阜阳市茨淮新河插花枢纽船闸工程现状调查分析
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32ZHIHUAI 2019.11建设与施工浅谈基于可持续发展理念的茨淮新河河道治理赵 君一、茨淮新河河道工程概况茨淮新河河道全长134.2km,流域面积6960km 2,起自颍河茨河铺,经过阜阳、亳州、淮南、蚌埠等地,属于国家大型水利工程,有164座各类涵闸,底宽22~250m,水深8m,建设有插花、上桥、茨河铺、阚町等四个枢纽,73座排灌站,13l 座桥梁,164座各类涵闸,总装机818台。
茨淮新河的设计理念在于减轻淮河干流正阳关到怀远之间的洪水负担,在保证淮北大堤安全方面具有显著作用,最大分洪流量1580m 3/s,可削减80%支流洪峰,惠泽豫皖两省地区的1500万亩耕田。
船闸按照五级航道标准修建,达到1000万吨左右的年货运吞吐量,可以将阜阳至蚌埠航程缩短100km。
在灌溉、航运、防洪、除涝以及生态环境保护等层面均具有显著效果。
二、可持续发展理念对茨淮新河河道治理的要求茨淮新河堤防是II 级堤防,属于人工河道,采用分层碾压方式建设,土的密实度较差,因此坝体抗剪强度较为有限。
一旦出现较大的降雨,堤防容易出现管涌、流土、滑坡等问题,安全隐患较多。
茨淮新河与西淝河、黑茨河、芡河均有交汇,在旋涡作用下大量的沙土被冲击到河岸位置,降低了河道分洪能力,制约了茨淮新河河道的可持续发展。
随着可持续发展理念的深入,茨淮新河河道治理过程中要求保持良好的环境效益,与经济社会的发展步调一致,实现生态、经济、社会层面的综合性发展。
这是河道治理在新时期发展的必然要求。
以此为理念,茨淮新河河道治理过程中,在保证防洪安全的基础,应强化工程管理,严格落实《河道工程管理考核标准》的相关要求,建立茨淮新河防洪保障线,使茨淮新河河道工程实现良好的社会效益和经济效益。
三、基于可持续发展理念的茨淮新河河道治理技术1.完善防洪减灾体系《淮河流域防洪规划》的颁布对茨淮新河等淮河支流河道治理具有重要作用,可显著提升这一地区的防洪抗涝能力,为当地经济社会发展提供必要支撑。
2021.164茨淮新河灌区现代化改造需求分析及改造思路探讨甘卫国茨淮新河灌区沿茨淮新河两岸分布,总土地面积2241.1km 2,设计灌溉面积201万亩。
20世纪80年代末,茨淮新河及骨干建筑物建成,形成了以上桥枢纽为龙头,茨淮新河为主要蓄水工程和输水线路的灌区骨干输配水体系。
灌区灌溉水源主要来自插花、阚疃、上桥三座节制闸拦蓄当地径流,灌溉水量不足时,再经上桥、阚疃翻水站抽提淮河水源补给。
经多年建设和运行,灌区采用“蓄、引、提”并举的方法,兴建泵站、开渠挖河、凿井补源等,兴建了大批骨干水利工程,基本形成了较为完善的灌排水设施体系。
当前灌区仍存在基础设施薄弱、管理手段落后、信息化程度较低、水污染防治及岸线保护压力较大等问题,与现代农业发展、节水型社会、生态文明建设的要求不相适应,与国家现代化建设步伐不相协调。
因此,为实现农业农村经济的健康可持续发展,保障国家粮食安全和农产品有效供给,必须加快灌区现代化改造步伐。
一、灌区现代化改造的需求分析1.灌排工程体系薄弱,灌、排基础设施有待完善茨淮新河灌区上一轮续建配套与节水改造规划于2000年4月通过水利部审查,伴随着国家经济的快速发展,水利建设进入黄金期,但受投资限制,灌区亩均投资不足300元,为了保证灌区续建配套工程效益发挥,在实施安排上遵循了先骨干水源工程、再重要干支渠、后田间工程的先后顺序。
