高摩赞大坝叠梁闸门浮起分析及其处理方案
浅议水库大坝的险情巡查及漫溢的处理 宋娟
浅议水库大坝的险情巡查及漫溢的处理宋娟发表时间：2018-02-28T10:22:12.580Z 来源：《基层建设》2017年第33期作者：宋娟[导读] 摘要：大坝是水库至关重要水下水利设施，更好的调节水库出现的问题，对于水利工程带来巨大影响，推进着水利工程的发展。
河南省南阳市镇平县赵湾水库管理局河南南阳 474250 摘要：大坝是水库至关重要水下水利设施，更好的调节水库出现的问题，对于水利工程带来巨大影响，推进着水利工程的发展。
大坝为很多地区的用水、用电等带来方便的同时提高人们生活质量，为农业的发展带来便利。
但在水库汛期大坝一旦出现险情就会对周边区域人们生命和财产造成严重威胁。
虽然我国对于水库大坝安全有着足够重视，但是针对险情巡查还存在着一些不足，因此对于大坝险情进行有效巡查，才能为漫溢及时采取相应解决措施，防止问题加重，对我国人民造成不必要的损失，影响我国经济发展。
本文针对水库大坝险情巡查和漫溢处理进行探讨，希望对水库大坝的安全应用带来保障，让其更好的带动我国水利工程的完善和发展。
关键词：水库大坝；险情巡查；满溢处理大坝作为我国水利工程中最重要的组成部分，对带动水利工程经济的发展和方便人们生活方面起着至关重要的作用。
我国大坝工程在世界大坝规模中都处于较为领先的地位，有效帮助一些地区农业的发展，带动农村经济发展水平不断提高，有效缩短我国城乡之间的差距，但水库大坝一旦出现险情，就会对地区经济和人们生命带来严重威胁。
因此，对于险情巡查显得至关重要，漫溢问题对于大坝险情带来重要影响，因此，对于漫溢的处理也要加以重视，保障水库大坝顺利度过汛期，继续为地区带来良好效益。
1堤坝的险情巡查对于堤坝查险的重点就在于相关巡查人员必须对其进行拉网检查措施，任何疑点都不能遗漏，发现疑点及时上报并采取相关措施，对于堤坝的巡查大致分为以下几点需要注意。
1.1对于巡查队伍的要求对于巡查队伍的选择首先就需要其有相关抢险经验，并且对于各个大坝情况都有着一定的了解，必须要有较强责任心和职业素养，以保障其可以细致的对堤坝进行巡查，不放过任何一点可疑处，一旦发现必须上报，若水位到达警戒水位之后，必须马上对上堤进行巡查，出现问题并及时汇报。
某水库泄洪闸启闸超载报警原因剖析及解决方法
3 原因的剖析
工程技术人员对启闭机和闸门进行检查，综合分 析，［1］发现了引起启闭机超荷载现象的主要原因有 4 个： 3. 1 闸门两个吊点的钢丝绳长度差异大
由于单 孔 泄 洪 闸 宽12. 5 m，高10 m，门 体 自 重 74 t，两吊点的钢丝绳虽然材质、规格相同，但是经过 几年的运行，拉 伸 长 度 产 生 差 异。 当 两 吊 点 钢 丝 绳 的长度差达到一定数值后，启闭机启闸时，虽经过同 轴连接形成 同 步 卷 线，也 会 形 成 两 个 吊 点 提 升 高 度 不一致，产 生 偏 差。 这 一 偏 差 导 致 使 闸 门 左 右 门 边 框与门槽不 能 保 持 平 行，相 互 产 生 摩 擦。 摩 擦 力 叠 加闸门自重后的数值会超过启闭机设定的荷载警报 值而发报警信号。
关键词： 汛期调度； 泄洪闸； 启闸超载； 信号报警
中图分类号： TV34
文献标识码： B
1 工程特性及启闭机结构组成
