阿布都克德爾·阿不都熱曼

（新疆喀什噶爾河流域管理局新疆喀什844000）

喀什噶爾河流域樞紐病險水閘除險加固方案措施探討

阿布都克德爾·阿不都熱曼

（新疆喀什噶爾河流域管理局新疆喀什844000）

本文通過分析喀什噶爾河流域布哈拉引水樞紐病險水閘現(xiàn)狀，存在的問題；分析洪水標(biāo)準(zhǔn)所產(chǎn)生的后果及地震引發(fā)的老化破損嚴(yán)重等問題，針對存在的問題提出了相應(yīng)的解決對策，為類同的工程提供參考。

病險水閘；安全隱患；除險加固；建議

1　喀什噶爾河流域布哈拉引水樞紐病險水閘現(xiàn)狀

布哈拉引水樞紐是一個以灌溉為主的攔河引水建筑物，是克孜河下游最末一級引水樞紐。樞紐控制供水范圍有農(nóng)三師伽師總場，伽師三鄉(xiāng)、七鄉(xiāng)、九鄉(xiāng)、十鄉(xiāng)，和西克爾水庫的引水蓄水，灌區(qū)總?cè)丝?1.9萬人［1］。引水樞紐現(xiàn)設(shè)計(jì)灌溉面積50萬畝，距離喀什市130km，見圖1。

布哈拉引水樞紐工程屬中型Ⅲ等工程，其主要建筑物為3級，次要建筑物為4級。根據(jù)23年洪水系列（1958-1980年）原設(shè)計(jì)洪水頻率為50年一遇，相應(yīng)流量為344m3/s，校核洪水頻率為500年一遇，相應(yīng)流量為569m3/s。工程區(qū)地震動峰值加速度為0.2g，地震動反應(yīng)譜特征周期0.45s，其對應(yīng)震基本烈度為Ⅷ度，屬建筑抗震不利地區(qū)［2］。

早期布哈拉舊址在現(xiàn)引水樞紐的下游0.75km處，克孜河河床寬30m～50m，水面寬度20m～30m，水流切割深度1m～1.2m。當(dāng)時采用節(jié)制梢木壩雍水取水，為臨時梢木建筑物，經(jīng)多年運(yùn)行后，于1985年開工對引水樞紐進(jìn)行了重建，1988年5月竣工運(yùn)行。現(xiàn)在的布哈拉引水樞紐在原引水節(jié)制梢木壩上游段，考慮到該處是阿伽排干穿越克孜河涵洞所在地，單獨(dú)修建此涵洞當(dāng)時要花費(fèi)100多萬元，經(jīng)過設(shè)計(jì)方案比選，將該涵洞作為布哈拉引水樞紐上游鋪蓋進(jìn)口隔墻可節(jié)省大量投資，因此最終將樞紐的位置選在該處［3］?，F(xiàn)狀樞紐由西克爾水庫引水閘、三鄉(xiāng)十鄉(xiāng)引水閘、泄洪沖沙閘、伽師總場引水閘、潰壩、阿伽排干穿樞紐涵洞、青年渠過樞紐渡槽組成。

2　病險水閘主要存在的問題及成因

自1988年建成并達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)至2008年期間，引水樞紐因?yàn)榉篮闃?biāo)準(zhǔn)不足、多次地震造成的破壞和泥沙淤積等問題，樞紐安全運(yùn)行一直未能得到保證。

（1）防洪標(biāo)準(zhǔn)分析

布哈拉引水樞紐工程原設(shè)計(jì)洪水頻率為50年一遇，相應(yīng)流量為344m3/s，校核洪水頻率為500年一遇，相應(yīng)流量為569m3/s。

從1958年至2005年克孜河洪水系列延長并且在98年等又發(fā)生過特大洪水，根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范，平原區(qū)水閘防洪標(biāo)準(zhǔn)中型水閘設(shè)計(jì)洪水重現(xiàn)期為30年～20年，校核洪水重現(xiàn)期100年～50年，根據(jù)布哈拉引水樞紐的重要性，該工程現(xiàn)行防洪標(biāo)準(zhǔn)取30年一遇設(shè)計(jì)，100年一遇校核［4］。洪水直接引用經(jīng)新疆水利廳評審?fù)ㄟ^的《克孜河防洪規(guī)劃——工程水文分析計(jì)算報告》里的成果，見下表1。

由上表可知，布哈拉引水樞紐根據(jù)延長至2005年的洪水系列和現(xiàn)行防洪標(biāo)準(zhǔn)，30年一遇的設(shè)計(jì)洪水650.2m3/s，100年一遇的校核洪水1017m3/s，說明原設(shè)計(jì)已經(jīng)不滿足現(xiàn)行防洪標(biāo)準(zhǔn)。

（2）1990年至今連續(xù)經(jīng)歷多次地震破壞

雖然布哈拉引水樞紐在設(shè)計(jì)上考慮了地震破壞，按Ⅷ度設(shè)防，但工程所在地區(qū)地震發(fā)生頻繁，地震對樞紐建筑物的頻繁破壞比較嚴(yán)重。自1996年以來，新疆伽師地區(qū)共發(fā)生5級以上地震20余次。對布哈拉樞紐造成破壞較大的地震分述如下，見表2。

