程松明,盧偉華
(上海市水利工程設(shè)計(jì)研究院有限公司,上海市 200061)
上海市水閘安全鑒定規(guī)劃研究
程松明,盧偉華
(上海市水利工程設(shè)計(jì)研究院有限公司,上海市 200061)
為準(zhǔn)確查找病險(xiǎn)水閘工程隱患,科學(xué)評(píng)判水閘安全狀況,加強(qiáng)水閘運(yùn)行管理和推進(jìn)水閘除險(xiǎn)加固工程,有序?qū)嵤┧l安全鑒定工作是一項(xiàng)不可或缺的重要舉措。從調(diào)查分析現(xiàn)狀水閘運(yùn)行狀況入手,結(jié)合水閘規(guī)模、建成時(shí)間、所處位置等多種因素,重點(diǎn)針對(duì)上海市、區(qū)水務(wù)部門管理及企業(yè)管理且孔徑≥6 m一線及省界162座水閘工程制定了2013~2020年水閘安全鑒定年度實(shí)施計(jì)劃,并對(duì)其安全鑒定程序和內(nèi)容進(jìn)行了闡述,對(duì)其他水閘提出了安全鑒定指導(dǎo)性技術(shù)要求,為上海市有序?qū)嵤┧l安全鑒定工作提供理論指導(dǎo)。
水閘;安全鑒定;規(guī)劃;技術(shù)要求
上海市位于太平洋西岸,長(zhǎng)江三角洲東緣,東臨東海,南瀕杭州灣,西與江浙兩省接壤,北接長(zhǎng)江入???,三面臨海,處在太平洋季風(fēng)區(qū),天氣情況比較復(fù)雜,特別是汛期災(zāi)害性天氣時(shí)有發(fā)生,每年都會(huì)不同程度地遭受臺(tái)風(fēng)、暴雨、高潮和洪澇的襲擊,防汛任務(wù)十分繁重。自20世紀(jì)70年代后期以來(lái),上海市水利建設(shè)進(jìn)入統(tǒng)一規(guī)劃、全面發(fā)展時(shí)期,確定了“分片控制,洪、澇、潮、漬、旱、鹽、污綜合治理”的治水方針,逐漸形成了沿江沿海的千里江堤、千里海塘和水利分片綜合治理的水利工程新格局[1],相繼在沿長(zhǎng)江、黃浦江、杭州灣、淀山湖及蘇州河一線主要干、支河口、控制圩區(qū)和省界河道建設(shè)了2 000多座水閘。這些水閘在全市的防洪、擋潮、排澇、航運(yùn)、灌溉、改善水環(huán)境和保護(hù)水資源等方面發(fā)揮了重要作用,其中一線水閘的作用尤為顯著。但是由于受建設(shè)時(shí)的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件限制,部分水閘存在著防洪標(biāo)準(zhǔn)低、主體工程老化、機(jī)電設(shè)備陳舊等隱患。隨著社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和水環(huán)境的變化,現(xiàn)行防洪標(biāo)準(zhǔn)和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)均有所提高,使得部分水閘工程不適應(yīng)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn);再加上管理資金及人員未能全面落實(shí),部分水閘得不到及時(shí)維修保養(yǎng),制約了水閘?興利除害效益的發(fā)揮,有的水閘甚至成為病險(xiǎn)危閘。
2011年中央一號(hào)文件中提出的抓好水利改革發(fā)展頂層設(shè)計(jì)的四項(xiàng)重點(diǎn)工作,其中之一就是以加強(qiáng)防洪薄弱環(huán)節(jié)建設(shè)為重點(diǎn),推進(jìn)全國(guó)大中型病險(xiǎn)水閘除險(xiǎn)加固工作。準(zhǔn)確查找病險(xiǎn)水閘工程隱患,為病險(xiǎn)水閘除險(xiǎn)加固提供依據(jù),確保除險(xiǎn)加固工程措施的實(shí)效性、針對(duì)性,充分發(fā)揮工程投資效益,加強(qiáng)水閘運(yùn)行管理,保障上海市防洪除澇安全,有序?qū)嵤┧l安全鑒定工作是一項(xiàng)不可或缺的重要舉措。
目前上海市水閘安全鑒定工作存在的主要問題有[2]:部分單位對(duì)通過(guò)安全鑒定了解掌握水閘安全狀況的重要性認(rèn)識(shí)不足,安全鑒定資金未落實(shí);各單位安全鑒定工作進(jìn)展不平衡;缺乏全市性整體的推進(jìn)工作機(jī)制,缺少中長(zhǎng)期全面系統(tǒng)的水閘安全鑒定規(guī)劃,全市大部分單位雖然開展了安全鑒定工作,但仍不滿足相關(guān)規(guī)定要求[3]。
本文立足上海市所有水閘,從調(diào)查分析現(xiàn)狀水閘運(yùn)行狀況入手,結(jié)合水閘規(guī)模、建成時(shí)間、所處位置等多種因素,探討全市一線及省界的水閘工程安全鑒定規(guī)劃,為全市有序?qū)嵤┧l安全鑒定工作提供理論指導(dǎo)。
