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摘 要：为完善河道防洪、排涝、调蓄功能，东明县从上世纪70年代左右，陆续在干、支流河道上兴建了大量水闸，这些水闸为东明县工农业生产做出了重要贡献，发挥了巨大的经济和社会效益。但由于受当时设计、施工条件的限制，随着40多年的超负荷运行，目前绝大多数水闸存在不同程度的病险隐患。结合东明县实际情况，分析了病险水闸存在的主要问题及形成的原因，并提出了一系列有针对性的除险加固措施。
关键词：病险水闸；安全隐患；除险加固
1、现状
东明县境内共修建闫潭、谢寨、高村3座引黄闸，其中闫潭闸、谢寨闸除向本县供水外，还担负着向下游牡丹区、曹县、定陶、成武、单县等县区的送水任务。全县共有骨干渠道16条，全长213.57公里，自南向北排列；骨干河道13条，东西流向，全长225.8公里，干级以上水工建筑物952座，机电井7037眼，发展有效灌溉面积71万亩，除涝面积43万亩，恢复水土流失面积35万亩。这些工程的建成运用，为东明县的水资源调控、防洪调度、保障流域的防洪安全有极其重要的作用，但一些水闸绝大部分建于上世纪六、七十年代，由于当时技术经济条件的限制，大多数工程设计标准较低，施工质量差，有很多是“三边”工程，同时建成后运行管理制度不完善，工程正常维修养护经费无正常渠道投入，工程更新改造、除险加固费用投入不足，在运行过程中逐渐产生老化病害，导致工程的安全性、适用性和耐久性下降，功能得不到正常发挥，甚至产生安全隐患。
2存在问题及原因分析
为了更好地了解全县病险水闸工程当前的工情、险情，东明县水利部门近几年对全县存在问题较为严重的病险水闸进行了实地现状调查及现场检测，根据各闸工程现状调查及现场检测的情况并结合工程运行管理情况，对全县病险水闸主要病险情况及原因分析如下：
2.1水闸存在的主要病险问题
1）主体工程包括闸墩、胸墙、交通桥、机架桥、混凝土闸门等部位混凝土碳化、裂缝，致使钢筋混凝土结构混凝土表层剥落严重，钢筋裸露锈蚀，严重影响到主体工程的安全性。
2）金属构件普遍存在超年限运行现象，多数构件锈蚀严重，影响工程正常运行。且机电、启闭等设备陈旧落后，多数超期运行，无法保证工程正常运转，不能正常发挥工程效益。
3）基础工程存在渗透变形，如反滤失效，裂缝、沉陷、位移，护坡坍塌等。
4）工程观测设施损坏严重，设备陈旧，不能正常观测，无法掌握工程运行情况。
2.2主要原因分析
1）设计标准偏低。由于这些水闸建设年代久远，受当时各方面条件限制，防洪标准、结构强度、主要建筑物的整体稳定性、抗渗稳定、消能防冲等设计标准均达不到现行规范要求。
2)主要建筑物施工质量差。这些水闸很多是建于六、七十年代，由于当时建设管理程序不完善，加上当时经济实力、施工技术条件、施工水平和国民经济发展所限，以及对洪水认识上的不足，致使很多建筑物混凝土强度、浆砌石砂浆强度等均偏低，建筑物内配置钢筋不合理，存在严重的安全隐患。
3)建筑物老化破损严重。经过40多年运行，随着河床演变，多数水闸下游消力设施不能适应现状河床，导致消力池消力不力，产生水流冲刷，引起海漫及防冲槽破损，甚至引起河床下切；经多年运行加之近年来环境恶化、污水侵蚀，建筑物表面碳化及裂纹、裂缝严重，甚至产生露筋锈蚀现象；闸门止水及观测设施老化损害严重；启闭设备老化，缺乏防护装置，钢丝绳老化，闸门锈蚀严重，启闭时甚至有卡阻现象；电气设备老化严重，绝缘差，损耗大，存在极大的安全隐患，尤其在汛期，由于闸门不能正常启闭，给工程度汛带来极大压力。
