【摘要】在水利工程中水閘扮演著非常重要的角色,水利工程的安全與穩(wěn)定都受其管理維護程度的直接影響,而且水閘的維護還直接關系到水利工程的經(jīng)濟效益,所以,希望通過本文的觀點能夠給相關工程提供一些借鑒。基于此,文章探討分析了水閘運行管理及日常維護的措施,以供參考。
【關鍵詞】水利工程;水閘運行;管理;日常維護
1、關于水閘的概述
在水利工程中水閘是一種低水頭水工建筑物,其主要作用是擋水和泄水。水閘有很多種類型,一般按其用途可以分為節(jié)制閘、分洪閘、進水閘、擋潮閘、排水閘、排沙閘和排污閘等多種類型。水閘主要由閘室、上游連接段以及下游連接段三個部分組成。其中閘室是水閘最重要的組成部分,它是由閘門、啟閉機以及閘墩、底板、胸墻、交通橋等部分構成。由于在通常情況下水閘都是在室外的,因此,在其運行過程中會在很大程度上受到外界因素以及各種動態(tài)或靜態(tài)因素的影響,比如風雨、雷電、霜凍、兩頭水頭差還有泄流沖擊等。同時,還會對水閘的機電設備在一定程度上造成磨損和侵蝕,這也間接的影響了水閘工程的正常運行。一旦在水閘工程運行之中出現(xiàn)任何問題,都會在一定程度上對流域內(nèi)的居民造成生產(chǎn)和生活上造成不利的影響。
2、水閘運行管理常見的問題分析
2.1 混凝土結構老化
閘室混凝土結構老化是指其在所處環(huán)境(包括時間和空間)的作用下,混凝土的性能開始下降,并隨著時間的增長,性能下降逾甚,最終導致破壞的過程。對水閘混凝土最有危害性的外來作用有:水環(huán)境和其所含有溶解物質(zhì)的化學作用,負溫和正溫的更迭作用,混凝土的濕潤和干燥交替更迭作用,由于毛細管吸水以及礦化水蒸發(fā)而引起的鹽類在混凝土內(nèi)部的結晶作用。第一種是化學或化學和物理共同作用,而后三者則可歸結為物理作用。正是它們的長期作用造成混凝土的老化破壞。
2.2 自動化程度不高
閘門自動監(jiān)控系統(tǒng)是先進的實時數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)。系統(tǒng)是建立在現(xiàn)代通信技術、自動控制技術、計算機技術、自動遠動設備及現(xiàn)代量測技術基礎之上的,同時涉及到信息論、繼電線路理論和自動調(diào)節(jié)理論等來共同完成對目標系統(tǒng)的監(jiān)測與控制,實現(xiàn)由中心控制站對被控各子站閘門的運行管理。但就目前來說,我國很多水閘運行監(jiān)控系統(tǒng)還不夠完善,設計方面還存在一定問題,如:監(jiān)控設備應對外面惡劣環(huán)境的能力差;自動化裝置的穩(wěn)定性不高;抗干擾能力不足等。
2.3 閘門的腐蝕、漏水和震動等
鋼閘門安全可靠度高,啟閉輕巧靈活,被廣泛的采用,但是它的銹蝕的嚴重性、普遍性也是十分驚人的。特別是邊柱部位,常年得不到保養(yǎng)油漆,用手就能搗通見亮。閘門漏水也是普遍存在的問題。這些問題,目前尚沒有妥善的解決辦法。此外,平板鋼閘門滾輪銹死不轉,軌道磨損嚴重;弧形閘門支鉸卡阻,止軸板剪斷,啟閉有異常響聲等也是閘門運行中常見的故障。
3、水閘運行管理分析
3.1 混凝土結構老化的處理方法
(1)對混凝土碳化的處理?;炷撂蓟幚碛泻芏嗖煌奶幚矸椒?,一般情況下,需要對碳化的深度及部位進行分析,再來選擇處理方法。通常來講,首先要鑿去混凝土表面碳化的部分,并對其進行深度清理,然后在進行修補加固,這時可以用比原混凝土設計標高更高的混凝土材料修補或者采用其他像環(huán)氧聚酯、丙乳砂漿、丙乳混凝土、HBR聚合物砂漿等材料進行修補。不管對混凝土的碳化處理采用哪種方式,都應該考慮在這些處理方法中加入保護措施,防止其碳化。比如在一般混凝土或噴砂漿修補時可以考慮采用環(huán)氧厚漿涂料封閉處理的方法。
(2)鋼銹蝕的處理。在對混凝土表面進行剝蝕處理時,可以先清洗原混凝土的剝蝕面,再利用各種修補材料進行修補。特別需要關注的是,在對修復材料進行選擇的時候必須要先對混凝土剝蝕的原因有詳細的了解,然后根據(jù)不同的原因使用不同的修補材料。如混凝土表面侵蝕是由于凍融損傷造成的,那么你可以使用抗凍性聚合物砂漿作為修補材料進行修補。
3.2 完善自動監(jiān)控系統(tǒng)
為了能夠使閘門的運行狀況及水文數(shù)據(jù)、現(xiàn)場視頻信號等更加真實的反應出來,就必須對自動監(jiān)控系統(tǒng)予以完善,這樣不僅可以讓這些情況能夠實施的上傳到上級部門與工程管理部門,也可以讓調(diào)度和決策實現(xiàn)科學化,管理實現(xiàn)精細化,以及可以實時監(jiān)測和遠程監(jiān)控,從而確保閘門的安全操作。例如,曹娥江大閘涵蓋了擋潮、排澇、蓄水等綜合功能的水閘工程。該工程中水閘的設計流量11030m3/s,擋潮閘閘孔一共有28個,每個孔的寬度20.0m,總寬度697m,采用液壓啟閉機。計算機自動控制系統(tǒng)在該閘門工程中的應用起到了非常大的作用,不僅實現(xiàn)了28個閘孔和配套設備的自動控制,同時還達到了遠程監(jiān)控和數(shù)據(jù)共享的目的,非常實用。
3.3 做好金屬構件防腐蝕工作
防止金屬腐蝕的方法有多種,不同的構件形式、環(huán)境條件和腐蝕特征采用的防腐蝕措施各不同。國內(nèi)外對水工鋼閘門等金屬結構采取的防腐蝕措施主要有下列幾類:(1)消除腐蝕產(chǎn)生的原因,如改變結構形式,減少表面積比,不同金屬材料之間用絕緣材料隔開,消除接觸電偶腐蝕等;(2)采用耐蝕材料,如耐蝕合金,改用非金屬材料等;(3)設計時預估腐蝕量,增加構件厚度;(4)涂層法,用防腐蝕覆蓋涂層保護;(5)電化學法,采用陰極保護,如外加電流、犧牲陽極保護等。
結束語
水閘工程的管理、運行與維護是否到位,直接關系到水閘工程的運行狀況及其使用壽命,更為重要的是水閘工程運行的狀態(tài)會對其調(diào)水、配水以及防洪排澇起到極為重要的作用,甚至關系到水閘工程上、下游的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及流域內(nèi)居民的生命財產(chǎn)安全。因此,水閘工程管理單位要在各項水閘工程運行管理機制和制度約束下,注重水閘工程的管理、運行及維護,對于水閘工程在管理、運行和維護過程中出現(xiàn)的問題,及時采取科學合理的措施進行整改,從而保證水閘工程的正常、安全、穩(wěn)定運行,使其為流域內(nèi)的經(jīng)濟建設和保障居民的生命財產(chǎn)發(fā)揮更大的效益和作用。
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