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汾河水庫金屬結構安全評價

文檔作者：裴翠梅文檔來源：山西省水利水電勘測設計研究院		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年09月23日
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SHANXI W ATER RESOURCES
汾 河水庫坌屬結構安塋評價
裴翠梅
(山西省水利水電勘測設計研究院，山西太原030024)
[摘要]介紹了汾河水庫金屬結構改擴建工程的基本情況及運行現(xiàn)狀，分析了存在的問題，根據(jù)《水工鋼閘門
和啟閉機安全檢測技術規(guī)程》和《水庫大壩安全評價導則》中的有關規(guī)定，對汾河水庫金屬結構部分進行了綜
合安全評價，認為其綜合安全性能為A級，并針對存在的問題提出具體的處理措施。
[關鍵詞]金屬結構；安全評價；汾河水庫
[中圖分類號]TV34 [文獻標識碼]C [文章編號]1004—7042(2011)10—0050—02
汾河水庫樞紐工程是山西省境內最大的水庫，是
一座以防洪、灌溉為主，兼顧發(fā)電、養(yǎng)魚、工業(yè)供水、城
市供水和水利旅游的大型水利樞紐。水庫于1958年
7月動工興建，1961年6月投入運行，總庫容7．21億
m ，控制流域面積5 268 km2。樞紐工程由攔河壩、溢洪
道和輸水洞三部分組成，后增建水電站、泄洪洞工程。
水電站于1982年10月開工，1986年11月竣工驗收
并網發(fā)電。泄洪隧洞工程于1989年9月開工，1994年
主體工程完成，1995年4月進口巖塞爆破成功后投入
運行。
1 金屬結構改擴建工程
1．1 溢洪道
溢洪道設弧形工作閘門2扇，在1959年加固改
造。經過50余年的運行，溢洪道金屬結構存在以下問
題：閘門壽命已達到報廢時間，水庫大壩的加高致使
閘門工作條件、運行方式發(fā)生變化，原來閘門已不能
承受應有的荷載；閘門銹蝕嚴重，很大程度上降低了
閘門鋼結構的強度，不能保證閘門正常運行；閘門沒
有經受滿負荷運行，從外觀檢查及初步計算，該閘門
不能承受在設計水頭下工作強度；與該閘門配套的啟
吊設備陳舊，機體笨重，運行不靈活，鋼絲繩磨損、銹
蝕嚴重，影響水庫安全運行。
針對以上問題，在2008年汛前對該閘門和啟閉
機進行了以下改造：重新設計并更新2扇弧形閘f-j；
保留原閘門門槽和閘門支鉸部分，對門槽進行防腐處
理，對支鉸清洗注油維修；對啟閉機進行維修，更換電
機、制動系統(tǒng)及手動裝置；增設閘門自動化控制系統(tǒng)。
1．2 輸水隧洞
1958年輸水隧洞開始施工，進口設平板事故檢修
門1扇、平壓門1扇、攔污柵2扇，出口設直徑2．2 m
的錐形閥；1979年泄洪洞進行擴洞改造，將洞徑由
2．2 m擴大到4 m，拆除錐形閥，將主洞延長98．2 m，裝
弧形閘門1扇。
檢修閘門、平壓門和攔污柵經過近50余年的運
行，攔污柵嚴重變形；事故閘門、攔污柵、平壓門及啟
閉機鋼絲繩銹蝕嚴重，很大程度上降低了結構的承載
能力，影響工程的安全使用；事故閘門變形，影響了閘
門止水，運行摩擦阻力增大，致使閘門不能正常工作；
啟閉機機體笨重、操作繁瑣、啟閉機制動器、齒輪、鋼
絲繩等磨損嚴重。機電設備及其控制系統(tǒng)設備陳舊老
化、運行失靈，影響水庫安全運行。
針對以上問題，2009年將平壓門及攔污柵啟閉機
鋼絲繩進行更換，201 1年對輸水隧洞事故檢修閘門、
攔污柵和啟閉機進行了以下改造：更換事故檢修閘門
和攔污柵；對原攔污柵柵槽、閘門門槽進行防腐維修；
更換閘門啟閉設備，按新運行管理更換必要的電氣設
備并配置自動化控制設施。
1．3 泄洪隧洞
為提高水庫防洪標準，充分發(fā)揮水庫持續(xù)供水能
