薛 娜

（陜西省寶雞峽引渭灌溉中心，陜西 咸陽(yáng) 712000）

1 水庫(kù)概況

泔河水庫(kù)樞紐位于禮泉縣城北泔河與小河匯流處，寶雞峽西干四支渠由壩頂通過(guò)，是寶雞峽灌區(qū)渠庫(kù)結(jié)合工程之一。水庫(kù)由土壩、溢洪道、泄洪洞、放水塔（洞）、進(jìn)水渠、抽水站等組成。水庫(kù)上游有10 座中小型水庫(kù)，流域徑流基本被攔蓄，河源水量主要靠寶雞峽西干渠引水充蓄及上游水庫(kù)少量泄水，是一座以灌溉為主，兼有防洪、養(yǎng)殖、旅游等綜合利用的中型水庫(kù)。水庫(kù)于1972 年建成投運(yùn)，多年平均進(jìn)庫(kù)水量2924 萬(wàn)m3，出庫(kù)水量2650 萬(wàn)m3，在灌區(qū)下游抗旱防汛、促進(jìn)“三農(nóng)”發(fā)展中發(fā)揮了重要作用。但因?yàn)樵O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較低，運(yùn)行多年老化銹蝕淤積嚴(yán)重，存在諸多安全問(wèn)題，2002 年～2006 對(duì)水庫(kù)進(jìn)行了除險(xiǎn)加固。完工后水庫(kù)總庫(kù)容達(dá)到6463 萬(wàn)m3，有效庫(kù)容3109 萬(wàn)m3，防洪標(biāo)準(zhǔn)提升為50 a 一遇洪水設(shè)計(jì)，1000 a 一遇洪水校核，設(shè)計(jì)洪水位544.59 m，校核洪水位546.99 m，正常蓄水位544.5 m，汛限水位544.5 m。

2 存在問(wèn)題與改造思路

2.1 存在問(wèn)題

泔河水庫(kù)在多年實(shí)際運(yùn)行中，金屬結(jié)構(gòu)方面問(wèn)題主要是：溢洪道機(jī)閘設(shè)備老化銹蝕，啟閉失靈，經(jīng)常依靠人工操作，效率低下，且出現(xiàn)滲漏水問(wèn)題；檢修工作閘門(mén)缺失，不能滿(mǎn)足各種工況下的機(jī)閘維修；原放水塔離水庫(kù)進(jìn)水口太近，因?yàn)槎嗄暧俜e被堵塞，已經(jīng)無(wú)法使用；水庫(kù)淤積嚴(yán)重，泄洪洞早于1977 年淤死，輸水洞口常被淤堵，每年放水前須花費(fèi)大量人力物力劈沙開(kāi)道，嚴(yán)重影響工程運(yùn)用效能發(fā)揮。

2.2 改造思路

通過(guò)工程除險(xiǎn)改造，解決多年存在的機(jī)閘設(shè)備老化銹蝕，啟閉失靈，經(jīng)常依靠人工操作，效率低下，滲漏水等問(wèn)題；增設(shè)溢流堰工作閘門(mén)、檢修閘門(mén)及啟閉設(shè)備，方便機(jī)閘啟用、檢修、維護(hù)工作開(kāi)展；向上游移位新建放水塔，減少淤堵現(xiàn)象，塔內(nèi)布置事故檢修閘門(mén)一道，以避免工作閘閥發(fā)生故障時(shí)致使水庫(kù)放空；在壩前上游新建進(jìn)水閘一座，采用動(dòng)水啟閉方式，選用螺桿啟閉機(jī)，以減輕淤積影響，增強(qiáng)水庫(kù)輸水工作效能。

3 金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案比選

3.1 溢洪道金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

溢洪道位于大壩左側(cè)，改建后布置4 孔閘門(mén)，堰面型式為改型實(shí)用堰，閘門(mén)孔口寬度10 m，堰頂高程539.5 m，堰上設(shè)計(jì)水頭5 m。泄洪孔口分別設(shè)工作閘門(mén)，為動(dòng)水啟閉。由于水庫(kù)水位低于底檻連續(xù)時(shí)間不足50 d，不能滿(mǎn)足4 扇工作閘門(mén)和埋件檢修時(shí)間要求。為保證工作閘門(mén)正常、安全運(yùn)行，在其上游設(shè)置一扇檢修閘門(mén)，四孔溢洪道共用，運(yùn)行方式為靜水啟閉，啟閉機(jī)型式為移動(dòng)式。

3.1.1 溢洪道工作閘門(mén)比選

本著經(jīng)濟(jì)、安全、可靠原則，對(duì)溢洪道工作閘門(mén)型式進(jìn)行平面、升臥式和弧形三種方案比選，結(jié)果見(jiàn)表1～表2。

