車洪志，賈顏鵬

(海林市水務(wù)局，黑龍江海林157100)

1 基本情況

海林市新合敖頭渠首工程始建于1931年日偽時期，當(dāng)時為柳條壩、木閘門，壩長僅50 m左右。解放后，攔河壩改建為堆石壩，由于河灘不穩(wěn)，河槽多次改道，至1957年洪水過后，河槽寬度增加至400 m左右，攔河壩也隨之加長至400 m。1958年，國家投資恢復(fù)堆石攔河壩，并重建鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)泄洪閘。隨后，渠首工程又經(jīng)多次洪水破壞，由國家或地方籌工方式進(jìn)行局部修整，運(yùn)行至今。

敖頭渠首泄洪閘是一座中型水閘，為敖頭渠首泄洪、沖砂建筑物。工程位于海林市，牡丹江支流海浪河流域下游。泄洪閘為4級建筑物，按20 a一遇洪水設(shè)計(jì)，50 a一遇洪水校核設(shè)計(jì)。泄洪閘開敞式結(jié)構(gòu)，1孔，凈寬10 m，設(shè)計(jì)泄洪量為252 m3/s。閘門型式為平板鋼閘門，閘門尺寸10 m×4 m(寬×高)。

敖頭渠首控制流域面積4 600 km2，渠首引水流量36 m3/s，擔(dān)負(fù)1 000 hm2水田灌溉任務(wù)。同時，利用海浪河充足的水能資源，修建引渠形成自然落差，建小型電站一座，電站裝機(jī)1 225 kW。渠首是以灌溉為主，兼顧發(fā)電等綜合利用工程。

2 工程運(yùn)行

泄洪閘經(jīng)多年運(yùn)行，閘墩、交通橋、檢修橋、消力池、啟閉平臺由于工作時間過長均不同程度的表面剝蝕產(chǎn)生。消力池底板沖刷磨損較嚴(yán)重，其下游消力池底板沖刷嚴(yán)重，局部出現(xiàn)漏筋現(xiàn)象。消力池左側(cè)擋墻延墻根出，有一條橫行貫通裂縫，裂縫寬度在2～3 cm。泄洪閘下游及兩側(cè)岸坡為干砌石護(hù)砌，現(xiàn)基本沖毀，岸坡塌陷，底部逐漸向消力池及擋土墻基礎(chǔ)回淘，已經(jīng)危及消力池和擋土墻穩(wěn)定。鋼閘門從表面看，閘門腐蝕嚴(yán)重，強(qiáng)度、剛度不夠，使鋼閘門止水不密，漏水較嚴(yán)重。啟閉機(jī)電氣設(shè)備使用時間較長，電機(jī)、線路存在嚴(yán)重老化等現(xiàn)象，變壓器及配電柜內(nèi)設(shè)備丟失，未配置備用電源，不能滿足泄洪閘啟閉要求，需要更換電氣設(shè)備，采用高壓供電。針對上述等問題對該閘進(jìn)行泄洪能力復(fù)核。

3 工程建筑物級別、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

在本次鑒定過程中，根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL252－2000)的規(guī)定，工程等級為IV等，主要建筑物為4級，洪水標(biāo)準(zhǔn)按20 a一遇洪水設(shè)計(jì)，50 a一遇洪水校核。

根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306－2001)，本地區(qū)地震動峰值加速度＜0.05 g，按地震動峰值加速度分區(qū)與地震基本烈度對照表，地震基本烈度值為Ⅵ度，根據(jù)《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL203－97)可不進(jìn)行抗震計(jì)算。

4 水閘過水能力分析

原設(shè)計(jì)考慮在設(shè)計(jì)情況下，攔河壩與泄洪閘同時泄流，從經(jīng)濟(jì)的角度考慮，泄洪閘承擔(dān)0.3倍平槽泄量。據(jù)此要求，原設(shè)計(jì)布置了10 m凈寬閘孔，底板高程為257.50 m，寬頂堰，并根據(jù)此布置聯(lián)合溢流壩過流能力，繪制水位流量關(guān)系曲線。本次計(jì)算，根據(jù)水位流量關(guān)系表中，相應(yīng)水位計(jì)算流量，以符合泄洪閘過流能力。計(jì)算公式如下:

式中:Q為泄流流量，m3/s;σ為泄流淹沒系數(shù);m為堰流流量系數(shù)，可采用0.385;B0為閘孔總凈寬，m;g為重力加速度，取9.81 m/s2;H0為計(jì)入行進(jìn)流速水頭的堰上水深，m;ε為堰流側(cè)收縮系數(shù)，對于單孔寬頂堰，按下式計(jì)算;

式中:ε為閘孔側(cè)收縮系數(shù);b0為閘孔凈寬，m;bb為邊墩順?biāo)飨蜻吘壷辽嫌魏拥浪吘€之間的距離，m;bs為上游河道一半水深處的寬度，m。泄流能力計(jì)算成果見表1。

表1 泄流能力計(jì)算成果 m3/s

從表1計(jì)算結(jié)果看，原設(shè)計(jì)計(jì)算時未計(jì)入堰流側(cè)收縮系數(shù)，本次復(fù)核計(jì)算泄流要小于原設(shè)計(jì)約2%左右，按原設(shè)計(jì)流量推算上游水位，水位抬高10 cm時，可滿足設(shè)計(jì)泄量。渠首上游多為河灘地，水位抬高10 cm左右，對渠首安全影響不大，核泄洪閘泄洪能力基本能夠滿足原設(shè)計(jì)要求。

[1]朱壯瑞，常宗濱.北引渠首泄洪閘門結(jié)構(gòu)安全分析[M].南京:東南大學(xué)機(jī)械學(xué)院，2009.