水闸运行维护技术研究

摘要：水闸工程是修建于渠、河、湖口等处，通过控制流量、调节水位等而实现防洪排涝、截水灌溉、水利发电的水工建筑物，其在促进工农业生产和保障人民生命财产安全方面起着重要的作用，水闸运行中一旦出现问题，问题无论大小都会给流域居民的生产和生活带来严重的威胁。因此，研究和探讨水闸的运行管理与日常维护措施，提高水闸的安全运行水平，尽可能减少或消除水闸存在的安全隐患，成为目前水闸运行管理者面对的主要课题。 

　　关键词：水闸工程；常见问题；维护措施 

　　中图分类号：TV66文献标识码： A 

　　一、水闸的运行现状及维护意义 

　　水闸是应用于低水头的水工建筑，在挡水以及过水的过程中都发挥着重要的作用，是目前水利工程中常见的一种水利设施，在当地的农业建设以及经济发展中发挥着重要的作用。由于我国大部分水闸的修建是在上世纪的六七十年代，受当时的设计水平以及施工技术的局限，现阶段已近进入了水闸的问题集中出现期，水闸的损坏较为普遍，情况较为严重。水闸的修建难度较大，所需资金较多，在原基础上重建的可能性较小，因此，研究水闸的维护措施，提高水闸的运行安全，降低水闸出现问题的概率就显得尤为重要。 

　　二、水闸运行中的常见问题及故障分析 

　　(一)主体结构破坏 

　　由于水闸大部分建在土基之上，不可避免地存在以下问题：（1）因土基抗冲能力较弱，容易引起水闸下游受到冲刷而损坏。水闸泄流时，由于各个通道的闸门开度存在差异，下游水流的横向分布不会完全一致，从而产生回流区域及折冲水流、立轴漩涡等，对下游护底产生严重冲刷。同时，水闸下游变幅较大，可能形成临界水跃，对下游河床冲刷影响较大。（2）土基压缩性较大，承载能力低，并且由于分布不均匀，地基可能产生沉降差，引起闸室倾斜和止水破坏，甚至底板断裂。这是由于地基在水闸蓄水后，土体基本呈饱和状态，抗剪能力较差，土粒之间受到外力作用很容易发生迁移滑动而引起结构变形。（3）土基在渗透水流作用下，产生渗透变形，土基颗粒受到冲刷会形成漏水通道，导致闸基和两岸被蚀孔，引起水闸沉降、倾斜、断裂甚至倒塌。 

　　(二)机电设备故障 

　　水闸大多采用卷扬式启闭机，经过长期运行容易出现以下故障：（1）齿轮磨损、崩齿。主要原因是制造精度差、安装误差、维护不到位。（2）钢丝绳锈蚀、断丝、轧伤。这是由于长期处于阴暗潮湿环境下，加上使用、维护不周到，如钢丝绳排列紊乱、滑轮组故障未及时处理等。（3）制动器多采用电磁式的，常见故障有制动轮裂纹、砂眼、摆动值超出允许值、闸瓦退程间隙超标及制动弹簧失却弹性、变形、断裂等。（4）传动轴损伤、变形超出运行范围等。（5）轴承故障，如轴承间隙过大、滚动轴承保持架损坏等。避雷装置故障，如连接不好、断口等，在雷雨季节容易导致水闸、电气设备受到雷击而损坏，影响水闸正常运行。 

　　(三)运行维护问题 

　　水闸需要承担分洪泄水和挡水功能。拦河蓄水时，水闸上下游之间存在水头差，容易引起闸基与两岸的渗透变形乃至渗透破坏。在分洪泄水时，由于水流速度大，造成水闸下游受到冲刷破坏。而且泄水时多孔闸门启闭不同步、流量分布不均匀，导致单孔流量过大或者偏流现象而引起闸门损坏。日常维护工作不到位，设备处于不正常状态，在进行上述操作时极易发生事故。 

　　三、水闸的日常维护措施 

　　(一)水工建筑物维护 

　　(1)土工建筑物的养护修理 

　　堤(坝)出现雨淋沟、浪窝、岸及翼墙后填土区发生下陷时，随时修补；堤(坝)发生管涌、渗漏、滑坡迹象时，应按照“上截、下排”的方法及时处理。 

　　(2)石工建筑物维修养护 

　　砌石护坡、护底如发现隆起、塌陷、错动等情况，应重新翻砌整修。灰浆勾缝脱落或开裂，应冲洗干净后重新勾缝；对防冲槽经常进行探摸，发现蛰陷、走失情况，及时填补、修整；工程本身的排水孔、排水管及其周围的排水系统要保持畅通，如有堵塞或破坏，及时修复或补设。 