力，兼顧水庫排沙功能，1989年9月在大壩右岸增建
一條內徑為8 m的泄洪隧洞。泄洪隧洞進口設平板事
故閘門2扇，出口設有弧形工作閘門l扇。2010年
4月更換止水，并將該閘門局部銹蝕部位經砂輪除銹
后進行涂刷防銹漆處理。
2 金屬結構現(xiàn)狀
汾河水庫金屬結構部分主要包括溢洪道弧形工
作閘門2扇、輸水隧洞弧形工作閘門1扇、滑動式平
板事故檢修閘門1扇、平壓門1扇、攔污柵2扇、泄洪
山西水利富魯
隧洞弧形工作閘門1扇、定輪式平板事故檢修閘門
2扇以及與各閘門(攔污柵)配套的啟閉設備。
溢洪道工作閘門為露頂式弧形鋼閘門，其孔口尺
寸12 m~7 m，設計水頭6．7 m，共2孔，閘門為雙吊點
起吊，選用2~225 kN弧門卷揚式啟閉機。
輸水隧洞進口設2扇斜拉式攔污柵，其孔口尺寸
2．5 m~7 m，配1臺2~75 kN卷揚式啟閉機，同時起吊
2扇攔污柵。攔污柵后面設平板事故檢修門1扇，其孔
口尺寸4 m~4 m，配1臺1 000 kN卷揚式啟閉機通過
拉桿起吊，檢修門胸墻上方設平壓門，孔口尺寸
0．8 m~0．8 m，配1臺200 kN卷揚式啟閉機。出口設弧
形工作閘門，孔口尺寸3．6 m~3．6 m，配1臺1 500 kN
卷揚式啟閉機。
泄洪隧洞進口設平板事故檢修閘門2扇，其孔口
尺寸3．2 mx8 m，各配1臺3 600 kN卷揚式啟閉機。出
口設弧形工作閘f-j 1扇，孔口尺寸7 m~6．5 m，配1臺
2~1 250 kN卷揚式啟閉機。
3 金屬結構運行狀況及存在問題
3．1 運行狀況
汾河水庫管理局對水庫樞紐中所有金屬結構的
檢修和維護工作到位，每年例行檢修，對閘門防銹噴
鋅脫落部分及時修補，止水橡皮每5年更換1次，因
此各閘門沒有發(fā)生氣蝕、腐蝕、磨損、變形、漏水等現(xiàn)
象，埋件及多數(shù)閘門支承部分在運行中也滿足設計要
求。目前溢洪道弧形工作門、輸水隧洞平板事故檢修
閘門、平壓門、攔污柵、泄洪隧洞平板事故檢修閘門、
弧形工作閘門開啟閉靈活，閘門運行正常。
3．2 存在問題
2011年6月起吊4 m輸水洞出口弧形工作閘門
技術與應用·2011年第10期
時，發(fā)現(xiàn)支鉸軸抱死，潤滑油無法注進，兩支鉸軸起吊
不平行，閘門放不到底，有呲水現(xiàn)象，到9月底下汛
后，將檢修閘門關閉，防空隧洞的弧形閘門才可以完
全關閉，且止水嚴密。
4 安全評價
4．1 安全檢測與評價
根據(jù)《水工鋼閘門和啟閉機安全檢測技術規(guī)程》
中規(guī)定，凡未進行定期安全檢測的閘門和啟閉機，大
型工程運行期滿30年，中型工程運行期滿20年，必
須進行一次全面的安全檢測。汾河水庫除4 m輸水隧
洞弧形工作閘fq~'l-，其余閘門和啟閉機從更換開始運
行至今，在規(guī)范規(guī)定要求的時間范圍內。
4．2 綜合評述及存在問題分析
通過綜合分析，汾河水庫所有閘門在設計水頭下
均能滿足現(xiàn)行規(guī)范的運行要求及使用要求，所有與各
閘門配套的啟閉機均能滿足現(xiàn)行規(guī)范的運行要求。
5 結論與建議
汾河水庫所有閘門及其承重構件和行走支撐、啟
閉機均能正常工作，根據(jù)《水庫大壩安全評價導則》有
關規(guī)定，汾河水庫所有金屬結構部分的綜合安全性能
評定為A級。
根據(jù)汾河水庫金屬結構目前的情況，建議在每年
例行檢修閘門時，將4 m輸水洞隧洞弧形工作閘門的
支鉸進行維修、校正，并進行防腐處理和加注潤滑油；
同時提高閘門運行管理水平，全部加裝自動化控制系
統(tǒng)(目前已有兩處閘門加設)。
[作者簡介]裴翠梅(1979一)，女，2008年畢業(yè)于太原理工
大學土木工程專業(yè)，工程師。
[收稿日期]2011-08—14；[修回日期]201l一09—23
箜!!皇! 旦圓

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