灌区上一轮改造主要完成一部分一级提水泵站和部分卡脖子工程,骨干工程病险情况得到好转,但作为灌区输配水的骨干渠道和灌排沟、渠仍没有进行系统治理配套,现状存在沟渠淤积严重、岸坡防护率低、沟渠配套建筑物老损缺失等问题。
灌区输水不畅、灌溉水利用率偏低已成为当前灌区最突出的“短板”,是灌区灌排水路上的“肠梗阻”。
由于灌区水源工程和输配水工程、排水工程并未形成一套完整高效的灌排水系统,灌区效益仍然没有充分发挥,随着灌区作物种植结构的优化调整、稻虾养殖等生态农业的发展以及农业经济效益的不断提高,灌区人民对进一步完善灌排工程体系的需求更加迫切,亟需在灌区现代化改造中实施完善。
茨淮新河流域情况——怀远海事处王现文茨淮新河是淮北平原上的一条大型人工河道,是我国二十世纪七十年代治淮骨干工程。
河线从阜阳市颖河左岸茨河铺开始向东至怀远县荆山口入淮河,全长134公里,怀远县境内44公里。
河道流经阜阳、利辛、蒙城、凤台、潘集、怀远等县(区)境,横跨茨河、西淝河、芡河等河流,截引茨河、芡河全部来水及西淝河上中游来水,组成独立的茨淮新河水系。
流域面积6960平方公里。
1984年全线航运贯通。
一、茨河铺—插花枢,纽通航里程24公里,底宽122米,水深1.96米,该段跨河桥梁净高均在5米以上。
二、插花—阚疃枢纽,通航里程28公里,以原西淝河口分上下两河段。
插花闸至西淝河口长19公里,航道底宽122米,水深2.96米;西淝河口至阚疃枢纽长9公里,航道底宽187米,水深4.86米。
三、阚疃—上桥枢纽,通航里程77公里,航道底宽188米,水深2.1-4.0米,跨河桥梁净高均在5.0 米以上。
四、上桥闸—入淮口,通航里程5公里,河底宽250米,水深2.9米。
全线建有茨河铺、插花、阚疃、上桥四座枢纽,其船闸设计标准均为300吨级,尺度为130*12*2.5米。
(一)上桥枢纽工程上桥枢纽工程由节制闸、船闸、地下涵、抽水站、灌溉引水涵、芡河排涝涵、茨河新闸、跃进沟排涝涵等8项工程组成。
1973年动工兴建,1980年竣工,国家投资3014万元。
1、节制闸:全长194米,21孔,每孔净宽8米。
设计流量2000立方米/秒。
闸上正常水位22.50米,最高蓄水位23.00米,最低蓄水位21.00米;闸下正常水位17.00米,最低水位15.50米,上下游最大水位落差7.5米。
闸门底高程13.2米,门顶高程23.0米,闸门实际高度9.8米,每扇装有起重能力80吨的电动起闭机两台。
桥面高程28.9米。
1975年竣工。
2、船闸:按ⅴ级航道设计。
闸室长130米,净宽12米。
闸墙采用浆砌块石空箱界沟,部分采用扶垛连拱结构,下闸首采用钢筋混泥土倒拱底板;上闸门槛高程17.0米,下闸门槛高程13.0米,闸墙顶高25.0米,闸门采用钢结构人字形闸。
茨河铺分洪闸管理运行中存在的问题与解决措施发布时间:2021-09-13T20:57:20.418Z 来源:《基层建设》2021年第17期作者:张爱芳[导读] 摘要:本文主要以茨河铺分洪闸管理运行存在的问题与解决措施为重点进行阐述,首先分析了具体工程概况特点以及闸门的控制问题,其次从分洪闸闸门的控制问题以及工程合理养护几个方面深入说明并探讨,其目的在于改进茨河铺分洪闸管理存在的问题,制定有效改进对策,合理分洪控制水流量,降低对河道冲刷的同时推动茨河铺分洪闸的更好发展,旨意在为相关研究提供参考资料。