石佛寺水库枢纽一期工程是辽河干流上唯一一 座大型控制性水利工程，水库总库容1. 65 亿 m3 。拦 河主坝为均质土坝，泄洪闸布置在右岸的主河道上， 泄洪闸总宽 248. 5 m，净宽 200 m，共设平面双扉工 作闸门 16 孔，每孔净宽12. 5 m。
大型叠梁闸安全操控装置优化设计创新
大型叠梁闸安全操控装置优化设计创新叠梁闸被广泛应用于大型水工构筑物内，达到局部设施检修时止水停役的目的。
上海城投原水公司的创新项目组通过大型原水泵站叠梁闸实际使用过程中存在的问题及整改需求分析，对闸门及门槽挂钩、起吊、清淤三大需求逐个开展研究探索并提出解决方案，创新应用可监控式自动挂钩装置、水下网格式门槽定位监测系统、淤泥搅拌冲洗装置，经技术优化整合形成了一套可推广的大型叠梁闸安全操控装置，提高大型梁闸的操控效率与使用安全，创造了显著的应用效益和社会效益。
标签：叠梁闸;操控装置;创新一、背景介绍青草沙原水五号沟泵站是上海市青草沙原水系统的陆域输水枢纽泵站，负责将青草沙水库重力流来水通过水泵提升向严桥、金海、凌桥三个方向输送，总设计规模708万m?/d。
受青草沙水库设计运行水位范围影响，五号沟泵站进水水位变化较大，泵房深度较深[1]。
根据五号沟泵站设计资料，前池水位范围在-7.8m～7.0m，池底标高-15.0m，在泵站进水井、前池以及水泵吸水井入口所设的检修闸门承压水头均在20m以上，因此，检修闸门采用叠梁形式以适应泵站的水位条件。
叠梁闸由多块周边镶嵌止水橡胶的闸板组成，需检修止水时闸板逐块横向放入门槽内形成整体挡水结构[2]。
实际使用中，叠梁闸现有的起吊装置难以准确控制闸板起吊和下放，存在的主要问题有：（1）闸门起吊时由于水下操作的不可控性，起吊挂钩与叠梁闸板的插销难以准确契合，操作难度较大;（2）叠梁闸板在门槽中下放或起吊时难以严格保持水平，稍有倾斜极易卡在门槽中;（3）叠梁闸板由于长期放置于水下，淤积的泥沙或海蚬子极易影响门板挂钩操作以及门板之间的贴合度。
二、创新思路为提升五号沟泵站叠梁闸操作安全性、高效性，确保机泵检修、前池清泥等工程的顺利开展，需采取技术优化手段提高叠梁闸的安全操控水平。
通过深入分析五号沟前池叠梁闸安全操控所需解决的问题，提出了以下3点创新思路：2.1深入研究叠梁闸起吊装置水下挂钩的操控原理，设计可监控式自动挂钩装置;2.2通过建立水下网格式门槽定位监测系统，实现叠梁闸门板在门槽内的可视化操控;2.3通过应用淤泥搅拌冲洗装置，实现叠梁闸门槽内障碍物的清除，确保闸板的顺利就位。
水库工作闸门整改措施
水库工作闸门整改措施水库工作闸门整改措施水库是人类的重要水源和调节水流的重要设施，其中的工作闸门是它的关键部分之一。
然而，由于一些原因，水库工作闸门可能存在一些问题，这不仅会影响工作闸门的正常运行，还会对周边环境和人民的生活带来安全隐患。
为了保障水库的安全和正常运行，我们需要采取一系列的整改措施。
首先，我们需要对水库工作闸门进行全面的巡检。
通过对工作闸门的外观以及内部机构的检查，我们能够及时发现问题并采取相应的处理措施。
对于发现的问题，我们需要做好记录，便于后续的整改工作。
其次，针对巡检中所发现的问题，我们需要制定具体的整改方案。
比如，如果发现工作闸门的密封性能出现问题，我们可以采取更换密封件的措施；如果发现工作闸门的传动装置有故障，我们可以进行修理或更换；如果发现工作闸门的结构出现变形，我们可以进行重新加固等。
整改方案要具体、细致，并且要确保与工作闸门目前的情况相适应。
接下来，我们需要对工作闸门进行定期的维护保养。