　　(3)混凝土建筑物养护 

　　消力池、门槽范围内的杂物应定期清除；钢筋混凝土结构脱壳、保护层受到侵蚀损坏、发生机械损坏等情况，采用砂浆抹补、涂料封闭喷混凝土等措施进行修补，并应严格掌握修补质量；混凝土建筑物出现裂缝后，应在裂缝基本稳定后修补，不稳定裂缝应采用柔性材料修补；伸缩缝填料流失及止水设施损坏应及时填补。 

　　(二)闸门的日常维护 

　　对闸门进行合理的日常维护，对保证闸门安全、稳定运行，延长闸门的使用寿命有着十分重要的意义。总结起来闸门的日常维护措施主要有以下几个方面： 

　　(1)日常的清理与检查 

　　在闸门运行过程中，要始终使其保持清洁完好，启、闭运行灵活正常。但是现实的情况是在闸门运行时，难以避免的会有水中的漂浮物、推移质等随着水流向闸门挡水侧集中，并帖附在门体一侧或轨道内，造成闸门卡阻而产生振动或撑坏止水而造成漏水。为了避免附着物对闸门造成影响，闸门运行管理人员应对其开展定期的检查与清理。 

　　(2)观测与调整 

　　在闸门启、闭操作时，辅助观测者要观察闸门有无倾斜、跑偏卡阻或不平衡等现象，如发生以上现象而不及时采取措施就有可能会造成撕裂止水橡皮或造成闸门扭曲变形等问题，影响闸门的正常运行。因此，观察者如果发现有以上影响闸门运行的问题，应采取各种不同的止水形式对闸门状况进行调整。 

　　(3)清淤 

　　闸门在挡水、拦洪过程中，必然会在其上游一侧淤积一定的泥沙，当泥沙淤积过多时，会增大闸门负重，导致其运行困难；再者淤泥由于较沉而必然会向闸门底部堆积而导致闸门难以落到位，造成孔口漏水。针对以上问题，应采取常规的清沙措拖外，还应该采用定期输水排沙或用高压水枪在闸室范围内进行局部清淤的方式加以解决。 

　　(三)启闭机的日常维护 

　　水闸启闭机的维护要坚持“安全第一、预防为主”的原则，并且持续强化“养重于修，修重于抢”的维护意识。 

　　(1)检查 

　　闸门启闭机的检查主要有一般性检查、定期检查和特别检查等三种，检查时要充分调动检查者的眼、耳及触觉，用看、听、摸的形式对各设备部位进行检查和巡视，一般性检查周期为每月一次；定期检查一般安排在每年汛期到来前和度汛之后进行；而特别检查时针对发生重大自然灾害时对容易发生问题和潜藏隐患的部位进行的检查。检查内容主要包括启闭机运转是否灵活、制动是否有效；润滑油油量和油质是否符合要求，有无漏油现象；零部件有无磨损、裂痕；电气线路有无磨损，接头是否牢靠，安全保护装置是否动作准确可靠，指标仪表是否指示正确；检测接地是否可靠，绝缘电阻是否合符规定，防雷设施是否安全可靠等。 

　　(2)紧固 

　　闸门启闭机在运转过程中，由于受力和振动等原因，其中的紧固件和连接件容易发生松动，因此要对各螺栓等紧固件进行定期的紧固，防止其松动而造成安全事故；另外对启闭机的基础、法兰等处的螺栓、高强螺栓等要定期进行检查并紧固，因为这些螺栓一旦松动会改变被联接零部件的受力和运动情况，一旦脱落或断裂会造成严重的安全事故。 

　　(3)调整 

　　需要进行调整的部位主要有：定期调整轴瓦和轴颈、滚动轴承的配合间隙，齿轮啮合的顶、侧间隙，安全限位开关的限位行程和闸门启闭位置指示行程；定期调整转动皮带，定期调整电流、电压、启闭机的速度等。 

　　结语 

　　水闸是重要的水利工程设施，然而其结构特点决定了它运行使用中的一些特殊要求。只有明晰水闸运行中面临的各种风险，掌握好运行维护技术，严格按照规程操作，才能减少故障，避免事故发生，确保水闸安全运行。 

　　参考文献 

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　　[2] 张彩军,徐青.浅谈水闸的日常管理与养护[J].水利科技与经济. 2003(01) 

　　[3] 朱亚东. 浅谈水闸液压启闭机的日常维护[J].液压与气动. 2006(02)