存在的问题。如采用压铅法检测启闭机轴瓦间隙,采用地震波法、电阻率法等检测上游拦河坝内部情况。组织开展启闭机单项安全鉴定(2009年4月)、工程全面安全鉴定(2012年8月)。观测项目有垂直位移、测压管水位、河床断面、伸缩缝、水位、流量等项目。除测压管水位外,观测项目自工程建成后连续观测至今。根据长年积累的观测成果资料分析,目前闸室、上下游拦河坝沉降基本稳定。2000年以后,引进了德国蔡司DINI12电子水准仪,垂直观测成果精度达到2等;引进ADCP设备,开展流量观测,与大断面缆道流速仪观测、水工建筑物测流法相互验证。2012年,利用双频识别声呐成像技术结合传统的潜水工手摸,辅以自浮式沉柜技术定点探查,对水下工程进行检测。

2.养护修理

管理单位对闸门、启闭机、土工、石工、混凝土建筑物等持续开展养护修理。每年汛前,启闭机全面保养,对轴承、齿轮等零部件均擦洗除锈上油。采用喷砂除锈、喷锌保护、外加阴极保护等技术对钢闸门进行处理。采用碳纤维布粘贴加固技术,维修工作桥牛腿混凝土破损位置。采用玻璃钢材料,替换了原来笨重的启闭机钢罩壳。采用泡沫聚氨脂注浆材料,钻孔维修闸墩伸缩缝。在上游引河设置拦河浮筒,警示过往船只远离行洪河道。在下游右岸翼墙后增设降压井和排水通道。采取成孔灌注桩、搅拌桩、抛石压脚、腰埂、顶沟与横沟结合排水、植草砖等综合措施,处理下游左岸护坡滑坡问题。建立了防雷系统,防护工程建筑物及机电设备。设置限宽、限高装置和限速、限载警示标志,杜绝了大型超载车辆通过交通桥。

3.加固改造

工程历经4次较大规模的加固和多次改造,逐步消除安全隐患。1968~1970年,进行提高标准加固;1976~1978年,进行抗震加固;1992~1994年,进行除险加固;2012年以来,进行启闭机更新加固。1994年,采用粉喷桩技术对上游拦河坝进行了地基加固。2002年,建立分层分布式远程监控系统。2003年淮河洪水后,设置老三河退水洞,拆建了蒋坝水位站、中渡水位站、上游水位站。2013年,对闸北水电站进行了技术改造,发电功率从160kW增加至200kW。

4.试验研究

1966年,首先将热喷涂锌(铝)防腐技术应用于钢闸门。“涂料与外加电流阴极保护联合防腐在钢闸门上的应用”获1978年全国科学大会奖。“金属闸门喷锌防腐蚀”获1982年国家科委和国家农委颁发的重大农业科技成果推广奖。20世纪80年代,开展了闸门应力原型观测,研究弦杆破坏原因及验证闸门设计公式。90年代,开展了消力池模型试验,依据试验成果采用三道消力坎,即底板上的小坎、消力坎、尾坎等综合措施。2004年,主持完成钢丝绳清洗机研究,研制出适合于有一定倾斜角度的钢丝绳清洗机械设备。2005年,主持完成大中型水闸工程管理数字化研究,编制数字化管理系统软件,实现工程技术数据共享。2012年,主持完成三河闸泄流流态与进流纠偏措施研究,在数据模型建立方法上达到了国际先进水平;研究了三河闸南北两侧半开工况下泄流稳定问题,成果在三河闸启闭机更新加固中得到成功应用。

5.制订标准

1954年2月,经淮委批复的三河闸管理养护办法,成为全国水闸技术管理领域的第一个规范性文件。1959年,率先制订了始流时闸下安全水位曲线,从1963年起在全国推广应用。1992年,编写的《水工钢闸门热喷锌(铝)防腐蚀工法》被建设部评定为部级工法。1997年,编写的《水工防腐工技师及高级技师标准(试行)》被水利部印发执行。2001年,参加编写《江苏省水闸、抽水站观测工作细则》。2010年,参加编写江苏省地方标准《水利工程观测规程》。此外,还参与编写了水利行业标准《水工钢闸门和启闭机安全检测技术规程》(SL101-94)和《水闸技术管理规程》(SL75-94)。四、结语三河闸工程建成于新中国成立之初,限于当时建设标准偏低和设备、材料等各方面的条件,客观上存在诸多先天不足。随着60多年的不断运行,各种边界条件的变化,各类新规范的出现,三河闸工程技术问题逐渐暴露,涉及建筑物、金属结构、机电设备、控制运用等各方面,工程整体不断老化是客观规律。目前,三河闸仍存在偏流、闸室抗滑稳定依赖上游铺盖的“拖板”作用、测压管水位“异常”、混凝土碳化严重、闸门支铰轴强度不满足规范等问题,对此应进一步深入研究彻底解决的办法。

河闸工程论文篇2

【论文关键词】引黄入冀输水工程 管理监督 对策与建议

中图分类号:TV文献标识码: A

1引黄入冀输水工程管理存在的问题及其原因

当前,闸涵工程老化严重,输水过程管理不规范,管理人员素质普遍偏低,水文测验设施设备不统一,引水计量不规范,测流数据误差大,有的测沙工作未能开展以及检查、思想认知、监督不到位等成为引黄入冀输水工程管理中主要原因。

1.1 闸涵工程老化严重,成为引黄输水的突出问题。

引黄入冀工程运行多年,闸涵工程的建设至今更是大多超过三、四十年,虽然每年都有专项维修资金进行部分维修,但经多年运行,加上河道污水侵蚀,致使闸涵工程中金属设备锈蚀,混凝土脱落,配电设施落后,启闭设施不灵便,护坡出现坑洞等多种问题存在。虽然个别闸涵进行了重建或维修加固,但还有不少闸涵存在涵旧、病、险现象。引黄输水时进行临时性口门封堵,或对闸涵进行临时性维修加固。不但不能根本解决问题还会管理成本增加,严重影响着引黄入冀输水的顺利进行。