这是确保工作闸门长期运行的重要措施。
维护保养内容包括但不限于：清洁闸门表面的污垢，防止氧化腐蚀；加注润滑油，确保闸门的顺畅运行；定期检查闸门的各个部位是否存在松动、漏水等问题，及时进行紧固或更换；对于频繁使用的闸门，可以采取定期涂抹防腐漆的方式，延长其使用寿命。
此外，在水库工作闸门的整改中，我们还要加强管理和监督。
要建立完善的工作闸门管理制度，明确责任人和相关的工作流程，并进行全程监督和检查。
闸门的保养和维护工作应当有专人负责，并能够及时记录和上报工作情况，确保工作的正常进行。
最后，还要加强工作闸门的安全教育和培训工作。
工作闸门是与水库工作密切相关的设备，其操作和维护必须由专业人员进行。
相关人员必须接受系统的安全培训，增强他们的安全意识，提高他们的操作技能。
只有专业的人员才能保证工作闸门的安全运行。
综上所述，水库工作闸门的整改措施是一个综合性的工程，需要对闸门进行全面的巡检、制定具体的整改方案、定期进行维护保养、加强管理和监督，并且进行相应的安全教育和培训。
搭叠式活动闸门的改进与应用
搭叠式活动闸门的改进与应用
戴祖如
【期刊名称】《湖南水利》
【年(卷),期】1999(000)003
【摘要】攸县沙河流域治理工程中，改进的钢质搭叠式活动闸门，经两年实践应用，克服了存在的问题，达到了泄洪快捷、开关灵活，确保渡汛安全的效果。
其结果合理、加工工艺简单、性能可靠、造价低廉，管理方便。
适宜山丘区小流域上的应用。
【总页数】2页(P18,20)
【作者】戴祖如
【作者单位】湖南省攸县水利水电勘测设计室
【正文语种】中文
【中图分类】TV663.4
【相关文献】
1.浮箱式叠梁闸门研究及应用 [J], 高超
2.弧形闸门框式充压式水封加工工艺改进 [J], 廖超良;陶光慧
3.浮式叠梁检修闸门在七和水闸的应用 [J], 王云峰
4.改进型锥台塞式闸门的生产与应用 [J], 张东华;葛建华
5.桁架式叠梁闸门适配自动抓梁的改进设计 [J], 陈仲盛; 舒斌
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高摩赞水电站大坝渗漏排水自动控制系统浅析
Ｓ ｉ ｃ ｈ ｕ ａ ｎ Ｗ ａ ｔ ｅ ｒ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ圈
赵小勇等 ： 高摩赞水 电站 大坝 渗漏 排水 自动控制系统浅析
２ ０ １ ３年第 ６期
ＢＭＸ ＡＭＯ ０２１ ０ ｘ １ 。
（ ２ ） 信号输出。 本项 目中需要输 出的控制信号 为： １ 号泵启 动， １ 号泵停止 ； ２号泵启动， ２ 号泵停止； ３ 号泵启 动， ３ 号泵停止 ； 水位高报警 ， 设备故障报警 。 （ ３ ） 逻辑 分析 。
为 了安 全 可靠 地 运 行 ， 排 水 系 统逻 辑 应 满 足 以下几 点要 求 ：
小， 整齐美 观 ， 具 有通用性等优 势 ， 广泛应用 于现代工业控制 的各个领 域 ， 常见 的品牌有 ｓ ｃ ｈ ｎ ｅ ｉ ｄ ｅ ｒ 、 ｓ ｉ ｅ ｍｅ ｎ ｓ和 ｏ ｍ ｏｎ等 。对 高 ｒ
摩赞水电站大坝渗漏排水 系统 的控制 系统 Ｐ Ｌ Ｃ程序编写进行了详细分析 ， 期望 为同类工作 提供借鉴经验 ， 其思路亦可 拓展
高摩 赞 水 电站大 坝位 于 巴基斯 坦西 北边 疆 省
Ｄ ． Ｉ ． Ｋ Ｈ Ａ Ｎ ． 地区 Ｔ Ａ Ｎ Ｋ镇 以西 的 高 摩 河 上 ， 是 一