阜阳市茨淮新河茨河铺枢纽管所安徽省阜阳市 236000摘要:本文主要以茨河铺分洪闸管理运行存在的问题与解决措施为重点进行阐述,首先分析了具体工程概况特点以及闸门的控制问题,其次从分洪闸闸门的控制问题以及工程合理养护几个方面深入说明并探讨,其目的在于改进茨河铺分洪闸管理存在的问题,制定有效改进对策,合理分洪控制水流量,降低对河道冲刷的同时推动茨河铺分洪闸的更好发展,旨意在为相关研究提供参考资料。
关键词:茨河铺;分洪闸;冲刷河床;改进对策引言:分洪闸的消能防洪以及控制是当前比较重要的课题和内容,与传统水闸相对比,分洪闸冲刷是更加普遍的现象,如若不能采用合理化方式,会导致下游河道被严重冲刷,甚至使得闸基被掏空,严重威胁闸身安全,从而出现事故。
为确保分洪闸能够在有效正常运行,避免对闸下闸基及河床的冲刷,需要管理人员借助力学理论知识分析水流的基本特性,然后将其有效运用其中,保证水闸能够安全运行。
对于大型水闸,在管理过程中要进行全面检测和有效维修,保证人民生命财产安全的同时,有效解决洪水成灾问题,因此,本文针对分洪闸管理运行的问题及解决对策进行有效研究,具体内容如下:一、茨河铺枢纽工程概况茨河铺分洪闸主要是控制茨淮新河进口的枢纽工程,位于阜阳市颍泉区茨河铺集北1公里处,是茨淮新河的咽喉工程。
水电部以(74)水电计字5号文批准兴建。
2021.33115行,中间部分就是每月潮位数据有效行数,因此有效行数可以通过edRange.Rows.Count – 15得到;潮位和时间分成3组,分别在第3、4列、第9、10列和第15、16列,因此采用循环方法获得。
最后获取潮位数据的主要代码如下:For i = 1 To 12Worksheets(i).Activate’激活表iRows = edRange.Rows.Count – 15’获取潮位有效行数For j = 1 To 3For k = 1 To iRowsIf Cells(k + 4, (j - 1) * 6 + 3) <> "" ThendblTime = Replace(Cells(k + 4, (j - 1) * 6 + 4), ":", ".")’时间strData = Format(dblTime, "0.00") & " " & Cells(k + 4, (j - 1) * 6 + 3)’潮位Print #1, strData End If Next k Next j Next i3 数据整编首先在南方片2.0中的“整编-原始整编数据录入-原始数据测站信息”里录入平湖(二)站相应的测站信息,然后设置控制信息,最后用记事本打开生成的文件,复制全部数据,将其粘贴到南方片2.0潮位整编数据中的逐潮高低潮位(T0G04)中。
完成数据复制后,对照录入说明和底稿,按照南方片中的录入说明修改数据文件。
由于数据库和成果表生成的潮位数据都是带小数点的,因此,万位信息相应的就变为百位信息,即原来南方片中输入提示是“潮位+10000”的,要改成以“潮位+100”的格式录入。
对于失潮数据的录入,同一天内,后一时间大于前一时间,跨日则在两天时间之内,这样执行“重置整编时间”命令时才不会出错。
2021.421茨淮新河上桥枢纽船闸抢修期闸墙变形监测及稳定性简析孙政安(安徽省茨淮新河工程管理局 蚌埠 233400)【摘 要】船闸检修期间闸室内部处于低水位状态,为保证工程和施工安全,有必要对船闸闸室闸墙的变形情况进行监测。
本文简要介绍茨淮新河上桥船闸抢修期间闸墙变形监测方法,并对检修期间闸墙变形监测成果进行比较分析,得出闸墙的垂直位移及水平位移变化均在允许范围内,闸墙处于安全状态的结论,为船闸特别运用期上桥枢纽的控制运用提供科学依据。