1.2闸涵工程操作人员素质不高,工作不规范

闸涵工程建设当初,操作人员仅经简单业务培训就上岗,没有经过系统的理论学习和专业考核,闸涵操作知识非常有限,造成闸涵操作人员素质普遍不高,现已远远不能适应现实需要。其主要原因:(1)多数人员文化程度较低、专业知识掌握较少。 (2)接受培训的机会少,年均每人培训机会不到一次;(3)受编制制约、工资待遇低以及工作条件艰苦、单调等。在实际工作中会发生工作不规范,管理不科学。特别是在大型闸涵管理中很难胜任自动化作业。

1.3闸涵管理缺乏科学规范的体制

一方面,关于闸涵管理方面的法律规定相当笼统,没有详细具体的规定。比如:《中华人民共和国河道管理条例》仅在第二十三条规定:“禁止非管理人员操作河道上的闸涵闸门,禁止任何组织和个人干扰河道管理单位的正常工作”;《河北省河道管理条例》第三十二条规定:“闸涵、虹吸管理单位,必须严格按照上级主管部门下达的指令启闭闸门。任何单位和个人不得干扰闸涵管理单位的正常工作,严禁非管理人员操作闸涵闸门。”;另一方面没有建立配套的科学管理机制,制度的缺失也造成了闸涵管理的混乱局面。其原因有:(1)没有专门的闸涵管理法规;(2)缺乏完善的内部管理制度,岗位责任制的落实也还不到位。

1.4对引黄输水缺乏正确思想认知

引黄入冀输水过程中往往会出现跑水、偷水现象发生,这与地方管理人员及群众的思想认知有关,认为提提闸、放放水,为维护地方利益是能做的事,形成了输水管理的难点。主要原因是:(1) 地方管理人员及群众没有树立正确的管理意识; (2)没有合理有效的管理举措;(3)宣传不到位,地方群众法律淡薄,政策、法规学习滞后。

1.5 存在上报引水类别不实现象

由于工业及居民生活用水、农业用水、生态用水的水价是不一样的,在上报引黄用水类别和实际输水时,用水单位常常避重就轻,多报价格低的农业用水,少报甚至不报价格高的工业及居民生活用水。主要原因:(1)输水监督难度很大;(2)引水单位自律性差。

2 对策建议

2.1 完善引黄闸涵管理制度,加强闸涵工程建设与维修管理

主要措施如下:(1)完善引黄闸涵管理办法以及相配套的规章制度,实现依法、依规管闸,确保有法可依,有规可循;(2)建立健全闸涵科学管理制度和科学规范的工作机制是做好管闸工作的基础,以此完善闸涵启闭操作规程、闸涵管理考核办法、闸涵安全管理制度等,(3)熟练掌握统一的引水报表格式、引水计量单位及计算方法、统一的引水数据观测办法,逐步实现闸涵管理的制度化、科学化和规范化。(4)加强建设与维修管理,合理运用引黄维修专项资金,逐步消除闸涵工程对引黄输水的影响因素,对重点闸涵应进行安全鉴定,根据鉴定要求做出拆除重建或整体维修等,保证引黄输水工程的安全运行。

2.2 提高闸涵操作人员的业务素质,为科学管理打下基础

在具体业务操作中,从实际管理工作内容出发,对闸涵操作人员进行系统培训,特别要注重加强测流、测沙和闸涵操作的培训,强化业务素质,定期进行考核,实行持证上岗;思想上,树立全心全意为人民服务的思想,提高其政治素质、思想境界和道德修养;组织上,根据相关法律、法规的规定,健全内部管理制度并完善监督机制,规范闸涵操作人员的行为。

2.3 闸涵操作人员实施岗位责任制

闸涵操作人员实行严格的工作岗位责任制,提高管理人员的责任心。加强监督检查力度,确保按上级调水指令操作,发现有违规操作或者因工作不负责任,依照规定进行严肃处理。

2.4 做好计划、管理和总结,强化监督检查引黄用水单位类别。

为维护各地政府的合法权益,确保良好的水事秩序,在申请引水类型要真实、准确。采取如下措施:(1)用水单位申请用水应提前向省厅报告预缴部分引黄水费,提出引黄水量计划,明确用水性质,对转嫁用水性质,每发现一次按水量、水价差额双倍进行处罚。(2)输水中加强监督。特别是县、市级引黄输水部门,由市级政府做出引黄管理公告,加强引黄线路输水管理,期间对闸涵采取定期巡查与不定期巡查、巡回检查和突击检查相结合的方式,进一步堵住偷水现象的发生。(3)输水完成后进行总结。对本年度引黄输水工程管理进行总结,对用水单位制定奖惩措施。

3结 语

引黄入冀输水工程是缓解河北省水资源缺失的重大举措。积极做好引黄沿线工程的管理,促进我省沿黄灌区地方经济效益,提供科学支撑。促进黄河水资源的统一管理、高效利用,充分体现水资源的商品和资源属性,应尽快引入市场机制,运用市场调节优化配置水资源,实行以供定需,充分发挥价格杠杆的作用,用合理的水价调节保护水资源。加大黄河水资源的管理力度,管好用好水闸设施,努力推进输水产业向纵深发展,建立健全与之相适应的一系列政策法规体系、工程体系和科技保障体系等,保证我省高效利用黄河水可持续健康发展。

河闸工程论文篇3

【关键词】水闸;地基;消能防冲

水闸一般由闸室、防渗排水设施、消能防冲设施及两岸连接建筑物四个部分组成,闸室是水闸挡水和控制过闸水流的主体部分,它包括底板、闸墩、闸门、胸墙和工作桥。防渗排水设施是为了使闸基渗流处于安全工况而设置的,防渗设施通常多在水闸的高水位一侧,用透水性小的材料如粘土、钢筋混凝土等筑成水平防渗铺盖,或用板桩形成垂直防渗幕,借以增长闸基的渗流途径,减小作用于闸底的渗透压力,消除闸基产生渗透变形的可能性;在靠近闸室低水位一侧,设置排水设备,使进入闸基的渗水迅速排走,减小闸基的渗透压力,防止渗水逸出处地基发生渗透变形。

水闸的地质条件、施工条件、受力条件及其重要性等与其它建筑物相比有其特殊性。首先平原地区的水闸一般建于河道、堤防或江河入海口处,其所处位置决定了水闸地基多为松散或软弱的冲积覆盖层,特别是珠三角洲地区,因受到河流的冲积,水闸基本是建造在第四纪松散的覆盖层上,覆盖层多为松散的砂层或软弱的粘性土层,松散的砂层孔隙比大、压缩性大、透水性强及易液化,软弱的粘土层抗剪强度较低、含水量较高、压缩性较大、地基承载力较低且土层常常分布不均匀。其次是水闸前后存在较大的水头差,闸室及地基长期承受巨大的水平推力,闸室边墩又承受强大的侧向土压力作用,导致闸基底应力分布比较复杂,易产生不均匀沉降和渗透变形,同时闸门又经常启闭,如水闸变形过大,将影响闸门的启闭及闸门的止水。