个具有防洪灌溉发 电等综合功能的水 电工程 ， 大 坝渗漏 水全 部流人 坝底 集水井 ， 集 水井 高程 为
６ ２ ６ ． ２～ ６ ３ ４ ． １ ５ ｍ， 内装 三 台潜 水泵 ， 依 靠 控 制 柜 Ｐ Ｌ Ｃ控 制 自动 运行 ， 将渗 漏水 排 至下 游 。 其设 备 参数 为 ： 集水 井 深度 ： ７ ． ９ ５ ｍ
速等） 的装置 ， 运转正常则输出 Ｄ Ｃ ２ ４ Ｖ信号 ； 管
路 流量 计在 流量 正 常时 输 出 Ｄ Ｃ ２ ４ Ｖ信 号 。
高摩赞大坝叠梁闸门浮起分析及其处理方案
高摩赞大坝叠梁闸门浮起分析及其处理方案龙海剑摘要：介绍了巴基斯坦高摩赞大坝下闸蓄水过程中遇到的施工难题及其解决方案，并对其中的理论基础进行了简单分析。
关键词：高摩赞大坝叠梁门大洪水急流沉箱1、工程概况高摩赞大坝枢纽工程位于巴基斯坦西北边境省境内的印度河支流高摩河上（Gomal Zam），工程以灌溉为主，兼顾防洪和发电。
工程主要由133m高RCC拱形重力坝、引水发电厂房、开关站、分水堰及6.6万公顷灌区组成。
项目采用导流洞进行分流。
导流洞进口位于河床最低处，底坎高程EL.638，出口高程EL.634.9，全长392m，纵坡8‰。
进口采用圆弧导墙引流，过门槽后经6.8m方变圆后进入φ6.8m洞身段。
为适应当地道路条件和节省造价，设计放弃了配重平板闸门配合启闭机或大型吊车安装的传统封堵方式，而采用平底坎，5节叠梁门封堵。
工程最初开工于2003年7月，在2004年10月9日发生塔利班绑架中国工程师的人质事件后项目终止。
2007年与业主WAPDA协商，项目采用EPC（设计—施工—采购）合同模式，并于6月19日开工，项目工期40个月，项目资金主要来源于巴基斯坦总统基金。
2、下闸概况项目原计划于2010年5月初择机下闸蓄水，并与4月19日将第一节叠梁门放至底坎，并将陆续下放完成5节叠梁闸门（外形7.62×1.37×1.425m，重达6.5t）的安装。
但由于巴基斯坦在08年开始的席卷全球的金融危机中一度面临国家破产的危机中，项目资金来源几乎完全中断，项目部不得不推迟下闸。
在2010年8月巴基斯坦发生80年一遇大洪水，近1/3的国土面积过水，高摩赞项目也遭遇了50年一遇的洪水。
坝前水位达EL.685，导流洞水头达47m，流量近700m3/s。
由于资金匮乏项目在停工2个月后于2011年3月复工，首要任务就是下闸蓄水。
3月12日道路修通至导流洞顶，13日经过多次检查左、右两侧分别比设计高了56cm、48cm，成略倾斜状卡在门槽中。
滑模施工技术在水电站工程高长闸墩施工中的成功应用
滑模施工技术在水电站工程高长闸墩施工中的成功应用摘要：水电站工程在我国基础设施建设中扮演着至关重要的角色，其不仅可以蓄水发电，而且可以分洪、调洪，大大降低旱涝灾害的发生率。
而在大坝闸墩、溢流面二期混凝土等结构的施工中，为了减少立模拆模工作量、节省工期、提高结构物的整体质量，一般采用滑模施工。
本文以官地水电站碾压混凝土重力坝溢流表孔中墩为例，该闸墩高30m，长51.80m，宽5m，采用自升式液压滑模施工，由于中部设锚索及牛腿锚墩，滑升中间需停滑一次，滑空高度达6m；经施工后检查测量，体型误差符合规范要求，全闸墩无裂缝，加快了施工进度，使提前发电得到保证，降低了施工成本，类似结构复杂的闸墩可以借鉴。