根據(jù)上海市第一次水利普查暨第二次水資源普查結(jié)果,全市2011年12月31日以前投入運(yùn)行的水閘共2 203座,建設(shè)時(shí)間跨越了20世紀(jì)60年代至今。經(jīng)系統(tǒng)調(diào)查分析,出現(xiàn)病險(xiǎn)的水閘大部分建于20世紀(jì)90年代以前,其病險(xiǎn)問題主要表現(xiàn)在以下方面:
(1)主體結(jié)構(gòu)存在混凝土結(jié)構(gòu)碳化嚴(yán)重、鋼筋銹蝕嚴(yán)重、混凝土脹裂現(xiàn)象,部分構(gòu)件破損嚴(yán)重,導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)耐久性及承載能力下降;
(2)主體結(jié)構(gòu)沉降、變形明顯,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)穩(wěn)定存在安全隱患;
(3)防御標(biāo)準(zhǔn)偏低,設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)已不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求;
(4)鋼閘門銹蝕嚴(yán)重、閘門啟閉運(yùn)行困難,機(jī)電設(shè)備陳舊老化失修,電氣設(shè)備和線路老化,控制系統(tǒng)設(shè)備落后,有的甚至無(wú)法滿足安全運(yùn)行要求。
究其原因,主要有以下幾方面[4]:
(1)技術(shù)、施工和資金限制
上海市大部分病險(xiǎn)水閘建設(shè)于20世紀(jì)90年代以前,限于當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技水平,受力構(gòu)件單薄,結(jié)構(gòu)耐久性差,地基處理簡(jiǎn)單,很多設(shè)計(jì)參數(shù)不能滿足現(xiàn)行規(guī)范要求,如混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等級(jí)較低,水泥用量較小,配筋偏少。經(jīng)多年的風(fēng)雨侵蝕,一線水閘還受咸潮頻繁侵襲,混凝土構(gòu)件普遍存在混凝土碳化嚴(yán)重、保護(hù)層脹裂、外表麻面蝕損、裂縫露筋等現(xiàn)象,導(dǎo)致主筋銹蝕較為嚴(yán)重、強(qiáng)度降低。
(2)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低
改革開放以后,上海市工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)迅速發(fā)展,經(jīng)濟(jì)總量逐年穩(wěn)步增長(zhǎng),從20世紀(jì)80年代中期開始,黃浦江防汛墻和海塘的防御標(biāo)準(zhǔn)逐步提高。此外,隨著氣候條件的變化,區(qū)域的工情、水情也發(fā)生了很大的變化,高水位值不斷被刷新。座落在黃浦江支流河口和布置在海塘上的大部分水閘,因建設(shè)年代久遠(yuǎn),防御標(biāo)準(zhǔn)已遠(yuǎn)不能滿足新的設(shè)防要求,有些水閘雖經(jīng)加高處理,但并未從根本上解決病險(xiǎn)問題,留下了安全隱患。
(3)管理設(shè)施不完善,管理手段落后
由于歷史原因,安全監(jiān)測(cè)設(shè)施簡(jiǎn)陋或缺失,管理手段落后,工程運(yùn)行中異常和隱患不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理,日積月累,養(yǎng)癰為患,終成病險(xiǎn)水閘。
(1)規(guī)劃范圍
考慮到一線水閘在上海市防洪擋潮中的重要作用及邊界水閘的特殊性,規(guī)劃研究范圍為2011年12月31日(《上海市水閘安全鑒定工作管理辦法》頒布當(dāng)年)以前投入運(yùn)行的全市所有水閘,重點(diǎn)是市、區(qū)水務(wù)部門管理及企業(yè)管理且孔徑≥6 m一線及省界162座水閘工程,對(duì)于其他水閘及涵閘,僅提出安全鑒定指導(dǎo)性技術(shù)要求。
(2)規(guī)劃年限
規(guī)劃年限為2013~2020年,分為近期和遠(yuǎn)期兩個(gè)階段,近期為2013~2017年,遠(yuǎn)期為2018~ 2020年。重點(diǎn)闡述近期計(jì)劃,提出2013~2017年水閘安全鑒定分年度實(shí)施計(jì)劃;對(duì)于2018~2020年遠(yuǎn)期計(jì)劃,僅排出3年總計(jì)劃,不再區(qū)分年度計(jì)劃。