1、水闸的选址原则

在水闸建设过程中,水闸的选址是非常关键的环节。分析已建水闸工程的失事,其主要原因往往是闸址地质条件不好,或虽然经过人工处理但仍未处理好,属于不良人工地基,导致水闸失稳、渗透破坏或者冲刷破坏。水闸选址的原则是水闸稳定安全、能够较好地满足水闸的使用要求、水流流态稳定、水闸便于管理、造价经济。针对上述情况,在满足水闸使用要求和管理的情况下,水闸在选址时应根据水闸的地质条件和水文条件选择地质条件良好的天然地基,最好是选用新鲜完整的岩石地基,或者是承载能力大、抗剪强度高、压缩性低、透水性小、抗渗稳定好的土质地基,如果在规划选址的范围内实在找不到地质良好的天然地基,只能对天然地基进行技术处理。对地基进行技术处理的造价是较高的,一般占总造价的20%~40%。经过技术处理的水闸地基如在施工或管理等方面不规范,容易导致地基破坏,最后致使水闸失事,所以在水闸选址的时候应综合考虑各种情况,选择良好的天然地基。

2、水闸地基处理方法概述

水闸地基处理的方法很多,它们主要用于以下三个方面:①增加地基的承载能力,保证建筑物的稳定;②消除或减少地基的有害沉降;③防止地基渗透变形。

2.1木桩加固法。木桩加固法属于桩基法中的一种,此方法是一种十分古老的地基加固方法。由于木桩加固设计简单,施工方便,不受环境限制,取材方便,直至20世纪60年代初,受技术和经济条件限制,国内水利行业对较深厚的软土闸基处理仍缺乏足够的手段和办法,采用木桩加固地基几乎成为唯一的选择。木桩的设置一般有两种方法,一是将木桩桩头与闸底板浇注在一起,形成类似桩顶铰接的深基础,另一种则在木桩桩顶设碎石垫层,实际上属于复合地基的一种。近年来广东省在水闸安全鉴定中发现,无论采用哪种设桩方法,相当数量采用木桩基础的水闸都出现了险情,破坏主要表现在桩体腐朽导致水平和竖向承载力不足、闸基桩土变形不协调等。

2.2换土垫层法。换土垫层法属于置换法,也是一种古老的、相当成熟的地基处理方法。该方法加固原理比较清楚,施工简便,施工质量易于保证,是浅层地基处理的首选。为避免工程造价过高以及增加基坑支护费用,一般换填深度小于3m。如软弱土层小于3m,下卧层地基承载力较高时,将软弱土层完全挖除换填后,一般均可满足水闸对承载力和变形的要求。如果软弱土层比较厚(层厚远大于3m),仅能换上层软弱土时,应尽量避免采用换土垫层法处理闸基,因为换填后虽然可提高基底持力层的承载力,但水闸地基的受力层深度相当大,下卧软弱土层在荷载下的长期变形可能依然很大。实践表明采用换土垫层法处理的地基出现问题的相对比较少,故至今仍是水闸地基处理的主要方法之一。

3、水闸消能防冲方法设计研究

结合韩江东山(禾埕岗)水利枢纽拦河水闸泄洪时上下游水位差小,下游呈高淹没流,但闸下出流泄洪形成的水跃将对河床和两岸堤围形成较严重的冲刷,需要选择稳定可靠的消能方式,以保证拦河水闸的安全。又因通航要求水面稳定,以采用消力池底流消能方式为宜。按50年一遇(P=2%)洪水设计计算,并经闸门部分开启等工况复核,通过计算,选定的消力池尺寸为:池长35m,池深2.0m。池底高程13.50m;海漫段长度为57m,其中30m为浆砌石平段,27m为干砌石斜坡段,坡度为1:10;为防止水流对海漫末端的冲刷,本工程考虑到河床下切的不定因素,在海漫末端设置长15m,深3.0m的防冲槽。经水工模型试验论证成果分析,本工程拦河水闸消能建筑物,能满足工程运行要求。

3.1水文条件的变迁。①河网区联围筑闸改变了原来河网分流条件,使主河道水位雍高。②河道滩地的码头、工厂、道路以及众多的占用河道断面的桥墩,这些设施除了束窄了行洪断面外,还改变了河道原来的天然状况,改变了水流的边界条件,加大了糙率,因而雍高水位。

3.2河道地形的变迁。天然河道随季节的变化其来水量在变化,其含砂量也在变化,河床总是时冲时淤,处于动态平衡状态。若河道上游筑水库,则拦截了洪水,削平了洪峰,亦拦截了泥砂。洪峰值少,夹带泥砂少,改变了天然的动态平衡状态,河道筑闸后,加剧了这种不平衡状态。由于水闸消能设计的控制工况是:保持闸上最高蓄水位,宣泄上游多余来水量,下游水位取下限值,水闸防冲设计的控制工况是:水闸泄放最大设计洪水量,相应下游水位最低,所以由于下游河床不断降低,下游水位低值也随之降低,随河道变迁出现的新低水位低于原设计工况的下限低值,原控制条件就不能适应变化了的河床,消能防冲效果必然差,很多水闸经常发生护坦或海漫被冲坏的情况。

4、闸下游水流衔接

河闸工程论文篇4

    论文摘要:水闸在水利工程建筑中是十分常见的,当闸门关闭,可以拦洪、挡潮、蓄水抬高上游水位,以满足上游取水或通航的需要。开启闸门,可以泄洪、排涝、冲沙、取水或根据下游用水的需要调节流量。水闸多建于河道、渠系、水库、湖泊及滨海地区。本文对水闸的功用及组成做了详细的分析,为水利工作提供参考。

    1 水闸的作用

    控制水位、调节流量的低水头水工建筑物,是农田水利中龙头工程,常与堤坝、船闸、鱼道、水站、抽水站等建筑物组成水利枢纽,以满足防洪、排洪、航运、灌溉以及发电水利工程的需要。