（3）1998年樞紐遭遇洪水水毀

1998年6月1日克孜河爆發(fā)了前所未有的特大洪水，洪峰流量達(dá)1750m3/s，洪水造成一級電站攔河壩決堤，合二為一的洪水峰值達(dá)2850m3/s，超大洪水在布哈拉樞紐上游漫灘。日趨減小的洪水持續(xù)了一個半月，樞紐下游泄洪閘消力池段、海漫段底板和兩岸護(hù)坡嚴(yán)重水毀，基礎(chǔ)所下沉井大部分被毀，伽師總場引水閘下游扭面段護(hù)坡部分塌陷，消力池水毀，由于資金所限，至今未修復(fù)。

圖1　布哈拉引水樞紐

表1　引水樞紐現(xiàn)狀洪峰流量頻率計(jì)算成果表（1958年～2005年）單位：m3/s

表2　地震對引水樞紐造成破壞情況結(jié)果表

（4）現(xiàn)狀閘前淤積較嚴(yán)重

布哈拉引水樞紐由于建在克孜河下游，為克孜河下游最末一級引水樞紐工程，這幾年由于上游引水量增加使得流經(jīng)該樞紐的水量大大減少，根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查收集的資料顯示，近三年來流入布哈拉引水樞紐的流量均不超過150m3/s。為滿足各用水單位分水口的引水需要致使設(shè)在主河道中的泄洪沖沙閘基本無法開啟，從而使樞紐右岸閘前包括上游一段河道內(nèi)泥沙淤積非常嚴(yán)重，最高淤積深度2.6m，寬度20m，往上游長度超過1.5km，如果發(fā)生特大洪水，對整座樞紐建筑物的安全運(yùn)行將產(chǎn)生非常不利的影響，給工程安全度汛帶來極大壓力［5］。

3　處理措施及建議

（1）該樞紐設(shè)計(jì)、校核洪水標(biāo)準(zhǔn)不符合現(xiàn)行規(guī)范要求，防洪能力不足，建議增加潰壩溢洪道的寬度，同時需清理閘室及上游河道淤積泥沙，隨著引水樞紐上游克孜河兩岸的取水量增加布哈拉來水日益減少，為滿足各分水口的引水要求，泄洪沖沙閘幾乎不敢開啟運(yùn)行，使得閘前及上游河道淤積較嚴(yán)重，根據(jù)現(xiàn)場踏勘推測發(fā)生特大洪水時不能滿足泄洪要求。為了確保樞紐防洪安全，根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范要求提高設(shè)計(jì)、效核洪水標(biāo)準(zhǔn)，使其滿足洪標(biāo)準(zhǔn)的要求使工程安全運(yùn)行。

（2）應(yīng)對樞紐工程進(jìn)行全面的除險加固，對由地震造成的裂縫進(jìn)行修補(bǔ)，更換已破壞的牛腿、交通橋板、欄桿、檢修橋板，對磨損缺失的砼進(jìn)行修補(bǔ)，更換鋼閘門、啟閉機(jī)等金屬設(shè)備，修復(fù)泄洪沖沙閘與伽師總場引水閘閘后的消能防沖設(shè)施，增加防沖槽深度、在消力池或海漫末端增設(shè)板樁墻等工程措施來解決，全面排除各種安全隱患。

（3）關(guān)于裂縫碳化的修補(bǔ)問題，在確定結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不會影響裂縫時，可以把裂縫內(nèi)的雜質(zhì)碎片清除干凈后，可以使用壓力方法進(jìn)行化學(xué)灌漿，也可視情況把裂縫鑿成V字型或倒梯形清洗后，用水泥砂漿或者丙乳砂漿等進(jìn)行嵌補(bǔ)。如果確定結(jié)構(gòu)強(qiáng)度差，以此導(dǎo)致的裂縫，則需要對結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)的受力計(jì)算，要視情況采用錨貼鋼板法等進(jìn)行加固。

（4）閘門面板銹蝕后剩余厚度不符合設(shè)計(jì)要求，主梁彎曲，支臂失穩(wěn)，失去承載能力。工作閘門啟閉機(jī)已使用超過20年，啟閉機(jī)漏油嚴(yán)重，啟閉機(jī)齒輪磨損，離合面皮帶磨蝕，啟閉達(dá)不到額定能力。要檢查閘門和啟閉機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，結(jié)合該樞紐金屬結(jié)構(gòu)使用年限，以確定該樞紐中金屬結(jié)構(gòu)是不是不能再繼續(xù)使用，為提高自動化程度應(yīng)進(jìn)行全部更換。

（5）更新觀測設(shè)施，加強(qiáng)工程管理，由于布哈拉引水樞紐樞紐設(shè)有水位、流量的觀測，但無沉降、揚(yáng)壓力、水流形態(tài)、沖刷及淤積等一般性觀測項(xiàng)目，以及水平位移、伸縮縫、裂縫、結(jié)構(gòu)應(yīng)力、地基反力、墻后土壓力、混凝土碳化和冰凌等專門性觀測，同時缺少電測水位計(jì)等觀測儀器設(shè)備，無法檢測水閘的安全運(yùn)行。因此，需要對觀測設(shè)施實(shí)施全新改造，以適應(yīng)現(xiàn)代水利管理的需要。在具體實(shí)施過程中，要注意安全性，提高預(yù)防性能，不斷應(yīng)用最新的水利管理觀念，借助科學(xué)的管理方法，及時發(fā)現(xiàn)問題，構(gòu)建科學(xué)、安全、合理、技術(shù)先進(jìn)的管理體系。陜西水利

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［5］王琴紅，高杰.萬金灘攔河閘除險加固設(shè)計(jì)［J］.吉林水利.2016（04）

（責(zé)任編輯：唐紅云）

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