【关键词】船闸 闸墙 垂直位移 水平位移1 引言上桥船闸是茨淮新河上桥枢纽主体工程之一,于1975年建成并投入运行至今。
该船闸为五级船闸,由上、下游导航墙,上、下闸首和闸室组成。
闸室净宽12.0m,长130.0m,底板高程13.0m,闸室闸墙为浆砌条石结构,闸室底板为浆砌石透水底板结构。
2012年5月因闸室左闸墙空箱隔墙开裂、边墙发生程度不一的倾斜,进行了局部除险加固。
2019年2月26日由于出闸船只操作不当导致上桥船闸上游右工作门顶枢人字拉杆断裂、底枢螺栓损坏,于2019年3月10日—4月15日进行了停航抢修。
根据安徽省水电勘测设计院编制的《上桥船闸上闸首工作门抢修工程设计报告》,按抢修期间闸上21.70m、闸下16.80m 水位组合,对闸室段地基渗流稳定、闸室抗浮稳定、闸室闸墙稳定进行复核,符合规范要求,但抗渗、闸墙稳定安全系数富余度均不大。
考虑到上桥船闸圬工结构、透水底板结构形式且投入运行时间长等因素,为准确掌握闸室闸墙在检修工况下稳定情况,确保闸墙安全和施工安全,在适当控制闸上水位、加强对工程部位的巡视巡察的同时开展闸室闸墙进行形变(水平位移和垂直位移)观测工作。
2 变形监测内容及方法船闸检修期时间跨度不大,闸墙的形变受温度的影响较小,其主要形变量来自闸室内外水压力差和渗流条件改变导致的闸墙不均匀沉降、倾斜,因此主要监测内容为闸室内低水位条件下闸墙的垂直位移及水平位移量变化。
阜阳市茨淮新河插花枢纽船闸工程现状调查分析
摘要:该枢纽工程经过30年的运行,存在较大的安全隐患,必须进行除险加固。
2008年9月插花节制闸除险加固工程正式开工,目前已经竣工完成。
其中节制闸
的公路桥拆除重建。
关键字:茨淮新河;船闸工程;现状调查
概述
茨淮新河是七十年代初开挖兴建的一项大型治淮工程。
于1971年11月18
日水电部批准开工,至1992年底全面完成,历时二十多年。
茨淮新河是从全流
域出发为解决颍河洪水和汾泉河、黑茨河内水出路,并减轻淮河洪水负担而兴建的。
茨淮新河可分泄颍河洪水2000m3/m,配合支流治理可使颍河防洪能力提高
到二十年一遇,除涝能力提高到5年一遇。
为豫皖两省1500万亩耕地扩大了排
水出路,也为汾泉河、黑茨河治理创造了条件。
利用当地径流和抽引淮河水近期
可发展灌溉198万亩,远期引江济淮后可扩大到300万亩,并为淮北开辟了一条
新航道,缩短蚌埠到阜阳闸航程近100公里。
插花枢纽是茨淮新河的第二级控制
枢纽工程,由节制闸、船闸组成,节制闸、船闸的公路桥都位于305省道的主干
道上,船闸位于节制闸南侧,两工程中心距250m。
一、工程概况
插花枢纽位于阜阳市颖东区插花集东7km处,工程由节制闸、船闸两部分组成,是茨淮新河的第二级控制工程。
插花船闸原设计通航能力300吨级驳船,为
五级航道,船闸净宽12m,闸底板高程21.OOm,平河底。
闸室为大小底板结构,总长130m,岸墙顶高程31.50m。
上下游闸首为钢筋混凝土结构,上闸首人字门
底坎高程22.50m,下闸首人字门底坎高程20.50m。
上游护坦分别为干砌块石和浆砌块石,底高程22.50m,布置长度均为15m;下游消力池底高程19.90m,长
20m;下游海漫分别为浆砌块石和干砌块石,底高程21.OOm,布置长度均为
25m;上下游护坡坡比为l:3,护坡顶高程为28.80m。
上下游翼墙均为浆砌石结构,顶高程均为31.50m。