    2 水闸的分类

    2.1 按水闸所承担任务分 节制闸。调节水位,控制流量。枯水期借以抬高水位,以利取水和上游航运,洪水期用以控制流量。渠系建筑物中节制闸一般建于支渠分水口的下游,用以抬高水位,满足支渠引水需要。

    进水闸:建在河道、湖泊的岸边或渠道,用来引水灌溉、发电或其他用水需要。灌溉渠系中建于干渠以下渠道首的进水闸,作用上把上一级渠道的水分下一级渠道,分水闸、斗门、农门排水闸建在江河沿岸排水渠出口处,外河上涨时,关闸门防水洪水倒灌,避免洪灾。当外河水位退落时,开闸排水防止涝灾。具有双面挡水的作用。挡潮闸建在河流入流的河口地段,以防止海水倒灌。抬高内河水位,满足蓄淡灌溉。退潮排涝。有通航孔,还可平潮时通潮。具有双向挡水作用——挡潮闸、排水闸分洪闸:常建于河道的一侧,用来将超过下游河道安全洪量的洪水泄入预定的湖泊、洼地,即使消减洪峰,保证下游河道安全。

    2.2 按闸室结构型式分

    开敞式水闸和涵洞式水闸。

    3 水闸的组成:上游连接段、闸室段、下游连接段

    3.1 上游连接段作用 将上游来水平顺地引进闸室,同时起防冲、防渗、挡土等作用。

    3.2 上游连接段组成 上游翼墙:引导水流平顺进闸。

    铺盖:起防渗作用,并要起防冲作用。

    护坡、护底:保护河岸和河床不受冲刷。

    上游防冲槽:保护护岸头部,防止河床冲刷而护底方向发展。

    3.3 下游连接段 包括消力池、海漫、下游防冲槽、下游翼墙及护坡等(使水流经有效消能后平顺流出闸室,与下游河床段连接)。

    消力池:紧接闸室布置,具有形成水跃和保护水跃范围内河床允许受冲刷作用,是消能的主要措施。

    海漫:布置在消力池后面,继续消除余能,调整流速分布,用块石砌成。

    防冲槽:海漫的末端防冲措施,防止海漫后河床冲刷向上游发展。

    下游翼墙:水流均匀扩散,并保护两岸免受冲刷。

    护坡:布海漫和防冲槽范围内,一般用块石。

    3.4 闸室段 是水闸主体,包括底板、闸墩、闸门、胸墙、岸墙、工作桥和交通桥。

    底板:闸室基础,承受闸室全部荷载,较均匀地将荷载传给地基并利用底板与地基图摩擦来维持闸室稳定,还有防冲、防渗作用。

    闸墩:分割闸孔、支撑闸门和桥梁。

    工作桥:供安装启闭机和工作人员操作机器之用。

    岸墙:闸室与河岸的连接结构,主要以挡土,并且有侧向防渗作用。

    4 水闸选择的要求

    节制闸或泄洪闸闸址宜选择在河道顺直、河势相对稳定的河段,经技术经济比较后可以选择在弯曲河段裁弯取直的新开河道上。进水闸、分水闸或分洪闸闸址宜选择在河岸基本稳定的顺直河段或弯道凹岸顶点稍偏下游处,但分洪闸闸址不宜选择在险工堤段和被保护的重要城镇下游堤段。排水闸或泄洪闸闸址宜选择在地势低洼、出水畅通处,排水闸闸址宜选择在靠近重要涝区和容泄区的老堤堤线上。挡潮闸闸址宜选择在岸线和岸坡稳定的潮汐河口附近,且闸址泓滩中淤变化较小、上游河道有足够的蓄水容积地点。

    5 水闸消能防冲过闸水流特点

    出闸流速较大,紊动强烈。上游水位差较小。岀流形式随闸门开启程序变化。

    6 水闸的冲刷

    波状水跃的产生:淹没水跃没有发生或水跃淹没过大。岀流扩散下均匀,产生折冲水流。上下游水位差较小,形成波状水跃,消能效率低。

    基本消能方式:底流消能为主,有消力池,海漫,防冲槽等部分组成。其形式可根据水流情况,地形条件,施工能力消能效果等选用。

    波状水跃的防止措施:总体布置时,尽量使用上游渠道有一段较的顺直段,确保来水顺均匀;控制下游翼墙的扩散角,扩散角宜7~12,使水流均匀扩散;制定合理的闸的开启程序,注意均匀起步,间隙对称开启原则,力避开启,关闭时大起大落和多孔闸部分闸孔泄流的运用方式。

    7 常用防渗及排水设施

    水平防渗设备:齿墙,板墙和防渗墙等排水体与反滤层,主要目的是为改善排水为了继续降压,并将渗流安全的导向下游。

    板桩的作用:铺盖前端或室底板上游端时,降低压力,设在闸室底板下游侧的矩板主要为减小出口处的渗压力。

    闸室结构布置:包括底板,闸墩,胸墙,闸门,工作桥和交通桥等部分

    闸墩作用:分隔闸孔,支承闸及上部结构胸墙作用,减少闸的高度,减轻立门重和降低对启闭机重量的要求工作桥的作用:设置启闭机和管理人员操作启闭之用

    水闸和河岸或堤,坝等连接时,必须设置连接建筑,包括:上,下游翼墙和便墩,有时还有防渗刺墙,其作用:

    (1)挡住两侧填土,维持土坝及两岸的稳定。

    (2)当水闸泄水或引水时,上游冀墙用于引导水流平顺进闸,下游冀墙使出闸水流均匀扩散,减少冲刷。

    (3)保持两岸或土坝边坡不受过闸水流的冲刷。

    (4)控制通过闸身两侧的渗流,防止与其相连的岸坡或土坝产生渗透变形。

河闸工程论文篇5

关键词:水电开发工程效益城市水景观

中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号:

1 前言

一般流域中、下游地区,河口宽,流量大,往往在此类地区开发水电资源一般采用低水头河床式电站进行开发,否则水库淹没投资大,征地移民困难,水电资源难以开发发利用。

清沙湾水电站为信江下游中段水力发电规划中的一级。信江干流中下游段梯级开发方案为:信州(66)――马鞍山(58)――清沙湾(51)――流口(39)――界牌(26)――貊皮岭(19.5)。信江是江西省五大河流之一,发源于浙赣边境怀玉山的玉京峰,流经玉山后至上饶,称玉山水,玉山水与源出上饶东南面流经广丰的丰溪水在上饶市汇合,玉山水与丰溪水汇合口以下称信江。信江干流自东向西蜿蜒而下,流经上饶、铅山、弋阳、贵溪至鹰潭后,转向西北流至余干县境内的大溪渡附近分为东西两支,西支在瑞洪注入鄱阳湖,东支经珠湖山入饶河。信江干流全长329km,全流域面积16890km2。清沙湾水电站是一座以发电为主,兼有航运、灌溉及城市景观水位等效益综合性水利枢纽工程,坝址集水面积7793km2,电站装机容量36MW。项目在规划阶段效益指标很差,水库淹没处理投资巨大,项目开发上马的可能性很小。

2 水能的计算

根据工程规划,清沙湾水利枢纽坝址位于弋阳水文站上游23km的信江中游干流上,集水面积7793km2,区间无大支流汇入,坝址集水面积占弋阳站集水面积(8753km2)的89.0%。清沙湾坝址年最大设计洪水约为15400m3/s(p=0.2%)。拟建的清沙湾水电站为小⑴型水电站,电站距铅山县用电负荷中心仅十余公里,电站接入铅山县电网运行,其供电范围为铅山县。铅山县电网已接入上饶市电网,而铅山县电力电量供需矛盾突出,目前近半数的电力电量需上饶市电网反供,尤其是枯水季节。

3 工程布置及主要建筑物

3.1工程布置

本工程是一座以发电为主的径流式电站,兼有航运、灌溉、城市景观水位等综合效益的水利水电枢纽,电站装机容量36.0MW,根据《防洪标准》(GB50201-94)、《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000),电站工程规模为小(1)型,工程等别为Ⅳ等,考虑泄水闸过闸流量较大,将工程等别提高为Ⅲ等中型工程。本水电站工程正常蓄水位为51.0m,枢纽建筑物自右向左依次布置升压开关站、河床式电站厂房、20孔泄水闸、船闸及坝岸防护堤。

规划阶段清沙湾水电站坝址位于铅山县河口镇下游14公里的横峰县清沙湾村附近,以河为界,左岸铅山县,右岸横峰县。方案论证时根据地形、地质条件及考虑淹没损失的影响,将坝址上移至叫岩村上游约200m处,作具体的分析论证工作。

3.2主要建筑物

枢纽建筑物自右向左依次布置升压开关站、河床式电站厂房、20孔泄水闸、船闸及坝岸防护堤。根据估算:泄水闸布置于河床中部,采用单孔净宽12m,共20孔,泄流总宽240m,每两孔为一闸段,闸顶高程56.5m,采用驼峰堰泄流,堰顶高程为42.00m,闸底高程39.0m,边墩宽2.5m,中墩宽2.0m,缝墩宽4.0m,泄水闸总长301.0m,顺水流方向长20m,下游消力池长30m,上游铺盖长10m,采用平板闸门控制。

泄水闸右侧布置河床式发电厂房,内装四台单机容量9MW灯泡式发电机组,主厂房尺寸为61.0m×18.4m×26.8m(长×宽×高),安装间在厂房右侧,尺寸为25.0m×18.4m×20.5m(长×宽×高),采用错层布置,升压开关站布置于厂房下游侧山地上。由左岸通过坝顶交通至右岸进入回车场形成厂区交通。

船闸布置于泄水闸左侧,设计通航船舶吨位为300吨,闸室尺寸为120m×12m×2m,上、下游闸首长各15.0m,均采用平板门控制,上游最高通航水位51.0m。

4 水库淹没处理的工程措施

清沙湾水电站枢纽工程位于信江中游,属浅丘宽谷河段,两岸阶地发育,低岗和河谷冲积平原相间,人口密集,耕地集中,土地肥沃,农业经济比较发达。兴建清沙湾水利枢纽工程,若不采取防护措施,水库淹没损失大。因此,有必要对库区部分人口密集、耕地集中、具有防护条件的临时淹没区或浅淹没区采取修筑堤防方式进行防护或采取抬田措施,以减少库区淹没损失,保护有限而宝贵的土地(耕地)资源。

4.1库区防洪

根据清沙湾库区的地形地质条件、村镇和耕地的分布情况、铅山县城区的规划、信江的洪水特性及本工程兴建后的运行特点,宜对清沙湾坝址上游左岸的铅山县城区及其经济开发区和右岸的新滩镇部分辖区进行筑堤防护,设置铅山县城和新滩2个防护区。对樟源河、九狮河、虹桥水下游的浅淹没区采取抬田工程措施,共保护耕地2488亩。

依据《防洪标准》(GB50201-94)和各防护对象的实际情况及清沙湾水库建成的运行特点,铅山县城和新滩防护区的设计洪水重现期均采用20年一遇。

新滩防护区防洪堤始于信江右岸原蒋家村上游的青龙庙,沿信江右岸沿江而下,至坂前村小支流汇河口沿小支流左岸而上,至坂前村附近与高地衔接,堤线总长6.72km。

4.2防护区排涝

清沙湾水库防护区排涝工程仅考虑设置自排闸和电排站进行自排和抽排,其中铅山县城防护区的老县城排涝片遇3年一遇以下洪水时均可以自排,本工程在此排涝片设置自排闸,不设置排涝站。各排涝站设计内水位根据排涝片地形条件确定,各排涝片均不考虑设置调蓄区。2个防护区共设置2个电排站,排涝总面积21.8km2,总装机3420kW。

5 结论

规划阶段本项目估算枢纽工程总投资156407.90万元,其中水库淹没处理补偿投资114396万元。方案论证设计时通过工程布置优化,库区淹没处理采取防洪堤防洪,排涝站排涝的工程措施,使枢纽工程总投资降低至51892.73万元,其中水库淹没处理补偿投资16641.21万元。特别是水库处理淹没投资大大减少,使工程开发的效益指标大为改善,为工程的上马提供了可行的条件。

河闸工程论文篇6

关键词大中型病险水闸;现状;成因;除险加固;辽宁省

中图分类号 TV653 文献标识码A文章编号 1007-5739(2012)08-0260-02

随着我国国民经济的发展,水利事业取得突飞猛进的发展。2011年中央一号文件明确指出:水利是现代农业建设不可或缺的首要条件,是经济社会发展不可替代的基础支撑,是生态环境改善不可分割的保障系统,加快水利改革发展,不仅事关农业农村发展,而且事关经济社会发展全局。