由表1、表2 可知，基于工程造價(jià)、水流狀態(tài)等方面考慮，弧門(mén)方案較優(yōu)，故推薦采用弧形閘門(mén)方案。

3.1.2 溢洪道檢修閘門(mén)充水型式比選

節(jié)間充水是將閘門(mén)分為獨(dú)立的兩節(jié)閘門(mén)，分別設(shè)有兩根主梁和四個(gè)滑道，兩節(jié)門(mén)體在邊梁處用鉸軸連接，節(jié)間采用條型水封，啟閉機(jī)容量為2×160 kN；充水閥型式充水為一個(gè)整體門(mén)葉結(jié)構(gòu)，在下主梁腹板上設(shè)充水閥孔，依靠水柱關(guān)閥，啟閉機(jī)容量為2×160 kN。對(duì)檢修閘門(mén)進(jìn)行節(jié)間充水、充水閥充水兩種型式比較可知：節(jié)間充水的閘門(mén)工程量較大，節(jié)間易漏水；充水閥充水的閘門(mén)工程量較小，門(mén)體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因此選用充水閥充水的門(mén)體結(jié)構(gòu)型式。

表1 溢洪道工作閘門(mén)方案比較

表2 溢洪道工作閘門(mén)方案工程量比較表

3.2 新建放水塔方案比選

新建放水塔內(nèi)布置平面事故檢修門(mén)，可在事故狀態(tài)時(shí)動(dòng)水下門(mén)檢修引水隧洞和出口閥門(mén)，運(yùn)行方式為動(dòng)水下靜水啟。閘門(mén)底檻高程525.905 m，孔口尺寸2.0 m×2.0 m，總水壓力929 kN，為后水封、多主梁平面焊接鋼閘門(mén)。支承型式進(jìn)行了滑道、滾輪支承兩種型式比選：滑道支承結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但摩擦系數(shù)大，相應(yīng)地摩擦阻力值大，利用水柱閉門(mén)時(shí)主梁高度值大，使閘門(mén)結(jié)構(gòu)顯得很不協(xié)調(diào)，主梁實(shí)際應(yīng)力值很低，不能充分發(fā)揮鋼材的作用：滾輪支承綜合摩擦系數(shù)值小，摩擦阻力低，容易閉門(mén)從而降低主梁高度，減小啟閉機(jī)容量，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。通過(guò)比較從經(jīng)濟(jì)合理角度選用滾輪支承，在滾輪兩側(cè)加密封防止泥砂進(jìn)入軸套引起阻力變大，軸套選用自潤(rùn)滑軸承，支承中心距為2.23 m。因輸水隧洞長(zhǎng)176 m，所需充水時(shí)間較長(zhǎng)；隧洞出口3 臺(tái)閥門(mén)漏水量與充水閥的充水量達(dá)到平衡后，不能達(dá)到平壓，基于以上原因選用閘門(mén)小開(kāi)度充水，用來(lái)加大充水量減小充水時(shí)間，閘門(mén)開(kāi)度為20 cm，充水平壓后再提升閘門(mén)。門(mén)體材料為Q235，埋件材料選用C345。啟閉機(jī)選用QPQ500 kN-20 m 固定卷?yè)P(yáng)啟閉機(jī)，可將閘門(mén)從底檻直接提升至檢修平臺(tái)，機(jī)體采用可編程控制器控制，設(shè)有小行程開(kāi)關(guān)及負(fù)荷限制器、開(kāi)度限制器等裝置和短路、零位、過(guò)流、極限位置、過(guò)負(fù)荷等保護(hù)裝置。

3.3 新建進(jìn)水閘設(shè)計(jì)

原進(jìn)水渠緊靠大壩右壩肩，其出口與大壩輸水洞洞口距離很近，而且上游渠道泥沙含量難以控制，致使洞前淤深達(dá)12 m多，造成平時(shí)放水極為困難。為了減輕洞前淤積，改善放水條件，設(shè)計(jì)對(duì)進(jìn)水渠進(jìn)行改線，使其出口遠(yuǎn)離輸水洞口，盡量向上游偏移。在進(jìn)水渠渠首布置一孔進(jìn)水閘，孔口尺寸2.5 m×2.8 m，設(shè)計(jì)水頭2.54 m，底檻高程552.00 m，閘門(mén)為前水封、滑道支承、雙主梁平面焊接鋼閘門(mén)，門(mén)體和埋件材料為Q235。閘門(mén)工作方式為動(dòng)水啟閉，啟閉機(jī)選用螺桿啟閉機(jī)QLSD100 kN-4 m。由于有足夠時(shí)間確保檢修，進(jìn)水閘工作閘門(mén)前未設(shè)檢修閘門(mén)。

4 結(jié)語(yǔ)

寶雞峽泔河水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程，依據(jù)水利水電工程設(shè)計(jì)規(guī)范要求，結(jié)合工程多年運(yùn)行實(shí)際，針對(duì)金屬結(jié)構(gòu)方面存在問(wèn)題，多方比較優(yōu)化改造方案，設(shè)計(jì)精益求精，切實(shí)解決水庫(kù)設(shè)施銹蝕、老化、破損、缺失、淤積等問(wèn)題，消除工程病險(xiǎn)狀況對(duì)抗旱防汛的制約，提高工程使用效能。工程改造完成后運(yùn)行狀況良好，機(jī)閘啟閉效率提高了5 倍，能滿(mǎn)足各種工況條件下的機(jī)閘檢修需要，泥沙淤積對(duì)水庫(kù)運(yùn)用不利影響減少60%，保障了灌溉防汛工作安全高效開(kāi)展，促進(jìn)了灌區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。