4)受前些年重建轻管思想的影响，工程建成后，维修资金不足，或者根本没有投入，造成资金短缺，无法进行正常的维修养护，造成工程老化失修。
5)管理设施、管理机构不健全，管理人员不足，技术人员缺乏，无法保证对工程的正常管理和维修养护，工程运行管理不规范。
6)环境影响加剧了工程老化进程，混凝土、金属构件，受水质冻融等因素的影响，加快了混凝土碳化，金属锈蚀的速度。
3、病险水闸除险加固的对策
为保证水闸工程设施安全稳定，保障全县防洪工程体系建设，并充分发挥水闸工程的经济效益和社会效益，结合东明县病险水闸存在问题及其产生的原因，建议有针对性的采取以下措施进行处理。
3.1增强抗滑稳定性对于闸室抗滑稳定不满足要求的， 可采取增加上部结构重量、加长或者加厚底板、增设阻滑板、增设抗滑桩或预应力锚固等措施来提高闸室抗滑能力； 对于挡土墙抗滑不稳定的，可采取墙后 （下转第46页）（上接第14页）增设排水设施、墙后换填摩擦角较大、重度较小的回填料，或者降低墙后填土高程等措施，减小墙后土压力；或者在底板下增设阻滑桩、墙后增设锚杆等措施增强挡土墙抗滑能力。
3.2改善消能防冲性能对于消力池、海漫及防冲槽不满足要求的，可采取加深或延长消力池、增设消力坎或二级消力池、延长海漫长度、增加防冲槽深度、在消力池或海漫末端增设板桩墙等工程措施来解决。
3.3裂缝碳化修补对结构强度没有影响的裂缝， 将裂缝内杂质碎片等清除干净后，可采取压力灌浆法对裂缝进行化学灌浆，也可根据裂缝情况凿成V字型或倒梯形，并清洗干净后，槽内用水泥砂浆、丙乳砂浆及环氧砂浆等嵌补。
对因结构强度不够而产生裂缝，应认真对结构进行受力分析计算，根据实际荷载情况，采取锚贴钢板法、加大截面法、粘贴玻璃钢法、增设杆件法等，这些加固方法在很多工程中均有应用，不再赘述。
3.4渗漏处理水闸常见渗漏问题主要有点渗漏、线渗漏及面渗漏。
条件允许的情况下，应先降低渗漏水位，减小渗漏水压力，然后再进行渗漏处理。对于点渗漏，当渗漏压力比较小时，可采快凝止水灰浆或化学浆液直接堵漏；当压力较大时，可先用塑料导管插入孔中，使水顺管导出，然后用快凝止水灰浆沿导管四周封堵。对于面渗漏，根据具体情况，可采用表面涂抹防水材料、表面浇筑钢筋混凝土护面等方式进行处理。线渗漏包括变形缝渗漏和裂缝渗漏，处理时应先清除缝内的杂物，对于变形缝，可采用嵌填膨胀橡胶或其他密封材料法，也可沿缝凿一条宽20cm、深4cm 左右的规则平槽，粘贴橡胶止水板的方法进行加固。
3.5机电及金属结构更换对于六、七十年代的水闸，机电及金属结构均已达到报废标准，且自动化程度低，应考虑全部更换较为合适。
但更换时应注意与原水工结构的协调问题。
3.6更新观测设施， 加强工程管理由于这些水闸的观测设施陈旧，设备老化，缺少自动化监测系统，观测设施不完善，不能准确掌握水闸运行情况，对水闸调度、控制运行极其不利，因此，必须对观测设施进行彻底更新改造，使之满足现代水利管理的需要。在管理过程中，必须全面贯彻“安全第一，预防为主”现代水利管理观念，科学主动的去发现问题，建立安全可靠、经济合理、技术先进的管理体系。
4.结论