中央一号文件将推进大中型病险水闸除险加固作为加强农田水利薄弱环节建设的一项工作来抓。水闸是修建在河道上具有调节控制作用的水工建筑物,属于水利基础设施,是江河湖泊防洪体系的重要组成部分。在减少自然灾害造成的损失、保障国民经济平稳较快发展、保护人民群众生命财产安全、改善人民生产生活条件等方面发挥了巨大的作用。

然而,随着人民生活水平的提高,城镇规划的建设发展以及农村和农业经济结构大调整,水闸防洪(潮)排涝标准和使用功能已远远不能满足经济发展的要求。此外,约占全国水闸72%的病险水闸的存在,影响了水闸的安全运行,危及到堤防等水利建筑物的防洪安全,制约了国民经济的可持续发展。因此,病险水闸成为防洪保安工作中的重要隐患,对防洪体系的安全构成威胁;水闸病险问题的存在,严重影响水利效益的发挥;对病险水闸加固是建筑物自身安全的需要,是社会经济发展的需要[1]。

1辽宁省病险水闸基本情况

根据对辽宁省水闸安全状况普查及辽宁省水闸注册登记结果的统计分析,截至2009年1月,辽宁省共有水闸5 205座,其中大(1)型水闸11座,大(2)型水闸75座,中型水闸314座,小(1)型水闸290座,小(2)型水闸4515座。这些水闸遍布全省(不含大连)13个地市,主要修建于河道、堤防和灌排渠系上,其中大、中型水闸全部位于各级河流河道上,属拦河水闸工程。

1.1松辽流域

松辽流域范围内修建的水闸主要分布在辽河、浑河、太子河、大凌河、小凌河、鸭绿江等水系及一些独流入海河流上。包括大(1)型水闸11座、大(2)型水闸72座、中型水闸313座、小(1)型水闸288座、小(2)型水闸4 492座。

1.2海河流域

海河流域范围内修建的水闸全部位于朝阳市与河北省交界处的滦河水系支流青龙河上,包括大(2)型水闸3座、中型水闸1座、小(1)型水闸2座、小(2)型水闸23座。

从水闸类型看,辽宁省水闸主要包括机械启闭式闸、翻板(转)闸及橡胶坝3种类型。这些水闸主要用于河道防洪、灌溉和城市供水,部分用于发电和航运。

从水闸规模来看,辽宁省大中型水闸共400座,全部位于各级河流河道上,属拦河水闸工程。小(1)型及以下水闸多属于灌区从属建筑物,以灌溉排涝为主,其中也有相当数量的水闸为拦河枢纽的组成部分(如拦河坝工程的节制闸、冲沙闸等),同时肩负着防洪任务。

从水闸建成时间看,辽宁省现役水闸修建时间遍布20世纪50—90年代,甚至建国前修建的个别水闸仍在运行中,2000年以后各地陆续修建了不同规模的各类水闸。其中大、中、小(1)型水闸不同年代修建数量所占比例情况详见表1。

2病险现状

根据水闸安全鉴定及安全状况普查结果,目前辽宁省水闸工程存在多种病险问题,主要集中在水闸失稳或渗流破坏、过水能力不足、钢筋混凝土严重损坏、消能防冲设施损坏、闸门启闭机损坏等方面。

2.1水闸失稳或渗流破坏

在诸多病险问题中,水闸失稳或渗流破坏是工程安全隐患最为重要的一类。辽宁省大中型病险水闸中,水闸失稳或渗流破坏的水闸共有57座,占全部大中型病险水闸的35.2%。其中,存在水闸失稳问题的有40座,占全部大中型病险水闸的24.7%。这些水闸由于地基不均匀系数或抗滑稳定性不满足要求,或底板损坏,或堰体损毁,或闸墩断裂,甚至有一部分水闸出现框架节点发生位移,闸体整体出现倾斜,如位于营口市老边区境内的虎庄河防潮闸。

2.2过水能力不足

由于水闸设计标准较低,或水闸发生沉降,或经过多年运行河道条件发生变化,河床淤积严重,堰体损坏等原因,造成部分水闸过水能力不能满足要求,这种水闸有129座,占大中型病险水闸的79.6%。这将严重影响水闸效益的发挥,对上下游堤防安全造成较大的威胁,如位于盘锦县境内辽河干流上的双台子河闸。

2.3钢筋混凝土严重破坏

钢筋混凝土损坏的大中型病险水闸有138座,占全部大中型病险水闸85.2%。钢筋混凝土损坏遍布闸墩、翼墙、底板、盖板、交通桥及工作桥等部位,尤以底板、闸墩和工作桥等部位最突出,多表现为混凝土剥蚀严重而脱落,钢筋出露、锈蚀甚至锈断,钢筋混凝土结构沉陷,底板出现裂缝等,如位于辽中县境内浑河支流蒲河上以防洪为主兼顾灌溉、排涝的团结大闸,兴建于1969年,设计流量为469 m3/s。经过近40年的运行,目前钢筋混凝土的闸底板、闸墩、排架、交通桥等部位均存在不同程度的损坏。

2.4消能防冲设施损坏

水闸工程消能防冲设施主要包括消力池、海漫及附属设施等。大中型病险水闸中,消能防冲设施损坏的水闸有144座,占全部大中型病险水闸的88.9%,病险问题十分普遍。其中,有21.7%的水闸是在运行过程中或由于水流冲刷严重,或由于工程运行时间过长等,全部或部分(尤其是海漫)消能防冲设施损毁;其余78.3%的水闸消力池或海漫出现不同程度的损坏,如位于开原市境内清河干流上以灌溉为主的清河闸。

2.5闸门启闭机损坏

闸门启闭设备老化、损坏,无法正常启闭,闸门锈蚀严重甚至缺失,闸门漏水现象等位居诸多病险问题之首,普遍存在于大中型水闸中。存在该类问题的水闸有148座,占全部大中型病险水闸91.4%,如位于铁甲灌区具有挡潮、纳潮、蓄水灌溉等作用的柳林河闸。

此外,在大中型病险水闸中还存在一些其他问题,如建筑结构超荷运营、橡胶坝坝袋老化、坝袋内淤积泥沙、管路破损、电气设备不能保证工程安全运行的需要、没有观测设施或观测实施不完善等。