上闸首设交通桥,交通桥面高程36.20m,为三跨T型梁结构,跨径l3.0m,桥面总宽11m。
二、工程设计、施工验收情况
1、设计
船闸设计由省水利勘测设计院负责,船闸位于节制闸南侧,两闸中心距250米,按五级航道设计,闸室净宽12米,长130米,可通航300吨级驳船。
船闸
总建筑长度263.0米,包括上游干、浆砌块石护砌各15米,上游粘土铺盖25米,下游消力池20米,浆砌护坦25.0米,上下游翼墙为浆砌块石重力式翼墙,上游
翼墙为“八”字型,以15m为半径的曲线与岸坡连接,下游翼墙为曲线型,半径为30~22米。
最高通航水位时桥梁净空5.43米。
下闸首墙顶高程32.84米,输水系
统采用空箱消能室隔墙孔输水形式对冲消能。
闸室长130米,共分7节,一、四、七节各长19.33米,二、三、五,六节各长18米,净宽12米,底高程21.00米。
底板采用钢筋砼分割式即大小底板结构,小底板跨度8米,厚1米,大底板悬臂
段长2米,厚1.2米,空箱段无底板,大底板压住小底板,齿形搭接,接缝设置
两道橡皮止水。
闸室墙为钢筋混凝土空箱结构,墙厚0.5米,隔墙厚0.4米。
前
墙顶高程31.50米,后墙顶高程28.80米,两岸墙后各设一道排水体,每20米设
置一个直径为1.2米的检查井。
船闸配有浮体检修门一扇。
公路桥设计荷载为汽-20,挂-100。
2、施工验收
船闸工程于1978年11月控基,1980年9月浇筑砼,至1981年元月完成底
部工程,因投资不足停工一年。
1982年3月复工,1983年10月1日公路桥通车,1984年元月7日进行船闸及引航道的水下工程检查并同意通水,5月1日试航,
6月10日至11日由地区治淮指挥部邀请有关单位进行验收并交付使用。
三、船闸工程存在的问题
插花船闸经过30年的运行,加上工程老化,砼碳化以及设计、施工留下的
问题等诸多原因,致使该船闸目前存在一些影响安全运行的因素,为了保证插花
船闸安全运行延长使用寿命,现将工程在运行期间发生的问题和对这些问题的初
步分析,以及处理意见总结如下:
(一)土建结构
1、上游联结段
上游联结段包括上闸首左、右岸护坡与翼墙。
(1)上闸首护坡:上闸首左、右岸护坡对称布置,块石厚约300mm,下设碎
石垫层,厚约l00mm,且均由浆砌石段与干砌石段组成;干砌石段均有局部块石
缺失现象、排水沟有不同程度的损毁、局部砌缝有植被生长;浆砌石段外观良好。
(2)上闸首翼墙:上闸首左、右岸翼墙对称布置,呈喇叭口式,均为浆砌石结构。
左岸翼墙曲率最大处附近受过撞击,翼墙顶部有大面积凹陷,且压顶混凝土
掀起,与上游护坡顶几乎齐平处有一道水平缝,缝宽约5cm,且上、下墙体有明
显错位,上侧翼墙明显偏向河岸侧,垂直度不满足《规范》(SL27-91)第8.5.1条规定,右岸翼墙曲率最大处附近受过撞击,翼墙顶部有轻微凹陷,且压顶混凝土掀起。
左、右岸翼墙顶部护栏皆严重锈蚀,局部有不同程度损毁。
分析原因:①受力损坏;②金属锈蚀。
2、上闸首闸墩
上闸首左、右岸闸墩为混凝土结构,经多年运行,受船只、水流、风化等因
素影响,出现局部磨损现象。
分析原因:①施工缺陷;②环境水质污染;③砼表面碳化。
3、上闸首交通桥
上闸首交通桥中孔左、右墩即为上闸首左、右岸闸墩。
(1)交通桥中孔上、下游侧“T”形梁腹板侧面多处钢筋外露,腐蚀脱壳,呈深
褐色,已严重锈蚀,保护层混凝土老化严重;经1987年和1999年两次碳化测试,“T”形梁腹板端部碳化深度值较大,跨中碳化深度值相对较小,近端部区域钢筋已发生锈蚀,局部锈蚀严重,近跨中区域钢筋有锈蚀危险。