关键词水电站高长闸墩混凝土施工滑模技术-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1、概述官地水电站为碾压混凝土重力坝，是雅砻江下游河段第三座梯级电站，最大坝高168米，坝轴线长516m，大坝装机容量240万kw，大坝溢流坝段5个表孔，共设计4个中墩，墩长51.80m, 宽5.0m，高30.0m(EL1304.00～1334.00)；墩帽高3.00m，墩头为半圆柱形，EL1331.00以上圆变方，可滑升高度27.00m(EL1304.00～1331.00)；在EL1317.77处设有混凝土锚墩（左右各悬臂2m），且闸墩缩短至35.02m。
闸墩检修门槽(2.35×0.8m)有二期混凝土和弧门侧二期混凝土。
尾部设2个2m×3m的通气孔。
闸墩中部设有20根锚索平孔，直径150cm。
混凝土标号：C2835(三)W8F100，最大仓号面积260m2，每墩混凝土量约7800m3；现有2台20t缆机可供混凝土浇筑和模体安拆；根据提前发电总体计划安排，每个闸墩浇筑时间只有40d。
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高摩赞大坝叠梁闸门浮起分析及其处理方案
龙海剑
摘要：介绍了巴基斯坦高摩赞大坝下闸蓄水过程中遇到的施工难题及其解决方案，并对其中的理论基础进行了简单分析。
关键词：高摩赞大坝叠梁门大洪水急流沉箱
1、工程概况
高摩赞大坝枢纽工程位于巴基斯坦西北边境省境内的印度河支流高摩河上（Gomal Zam），工程以灌溉为主，兼顾防洪和发电。
工程主要由133m高RCC拱形重力坝、引水发电厂房、开关站、分水堰及6.6万公顷灌区组成。
项目采用导流洞进行分流。
导流洞进口位于河床最低处，底坎高程EL.638，出口高程EL.634.9，全长392m，纵坡8‰。
进口采用圆弧导墙引流，过门槽后经6.8m方变圆后进入φ6.8m洞身段。
为适应当地道路条件和节省造价，设计放弃了配重平板闸门配合启闭机或大型吊车安装的传统封堵方式，而采用平底坎，5节叠梁门封堵。
工程最初开工于2003年7月，在2004年10月9日发生塔利班绑架中国工程师的人质事件后项目终止。
2007年与业主WAPDA协商，项目采用EPC（设计—施工—采购）合同模式，并于6月19日开工，项目工期40个月，项目资金主要来源于巴基斯坦总统基金。
2、下闸概况
项目原计划于2010年5月初择机下闸蓄水，并与4月19日将第一节叠梁门放至底坎，并将陆续下放完成5节叠梁闸门（外形7.62×1.37×1.425m，重达6.5t）的安装。
但由于巴基斯坦在08年开始的席卷全球的金融危机中一度面临国家破产的危机中，项目资金来源几乎完全中断，项目部不得不推迟下闸。
在2010年8月巴基斯坦发生80年一遇大洪水，近1/3的国土面积过水，高摩赞项目也遭遇了50年一遇的洪水。
坝前水位达EL.685，导流洞水头达47m，流量近700m3/s。
由于资金匮乏项目在停工2个月后于2011年3月复工，首要任务就是下闸蓄水。
3月12日道路修通至导流洞顶，13日经过多次检查左、右两侧分别比设计高了56cm、48cm，成略倾斜状卡在门槽中。
最后确认去年下放的第一节叠梁门在大洪水中浮起来了。
计算如下：
根据推移质运动规律，河道中的砂石存在跳跃启动的现象，同样在作为急流中的门体也可能在某种条件下表现为突然抬起。
为使问题简单化，取砂石混合料密度为2000kg/m3，假定门体空腔内塞满砂石将叠梁门拟化为等质量和等体积的球体：