对水闸的加固处理要结合水闸自身问题综合考虑，通常几种措施结合起来，并进行技术经济比较后确定加固方案。截至目前，淮河流域这些病险水闸的除险加固工作大部分均未开始，因此，要特别注意这些病险水闸的管理工作，除加强安全监测、完善应急预案外，还需要在调度运用等方面做相应调整，确保工程运行安全。
关键词：病险水闸；安全隐患；除险加固
1、现状
东明县境内共修建闫潭、谢寨、高村3座引黄闸，其中闫潭闸、谢寨闸除向本县供水外，还担负着向下游牡丹区、曹县、定陶、成武、单县等县区的送水任务。全县共有骨干渠道16条，全长213.57公里，自南向北排列；骨干河道13条，东西流向，全长225.8公里，干级以上水工建筑物952座，机电井7037眼，发展有效灌溉面积71万亩，除涝面积43万亩，恢复水土流失面积35万亩。这些工程的建成运用，为东明县的水资源调控、防洪调度、保障流域的防洪安全有极其重要的作用，但一些水闸绝大部分建于上世纪六、七十年代，由于当时技术经济条件的限制，大多数工程设计标准较低，施工质量差，有很多是“三边”工程，同时建成后运行管理制度不完善，工程正常维修养护经费无正常渠道投入，工程更新改造、除险加固费用投入不足，在运行过程中逐渐产生老化病害，导致工程的安全性、适用性和耐久性下降，功能得不到正常发挥，甚至产生安全隐患。
2存在问题及原因分析
为了更好地了解全县病险水闸工程当前的工情、险情，东明县水利部门近几年对全县存在问题较为严重的病险水闸进行了实地现状调查及现场检测，根据各闸工程现状调查及现场检测的情况并结合工程运行管理情况，对全县病险水闸主要病险情况及原因分析如下：
2.1水闸存在的主要病险问题
1）主体工程包括闸墩、胸墙、交通桥、机架桥、混凝土闸门等部位混凝土碳化、裂缝，致使钢筋混凝土结构混凝土表层剥落严重，钢筋裸露锈蚀，严重影响到主体工程的安全性。
2）金属构件普遍存在超年限运行现象，多数构件锈蚀严重，影响工程正常运行。且机电、启闭等设备陈旧落后，多数超期运行，无法保证工程正常运转，不能正常发挥工程效益。
3）基础工程存在渗透变形，如反滤失效，裂缝、沉陷、位移，护坡坍塌等。
4）工程观测设施损坏严重，设备陈旧，不能正常观测，无法掌握工程运行情况。
2.2主要原因分析
1）设计标准偏低。由于这些水闸建设年代久远，受当时各方面条件限制，防洪标准、结构强度、主要建筑物的整体稳定性、抗渗稳定、消能防冲等设计标准均达不到现行规范要求。
2)主要建筑物施工质量差。这些水闸很多是建于六、七十年代，由于当时建设管理程序不完善，加上当时经济实力、施工技术条件、施工水平和国民经济发展所限，以及对洪水认识上的不足，致使很多建筑物混凝土强度、浆砌石砂浆强度等均偏低，建筑物内配置钢筋不合理，存在严重的安全隐患。
3)建筑物老化破损严重。经过40多年运行，随着河床演变，多数水闸下游消力设施不能适应现状河床，导致消力池消力不力，产生水流冲刷，引起海漫及防冲槽破损，甚至引起河床下切；经多年运行加之近年来环境恶化、污水侵蚀，建筑物表面碳化及裂纹、裂缝严重，甚至产生露筋锈蚀现象；闸门止水及观测设施老化损害严重；启闭设备老化，缺乏防护装置，钢丝绳老化，闸门锈蚀严重，启闭时甚至有卡阻现象；电气设备老化严重，绝缘差，损耗大，存在极大的安全隐患，尤其在汛期，由于闸门不能正常启闭，给工程度汛带来极大压力。
4)受前些年重建轻管思想的影响，工程建成后，维修资金不足，或者根本没有投入，造成资金短缺，无法进行正常的维修养护，造成工程老化失修。