(1)病險(xiǎn)優(yōu)先
運(yùn)行中遭遇超標(biāo)準(zhǔn)洪水、增水高度超過(guò)校核水位的風(fēng)暴潮、工程發(fā)生過(guò)重大事故、出現(xiàn)影響工程安全的異?,F(xiàn)象等的水閘優(yōu)先。
(2)重要優(yōu)先
位于各區(qū)縣骨干河道的水閘與位于一般河道的水閘相比,重要性更大,規(guī)模大的水閘較規(guī)模小的水閘發(fā)生事故造成的危害性更大,故根據(jù)水閘在上海市防洪除澇中的作用,重要的、規(guī)模大的水閘優(yōu)先。
(3)年久優(yōu)先
工程竣工驗(yàn)收后從未做過(guò)安全鑒定的水閘中,建設(shè)年代久遠(yuǎn)的水閘優(yōu)先。
(4)沿江、沿海優(yōu)先
沿長(zhǎng)江、黃浦江及杭州灣的水閘易受風(fēng)暴潮的影響,同時(shí)也是上海市抵御風(fēng)暴潮侵襲的重要屏障,故沿江、沿海的水閘優(yōu)先。
(5)統(tǒng)籌平衡
統(tǒng)籌平衡上述四個(gè)原則,考慮各區(qū)縣需進(jìn)行安全鑒定的水閘數(shù)量及發(fā)展,盡可能均衡全市年度投資,合理地安排水閘安全鑒定實(shí)施計(jì)劃,確保上海市防洪除澇安全。
162座重點(diǎn)規(guī)劃的水閘中,有18座水閘已列入“十二五”改建計(jì)劃,其中淀浦河?xùn)|水利樞紐中的節(jié)制閘改建,保留的船閘仍需進(jìn)行安全鑒定,有3座水閘已鑒定為四類閘,有1座水閘已被認(rèn)定為危閘,有10座水閘在2011~2012年間已進(jìn)行了安全鑒定。對(duì)于上述31座水閘工程,不再安排安全鑒定工作,故需要安排安全鑒定工作的水閘共131座,安全鑒定年度規(guī)劃安排見表1。
根據(jù)《上海市水閘安全鑒定工作管理辦法》(滬水務(wù)[2011]912號(hào)),水閘實(shí)行定期安全鑒定制度[3]。首次安全鑒定應(yīng)在竣工驗(yàn)收后5年內(nèi)進(jìn)行,以后應(yīng)每隔10年進(jìn)行1次全面安全鑒定。運(yùn)行中遭遇超標(biāo)準(zhǔn)洪水、強(qiáng)烈地震、增水高度超過(guò)校核潮位的風(fēng)暴潮、工程發(fā)生重大事故后,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行安全檢查,如出現(xiàn)影響安全的異常現(xiàn)象,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行安全鑒定。閘門等單項(xiàng)工程達(dá)到折舊年限,應(yīng)按有關(guān)規(guī)定和規(guī)范適時(shí)地進(jìn)行單項(xiàng)安全鑒定。
本次重點(diǎn)規(guī)劃的水閘共162座,其中需要2013~2020年安排安全鑒定的水閘131座。這些水閘均按照全面安全鑒定考慮,依照水閘安全鑒定、水閘安全鑒定成果審查和水閘安全鑒定意見審定三個(gè)基本程序進(jìn)行。鑒定工作內(nèi)容包括現(xiàn)狀調(diào)查、現(xiàn)場(chǎng)安全檢測(cè)、工程復(fù)核計(jì)算、安全評(píng)價(jià)四部分[3]。專項(xiàng)安全鑒定可根據(jù)實(shí)際情況和需要進(jìn)行。
表1 2013~2020年水閘分年度鑒定匯總表
對(duì)于重點(diǎn)規(guī)劃以外的水閘,根據(jù)水閘規(guī)模及其所處位置的不同,其安全鑒定工作可按照以下三種情況開展。
(1)重點(diǎn)規(guī)劃以外的6 m以上(含6 m)及沿江、沿海(長(zhǎng)江、杭州灣)4 m以上的水閘
沿江、沿海(長(zhǎng)江、杭州灣)的水閘,抵御外海潮位侵襲;各個(gè)水利片區(qū)間的界河防御界河的高水位,發(fā)生事故后危害較大;6 m以上的水閘由于其規(guī)模較大,結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜,僅憑現(xiàn)場(chǎng)安全檢測(cè)很難科學(xué)評(píng)判水閘的整體安全性,故對(duì)于全市本次重點(diǎn)規(guī)劃以外的6 m以上(含6 m)及沿江、沿海(長(zhǎng)江、杭州灣)4 m以上的水閘按照《水閘安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則》(SL214—2015)、《水閘安全鑒定管理辦法》(水建管[2008]214號(hào))和《上海市水閘安全鑒定工作管理辦法》(滬水務(wù)[2011]912號(hào))[3,5,6]的要求并參照本規(guī)劃進(jìn)行安全鑒定。