3成因分析

3.1水闸建设方面

工程设计、施工方面先天不足。辽宁省20世纪80年代以前修建的大中型水闸有121座,占全部大中型水闸的30.25%[2]。限于当时的经济技术条件,很多水闸都是采取“边勘测、边设计、边施工”的方式修建的,存在工程设计仓促、施工方案不完善,设备配套不全等问题。

工程规划条件发生变化。水闸工程的特征参数通常是在流域规划、地区水利规划或某些专业水利规划基础上确定的。辽宁省有很大一部分水闸由于修建年代较早,限于当时历史条件,一般设计标准较低,原有水闸设计标准达不到实际要求。

3.2管理运行方面

3.2.1水闸安全运行管理机制不健全。水闸的管理机制也是影响水闸安全运行的重要因素。目前,辽宁省有部分水闸由于运行管理机制不健全,限制了水闸的安全运行,暴露出诸多问题,主要表现在缺乏统一的归口监管,管理手段落后,技术力量薄弱,规章制度不健全。

3.2.2水闸维修管理资金短缺。长期以来,水闸工程存在“重建轻养”的现象。大部分水闸交付使用后,对水闸缺乏有效的运行管理机制,无法解决维修养护资金的筹措问题,而国家和地方又不能及时安排专项管理维修资金,特别是那些由乡镇管理的小型水闸,限于财力缺乏,更加无力投入足够的维修养护管理资金,导致运行期间出现的问题长期得不到解决,年复一年,积少成多。

3.2.3自然损坏与自然灾害方面。工程自然损坏与自然灾害是水闸病险问题产生的主要原因之一[3]。一方面,随着工程运用时间的延续,材料本身发生老化、变形、破坏。钢筋混凝土损坏是辽宁水闸普遍存在的病险问题。水闸工程钢筋混凝土结构内部钢筋受潮氧化过程产生巨大的体积力,致使混凝土破裂,而钢筋外露后又进一步生锈。有些水闸钢闸门锈蚀非常严重,钢闸门发生锈蚀的大中型水闸有29座,占全部大中型病险水闸的17.9%。钢结构和钢筋混凝土结构使用年限超过40年出现老化可认为是正常现象,而20世纪80年代以后修建的水闸也出现这些现象,主要是由于所处的环境条件(如海水侵蚀、雨雪侵蚀等)造成的[4]。另一方面,多数工程遭受了1985、1986年的辽河大洪水,1994年的大凌河、辽河大洪水,1995年的辽河、浑河、太子河特大洪水以及2005年辽河大洪水的考验,对闸体造成一定冲击,尤其是消能防冲设施的损坏也十分严重。

4小结

该文根据辽宁省水闸安全状况普查结果,对辽宁省大中型病险水闸的病险状况进行了详细阐述;结合实例,对辽宁省大中型水闸出现病险情况的原因进行透彻的分析。公布了一系列实际普查的大中型水闸病险状况的基础数据,可为辽宁省大中型病险水闸的除险加固提供数据支撑,并且在保护辽宁省人民群众生命财产安全、改善人民生产生活条件等方面具有重要的意义。

5参考文献

[1] 秦毅,顾群.全国病险水闸成因分析及其加固的必要性[J].水利水电工程设计,2010,29(2):25-28.

[2] 杨卫东,周红星.广西病险水闸工程现状分析及除险对策[J].广西水利水电,2001(3):55-57.

[3] 朴哲浩,宋力.我国病险水闸成因及除险加固工程措施分析[J].水利建设与管理,2011(1):71-73.

河闸工程论文篇7

关键词:水库水闸;基本尺寸;堰型选择;设计

随着社会经济建设步伐的加快,国家加大了对城乡水利基础设施建设的投资力度,水利工程建设数量日益增加。水库水闸作为水利工程重要的水头水工建筑物,主要担负着挡水和泄水的任务,在改善城乡环境、促进经济发展等方面发挥着不可替代的作用。目前。水库水闸基本尺寸的确定在一定程度上影响了水利工程的规模,特别是闸顶高程、堰型选择、闸室底板高程、闸孔总净宽和闸室单孔宽和总宽度的尺寸设计,但一些施工单位为争取项目的投资,在水闸的基本尺寸确定过程中往往会凭主观意识来确定水闸的基本尺寸,这不仅影响到工程投入使用后整体功能的发挥,而且也会造成不必要的资源浪费。因此,如何选择一个满足泄流、满足防洪标准同时经济指标又合理的基本尺寸就成为了水利工程人员面临的难题。

1 工程概况

某水库水闸,闸室为开敞式宽顶堰型浆砌石结构,共设14孔,闸孔总净宽35m,其中中间6孔净宽均为2.30m,其余8孔净宽均为2.65m,闸墩厚0.90m。闸底板高程5.90m,闸孔高度中间12孔均为4.50m,两端边孔为3.55m。闸墩上游侧设闸门启闭机室,下游侧设人行便桥。进水闸设于河道右岸闸轴线上游15m处,为开敞式浆砌石结构,闸孔净宽2.8m、高1.5m,设计引水流量2.0m3/s。

2009年2月,该水闸的安全鉴定报告通过市水利局的审查,根据该水闸的安全鉴定结论,确定该水闸为四类闸,需拆除重建。该水闸重建工程的流量及特征水位详见表1。

根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)、《水闸设计规范》(SL265-2001),该水闸工程的过闸流量为661.66m3/s,该水闸过闸流量介于100~1000m3/s,确定本工程等别为Ⅲ等,工程规模为中型,相应主要建筑物等级为3级,次要建筑物为4级,临时建筑物为5级。

2 水闸基本尺寸确定

(1)闸顶高程

该工程为Ⅲ等中型工程,主要建筑级别为3级,根据《水闸设计规范》(SL265-2001)第4.2.4条规定,水闸闸顶高程应根据挡水和泄水两种运用情况确定。

(1)挡水时,闸顶高程不应低于水闸正常蓄水位(或最高挡水位)加波浪计算高度与相应安全超高值之和。安全超高下限值,正常蓄水位时为0.4m,最高挡水位时为0.3m。

(2)泄水时,闸顶高程不应低于设计洪水位(或校核洪水位)与相应安全超高值之和。安全超高下限值,设计洪水位时为0.7m,校核洪水位时为0.5m。且闸顶桥梁底高程应高出最高洪水位不小于0.5m。