总质量G=G
门+G
砂石
=6500+1.26×7.4×0.791×2000=21250kg
等容粒径d=（6V/π）1/3=(6×1.26×7.4×0.791/3.14)1/3=2.42m 等效密度ρs=G/V=21250/（1.26×7.4×0.791）=2881kg/m3 根据沙莫夫启动流速公式
V0=1.141/6
=1.141/6
=12.48m/s
闸门槽处水流流速粗算为
V=Q/S=700÷6.82=15.14m/s
门槽处流速大于门体所需启动流速，如果考虑门体外形尺寸，其启动流速仅为6.44m/s，由此可见在某种随机条件下门体被高速水流抬动是完全有可能的。
3、处理方案
3、4月属高摩河亚汛期，经过测量上游来水量为35m3/s，门上水深达1.8m，流速3.5m/s。
对这种在水电建设史上极为少见的情况，如何尽快在激流中将闸门（7.62×1.37×1.425m，重达 6.5t）提出水面并修复，同时清除底坎上的砂石，以便再次放下时能达到止水效果成了急需解决的问题。
以下两种方案可供选择
方案1：
在距闸门上游约150m一垭口处将河流截流，将堆填顶长50m、顶宽6m、15m高、底长38m、底宽24m的小土坝，填筑方量约12000m3，成本估算25万元；待水流减小后人员下水进行清理和穿绳等工作。
方案2：
利用废旧材料制作一下水沉箱，通过增加配重和前面牵拉，吊车起吊放入水中。
人员在沉箱中进行穿绳，通过桁架用千斤顶提升出水面再行清理。
通过分析，方案1存在工程量大，成本高，工期长且有溃坝风险；方案2中的沉箱和桁架均可利用现场的废旧材料进行制作，加工快捷，成本低廉，人员安全有保障；于是方案2被优先采用。
方案实施如下：
沉箱制作见图1，通过前部尖端分流，整体压重（3260箱体+1860配重=5120kg）和前端反铲牵拉，人员操作孔底部挡水及后部挡水，4个定位撑杆根据吊耳及门槽的尺寸加工，沉箱通过撑杆沿门槽壁放下时底部操作孔正好对位于吊耳位置，便可执行穿钢丝绳作业。
图1 沉箱加工图
通过实际操作发现，门体上设计吊耳在洪水中被冲磨掉了，后通过改变撑杆长度重新对位于门体腹板上的预留孔（φ200mm），通过清理砂石将销子和绳卡穿在孔内。
通过4个32T 千斤顶抬升横跨在洞顶EL.650平台的桁架，最终将门体提出了水面，再利用25T吊车吊出门槽进行了修理。
随后在喇叭口前放置一钢丝筛网并压重阻挡砂石继续进入门槽内，利用门槽急流冲刷底部砂石，同时配合高压风对水底的砂石进行清理，并于3月29日顺利实现了下闸目标，门体就位情况非常良好，上缘P型止水与门楣结合非常严密。
此过程中，沉箱内水深只有70cm左右，流速降低只有1m/s左右，而箱体外水深近3m，流速高达4.5m/s。
以上数据表明沉箱的设计非常合理，达到了预期目的。
4、结语
⑴、高摩赞项目下闸受多种因素影响而一再推迟，从而导致了不应出现的问题出现。
本文只是从实际工况出发，简要分析了门体产生浮动的原因。
若要进行更精确的分析，还需大量的计算工作。
⑵、闸门浮起并需要从急流中提出，在水电建设史上极为少见。
本文通过介绍这次成功的处理办法，为今后类似工程积累了经验。
参考文献
⑴李家星赵振兴水力学河海大学出版社2001.1
⑵巴基斯坦高摩赞项目DPR报告中水北方勘测设计院2007.10
作者简介：龙海剑，1975——水电七局三分局工程师长期从事水电工程施工技术及管理工作。