(2)沿江、沿海(長(zhǎng)江、杭州灣)4 m以下(含4 m)及非沿江沿??讖酱笥? m而小于6 m之間的水閘
考慮到沿江、沿海(長(zhǎng)江、杭州灣)4 m以下(含4 m)及非沿江沿海孔徑4~6 m的水閘規(guī)模小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢查、檢測(cè)基本可評(píng)判水閘的安全性,建議安全鑒定以現(xiàn)場(chǎng)檢查為主,并根據(jù)水閘運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行必要的單項(xiàng)檢測(cè)?,F(xiàn)場(chǎng)檢查、檢測(cè)的安全鑒定工作內(nèi)容需包涵:水閘穩(wěn)定性分析;水閘防洪(潮)、排澇和消能防沖能力復(fù)核;水閘現(xiàn)場(chǎng)檢查及運(yùn)行情況分析;水閘安全綜合分析等。
(3)非沿江沿??讖叫∮诘扔? m的水閘及全市范圍內(nèi)的所有涵閘
非沿江沿??讖叫∮诘扔? m的水閘及全市范圍內(nèi)的所有涵閘,面廣量大,規(guī)模小,服務(wù)范圍小,發(fā)生事故造成的危害小,建議通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢查,結(jié)合水閘日常運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問題,綜合評(píng)價(jià)水閘的安全狀況。
由各區(qū)縣水行政主管部門成立評(píng)定專家組,專家組參考《水閘安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則》的相關(guān)規(guī)定,參考設(shè)計(jì)及運(yùn)行資料,對(duì)水閘進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)查勘,通過(guò)全面普查、重點(diǎn)勘驗(yàn)以及對(duì)運(yùn)行管理人員的征詢了解,對(duì)工程土石結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、金屬結(jié)構(gòu)和電氣設(shè)施等存在的問題和缺陷深入了解,由各區(qū)縣水行政主管部門組織召開水閘安全評(píng)定會(huì),對(duì)水閘安全狀況進(jìn)行討論,形成水閘安全評(píng)定意見。
本文立足于2011年12月31日以前投入運(yùn)行的上海市所有水閘,遵循病險(xiǎn)優(yōu)先、重要優(yōu)先、年久優(yōu)先及沿江沿海優(yōu)先等原則,統(tǒng)籌平衡各區(qū)縣的發(fā)展及全市年度投資,重點(diǎn)針對(duì)市、區(qū)水務(wù)部門管理及企業(yè)管理且孔徑≥6 m一線及省界162座水閘工程制定了2013~2020年水閘安全鑒定年度實(shí)施計(jì)劃,并對(duì)其安全鑒定程序和內(nèi)容進(jìn)行了闡述,對(duì)其他水閘提出了安全鑒定指導(dǎo)性技術(shù)要求,為上海市有序?qū)嵤┧l安全鑒定工作提供理論指導(dǎo),同時(shí)為科學(xué)評(píng)判水閘安全狀況、加強(qiáng)水閘運(yùn)行管理和推進(jìn)水閘除險(xiǎn)加固等工作提供依據(jù)和保障。建議管理部門切實(shí)落實(shí)管理措施,保證規(guī)劃方案發(fā)揮效益,對(duì)于近年新建水閘工程嚴(yán)格按照《上海市水閘安全鑒定工作管理辦法》規(guī)定進(jìn)行安全鑒定工作。
已列入“十二五”改建計(jì)劃、已鑒定為四類或已認(rèn)定為危閘的21座水閘工程,有的已經(jīng)開工建設(shè),有的已經(jīng)進(jìn)入施工后期,有的處于設(shè)計(jì)階段,有的還未安排改建計(jì)劃??紤]到工程竣工驗(yàn)收時(shí)間不能確定,本文未對(duì)這些水閘的安全鑒定工作進(jìn)行介紹,建議盡快對(duì)這些水閘進(jìn)行改造,建成后按照《上海市水閘安全鑒定工作管理辦法》及時(shí)進(jìn)行安全鑒定工作。
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TV66
B
1009-7716(2016)06-0192-03
2016-02-28
程松明(1969-),男,浙江嘉興人,高級(jí)工程師,主要從事水利工程的研究、設(shè)計(jì)工作。