闸顶高程确定,主要是根据挡水和泄水两种运用情况并结合闸前水深、吹程以及设计风速计算波浪爬高进行确定的,经计算闸顶超高及闸顶高程计算结果列于表2,计算闸顶高程最高为10.95m,该工程取11.00m。

(2)堰型确定

堰型选择的主要考虑因素:①运用灵活安全可靠、泄流能力稳定;②有利于排砂防淤积,尽量降低泄洪时闸前水位的壅高程;③施工方便、结构安全可靠。综合以上因素并结合工程本地区特点,该水闸选择开敞式平底宽顶堰为堰型。

(3)闸室底板高程

根据《水闸设计规范》条文说明4.2.5条,“一般情况下,为了多泄(引)水,多冲砂,节制闸、泄洪闸、进水闸或冲砂闸闸槛高程宜于河底齐平”,同时结合类似工程经验,水闸闸槛高程与河底齐平,有利于泄水冲沙和减小工程投资。

该工程原旧水闸底板由于经多次加固后,现状高程为5.90m,旧水闸闸室上下游河床高程约为4.50~5.85m,为了寻找一个满足泄流、满足防洪标准同时经济指标又合理的底板高程,该工程初选定该水闸底板高程4.50m、5.00m、5.50m三个方案进行比较,详见表3。

根据以上3个方案比较结果,不同闸底板高程对水闸泄流能力影响不大,闸上水头壅高值均在规范允许范围内。根据水闸调度原则,采用水力计算方法确定消能方式,当闸底板在高程5.5m,下游消能效果开始变差,需要消力池降低30cm以满足消能要求,伴随底板不断抬高,闸室部分工程量不断减少,但下游消能部分和水闸基础的处理不断加大,其中以闸底板在高程5.0m工程直接投资最小,经综合考虑,本阶段拟定重建闸室底板高程为5.00m,基本与上下游河床持平,且略低于旧闸底板高程,有利于增大水闸的过流能力,减少工程投资。

(4)水闸总净宽

根据地形、地质钻探资料,该水闸闸址河道宽49.50m,下游河床为中、粗砂层,按照《水闸设计规范》(SL265-2001)有关内容,水闸总宽度按以下3个因素控制。

(1)过闸水位差0.1~0.3m。

(2)过闸单宽流量10m3/s·m~15m3/s·m。

(3)与河道总宽度的比值不小于0.85。

河闸工程论文篇8

关键词:预报;流量;洪峰

中图分类号:P331 文献标识码:A

1 水利工程对水文预报的分析

辽源水文站位于东辽河上游,集水面积1459km2。流域内集水面积超过30km2的河流有7条,兴建了不同类型、规格的水利工程,其中中型水库5座,拦河闸4座,及几十座小(一)型水库和塘坝。

水利工程中无论是哪一种类型,平时都在拦蓄洪水,减小河道的正常峰量。当辽源水文站洪峰流量在300m3/s时,流域内将有50%的水量被各种水利工程拦蓄。而在大洪水时,水利工程为确保安全,又随时向河道内泄洪,加大了河道的正常洪峰流量。根据多次洪水预报及实际测量结果,汇总各水利工程泄量及泄洪时间分析,当辽源水文站断面流量大于800m3/s时,其中将有20%~30%的流量是水利工程泄洪所产生的。而产生泄洪的水利工程距水文站断面(见图1)越近影响越大、越明显。

2 第1次洪水

1994年7月8日在副高压后部切变的影响下,东辽河上游普降大到暴雨,辽源站日降雨量152mm,断面上游13处流域报汛点平均降雨量135mm,由于前期干旱,考虑地表渗透,水库截流等因素的影响,应用该站洪水预报图表,预报此次降水辽源站断面洪峰流量为1200m3/s,峰现时间为7月9日10时。

辽源站此次降雨形成的最大洪峰流量实测为1400m3/s,峰现时间为7月9日8:50,洪峰持续时间为10min。预报峰现时间提前70min,预报精度为85%,没有达到洪水预报精度要求。

如图2所示,此次洪峰拦河闸泄流情况为:早6:30前拦河闸内水位时涨时落,闸门起闭也相应有起有落,保持库内水位不低于2.5m,6:30库内水位猛涨,此时开始提升闸门,到8时闸门全部升起,而在起闸过程中将库内拦蓄的60万立方水全部排泄到河道中,相对应的下游断面水位陡涨,使得河道的正常洪峰随着闸门的提升而提前出现,峰值也相应增大了192m3/s。纯天然河道最大洪峰流量应为1330-70=1260m3/s,洪峰预报精度高于95%,从洪峰过程线推算出峰现时间应为9:30~10:00。

3 8·16大水

1994年8月16日辽源地区普降大雨,流域平均日降雨90.1mm,总结前几次洪峰预报的经验,本次洪水预报提前作了准备:16日9:00河水开始起涨,流量为50m3/s,12:00断面流量达270m3/s,在市防总协调下,拦河闸在0.5内将14孔闸门全部提起,13:00断面流量达500m3/s。我们根据14:00降雨,结合前期影响雨量较大,土壤饱合,各中小水库均超汛限,拦蓄不了洪水的特点,我们认为此场降水虽然比7月9日大水时雨量平均少25mm,但还是在14:30时了1300m3/s的洪水预报,峰现时间为18:30。

8·16大水的实测资料为1420m3/s,洪峰出现在18:30~19:00。洪水预报精度达91%,完全合乎短期洪水预报的要求。

从上述2次洪水的预报结果可以看出,在大洪水时水利工程的调度对水文预报的影响是相当大的,水利工程距水文断面越近,规模越大,影响也就越大。要想提高预报的精度,使预报结果达到短期洪水预报的要求,为防洪抢险当好耳目和参谋的作用,就必须掌握本断面上游所有的水利工程数量、分布位置、规模、蓄水状态及水利工程运行情况。只有这样才能使我们在做洪水预报时有所依据,将影响预报精度的各项因素都给予充分考虑,使我们的测报工作达到测得到、报得出,及时准确的为社会主义工农业生产和保障人民的生命财产服务。

参考文献

[1] 严义顺.水文测验学[M],水利电力出版社,1984.

[2] 华东水利学院.水力学[M],科学出版社,1979(5).

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