图1
图片1、“T”形梁腹板露筋
分析原因:①施工缺陷;②砼表面碳化。
(2)交通桥右孔上、下游侧“T”形梁腹板底面多处钢筋外露,腐蚀脱壳,呈深
褐色,已严重锈蚀,保护层混凝土老化严重;“T”形梁移位,致使横隔板错位,“T”形梁横向稳定性大为削弱,从上游至下游起第4#、5#“T”形梁翼缘接缝处灌浆脱落;右边墩为浆砌石,外观良好,中墩为混凝土结构,内侧面外观良好,下游侧
面多处竖向筋外露,腐蚀脱壳,呈深褐色,已严重锈蚀,保护层混凝土老化严重,多处锈胀、脱落;桥面护栏损毁严重,路面严重破坏。
分析原因:①施工缺陷;②超重荷载冲击破坏;③砼表面碳化。
(3)交通桥左孔左边墩为浆砌石结构,外观良好,右中墩为混凝土结构,内侧
面外观良好,右中墩下游侧面有多处纵筋外露,呈深褐色,有脱壳现象,严重锈
蚀,局部区域出现锈胀缝,甚至保护层混凝土脱落现象;下游侧第l 根“T”形梁腹
板底面多处箍筋外露,呈深褐色,严重锈蚀;从上游至下游侧第4#、5#“T”形梁
横隔板拼缝拉开较为严重。
图2—3
图片2、右中墩下游侧露筋图片3、“T”形梁横隔板错位
分析原因:①施工缺陷;②超重载荷冲击;③砼表面碳化。
4、闸室段
闸室段左右岸边墙为混凝土结构,混凝土表面粗糙,多年受船只、水流、风
化等因素侵蚀,有大面积表面磨损痕迹;
分析原因:①施工缺陷;②环境水质污染;③砼表面碳化
5、下闸首闸墩
下闸首左、右岸闸墩为混凝土结构,经多年运行,受船只、水流、风化等因
素影响,出现局部磨损现象。
6、下游联结段
下游联结段包括下闸首翼墙与护坡。
(1)下闸首翼墙:下闸首翼墙为浆砌石结构,呈喇叭口式,左、右岸对称布置;左、右岸翼墙外观良好,未见明显缺陷,翼墙顶部护栏均严重锈蚀,局部严重损毁;翼墙垂直度均满足《规范》(SL27-91)的要求。
(2)下闸首护坡:下闸首护坡由浆砌石段与干砌石段共同组成,左、右岸
对称布置;浆砌石段外观良好,未见明显缺陷;干砌护坡整体外观良好,个别区
域有块石缺失,局部砌缝有植被生长;右岸干砌护坡段近水面有1处区域损毁,
长约2.5m,近翼墙处排水沟沟壁局部损毁。
(二)金属结构及电气设备
上闸首人字钢闸门重10.64T,下闸首人字门钢闸门重13.92T,均采用4T推
杆式启闭机,阀门启闭机采用1×10T卷扬式。
电气设备包括:自动控制设备,自动监控设备,电动、手动设备。
1、金属结构
插花枢纽船闸上、下游闸首人字门锈蚀严重,门体多处构件发生扭曲变形,
这些变形包括横梁、竖梁、面板等,门枢的垂直度,横梁、竖梁、斜拉梁的直线
度偏差超出允许范围较大,闸门存在较大的变形应力,运行时发出的不规则的振
动声。
下闸首人字门面板局部变形严重,左、右两门体存在较严重的错位现象;
止水橡皮老化,漏水严重。
该人字门部分构件变形严重且不易修复,在规定的情
况下不能安全运行,形成以上问题的主要原因是门体受外力撞击所造成。
2、电气设备
自动控制设备、自动监控设备为2005年新安装设备,目前运行情况良好,
电动及手动设备目前也运行正常。
处理意见:
根据对插花船闸的现状调查分析以及存在问题的具体情况,我们认为该闸已
存在严重的安全隐患,已成为病险船闸,打算请有资质的单位对公路桥、闸墩、
闸室等砼碳化深度,钢筋锈蚀程度,钢筋保护层厚度和钢筋间距,闸门腐蚀情况,闸门外观质量和变形情况,闸的焊缝探伤,启闭机、电动机及其附件运行情况,
闸身的抗滑、抗倾稳定性等进行检测,根据检测结果进行复核计算并提出意见后
进行除险加固,以确保工程安全运行。