5)管理设施、管理机构不健全，管理人员不足，技术人员缺乏，无法保证对工程的正常管理和维修养护，工程运行管理不规范。
6)环境影响加剧了工程老化进程，混凝土、金属构件，受水质冻融等因素的影响，加快了混凝土碳化，金属锈蚀的速度。
3、病险水闸除险加固的对策
为保证水闸工程设施安全稳定，保障全县防洪工程体系建设，并充分发挥水闸工程的经济效益和社会效益，结合东明县病险水闸存在问题及其产生的原因，建议有针对性的采取以下措施进行处理。
3.1增强抗滑稳定性对于闸室抗滑稳定不满足要求的， 可采取增加上部结构重量、加长或者加厚底板、增设阻滑板、增设抗滑桩或预应力锚固等措施来提高闸室抗滑能力； 对于挡土墙抗滑不稳定的，可采取墙后 （下转第46页）（上接第14页）增设排水设施、墙后换填摩擦角较大、重度较小的回填料，或者降低墙后填土高程等措施，减小墙后土压力；或者在底板下增设阻滑桩、墙后增设锚杆等措施增强挡土墙抗滑能力。
3.2改善消能防冲性能对于消力池、海漫及防冲槽不满足要求的，可采取加深或延长消力池、增设消力坎或二级消力池、延长海漫长度、增加防冲槽深度、在消力池或海漫末端增设板桩墙等工程措施来解决。
3.3裂缝碳化修补对结构强度没有影响的裂缝， 将裂缝内杂质碎片等清除干净后，可采取压力灌浆法对裂缝进行化学灌浆，也可根据裂缝情况凿成V字型或倒梯形，并清洗干净后，槽内用水泥砂浆、丙乳砂浆及环氧砂浆等嵌补。
对因结构强度不够而产生裂缝，应认真对结构进行受力分析计算，根据实际荷载情况，采取锚贴钢板法、加大截面法、粘贴玻璃钢法、增设杆件法等，这些加固方法在很多工程中均有应用，不再赘述。
3.4渗漏处理水闸常见渗漏问题主要有点渗漏、线渗漏及面渗漏。
条件允许的情况下，应先降低渗漏水位，减小渗漏水压力，然后再进行渗漏处理。对于点渗漏，当渗漏压力比较小时，可采快凝止水灰浆或化学浆液直接堵漏；当压力较大时，可先用塑料导管插入孔中，使水顺管导出，然后用快凝止水灰浆沿导管四周封堵。对于面渗漏，根据具体情况，可采用表面涂抹防水材料、表面浇筑钢筋混凝土护面等方式进行处理。线渗漏包括变形缝渗漏和裂缝渗漏，处理时应先清除缝内的杂物，对于变形缝，可采用嵌填膨胀橡胶或其他密封材料法，也可沿缝凿一条宽20cm、深4cm 左右的规则平槽，粘贴橡胶止水板的方法进行加固。
3.5机电及金属结构更换对于六、七十年代的水闸，机电及金属结构均已达到报废标准，且自动化程度低，应考虑全部更换较为合适。
但更换时应注意与原水工结构的协调问题。
3.6更新观测设施， 加强工程管理由于这些水闸的观测设施陈旧，设备老化，缺少自动化监测系统，观测设施不完善，不能准确掌握水闸运行情况，对水闸调度、控制运行极其不利，因此，必须对观测设施进行彻底更新改造，使之满足现代水利管理的需要。在管理过程中，必须全面贯彻“安全第一，预防为主”现代水利管理观念，科学主动的去发现问题，建立安全可靠、经济合理、技术先进的管理体系。
4.结论
对水闸的加固处理要结合水闸自身问题综合考虑，通常几种措施结合起来，并进行技术经济比较后确定加固方案。截至目前，淮河流域这些病险水闸的除险加固工作大部分均未开始，因此，要特别注意这些病险水闸的管理工作，除加强安全监测、完善应急预案外，还需要在调度运用等方面做相应调整，确保工程运行安全。