水利工程闸门安全运行管理的措施
王志强
灌云县水利局四圩闸管理所 江苏连云港 222200
水利闸门是水利工程非常重要的组成部分,其质量直接影响着水利工程的运行安全。然而,现阶段,水利闸门安全事故频繁被爆出,如由于启闭机系统故障引发的制动系统失效、钢丝绳或者传动部件断裂,由于门体结构失效导致的门体变形、支铰或者支臂损坏、门槽破坏,以及由于止水系统失效引发的设备老化、坝基渗透破坏等,影响着防洪减灾、水资源调配、以及下游人民生命财产安全。因此,必须要加强水利工程闸门安全运行管理。
一、水利工程闸门安全运行管理的的意义
(一)防洪减灾
闸门主要包括三个部分,即主体活动部分、埋固部分以及启闭设备,在水利工程中用于控制水位、调节流量、排放泥沙等。加强闸门安全运行管理可以保障防洪减灾体系的有效性,守护人们的生命财产安全。在汛期,通过精准启闭闸门可调节水库、河道的水位和下泄流量,避免洪水漫顶、下游泛滥;在洪水期间,可快速启闭闸门可配合其他措施,如分洪、固堤化解险情。在非汛期,又可通过拦蓄雨水补充水源或者紧急开闸补水可缓解供水危机。若闸门因管理不善,如锈蚀卡阻、启闭机故障、密封失效等无法正常运行,可能导致水库无法按设计标准拦蓄洪水,下游遭遇超标准洪水威胁,还有可能导致河道行洪受阻,堤防溃决或城市内涝。
(二)支撑水资源合理配置
水利工程闸门通过精准控制水流,可以实现水资源在时间、空间和用途上的优化分配。如在农业灌溉中,如果闸门故障会导致灌区无法按农时供水,引发干旱减产;或因无法控制下泄流量,导致下游农田被淹;在城乡供水过程中,水库向城市供水的取水口闸门如果失效,可能中断城市供水,影响居民生活和工业生产;在南水北调等工程中,沿线节制闸、分水闸的安全运行是实现“南北共济”的关键,任一闸门失控都可能破坏调水秩序。由此可以看出,水利工程闸门的安全运行管理,可以支撑水资源的合理配置。
(三)维护水利工程结构安全
闸门与水库大坝、堤防、渠道等工程结构紧密关联,其异常运行可能对整体工程安全造成连锁威胁,因此,加强水利工程闸门安全运行管理,有利于维护水利工程结构安全,延长工程的使用寿命。如定期检查、防腐处理、启闭机调试、物联网监测、门体变形、钢丝绳磨损等,以避免闸门长期漏水、振动或启闭力异常,加速闸墩、门槽、启闭机的金属结构锈蚀或混凝土碳化,缩短工程寿命。如某水库因闸门止水失效长期漏水,导致闸室底板被淘空,最终引发闸墩断裂事故。
二、加强水利工程闸门安全运行管理的有效措施
(一)加强水利工程闸门的防腐
为了保证水利工程闸门的安全运行,在日常管理中需要加强水利工程闸门的防腐工作,以降低其腐蚀性。如果是露顶式闸门,可以通过每年涂刷防腐漆的方式,选择环氧富锌底漆和聚氨酯面漆,涂刷的厚度 ⩾120μm ;如果是潜孔式的闸门,采用电化学保护法,即阴极保护,牺牲阳极或外加电流的方式,控制闸门的腐蚀速率,将其降低至 ⩽0.1mm/a⨀ 。
(二)规范闸门操作
为了保障水利工程闸门的安全运行,还需要规范闸门的规范操作。首先,制定标准化的操作流程。如编制《闸门启闭操作手册》《日常巡查指南》等细则,明确开机前检查、空载试运行、负载运行参数控制、操作权限、异常情况处置步骤等启闭流程。其次,建立运行管理单位 - 班组 - 岗位三级责任机制,将闸门安全运行纳入绩效考核,对违规操作、漏检漏报等行为设定追责条款。此外,建立建立应急预案制度。针对闸门卡阻、启闭机故障、门体漏水等场景,编制《闸门突发事件应急预案》,明确预警分级、响应流程及物资储备清单,以保障闸门的安全运行。
(三)严禁人为失误
在水利工程闸门安全运行管理中,需要加强人员能力的建设,严谨人为的失误,以保证闸门的安全运行。需要加强对工作人员的培训,培训内容包含闸门结构原理、启闭机操作规范、水利工程施工的安全规程、智能监测系统使用、故障诊断、应急处理等,培训方式包括线上培训或者线下的外部交流培训,如组织管理人员赴先进的像三峡船闸、小浪底排沙洞等水利工程去学习,学习人家的运维经验,以提高其专业技能。其次,定期开展安全警示教育,如播放闸门失控事故案例视频,强调闸门运行中的“三不伤害”,即不伤害自己、不伤害他人、不被他人伤害。操作前执行环境、设备、防护措施的检查机制,严禁酒后上岗或疲劳作业。通过安全培训,强化其安全意识,减少闸门运行时的安全隐患。此外,执行持证上岗与考核激励机制。如启闭机操作人员需取得《特种作业操作证》,运行管理人员需通过水利行业岗位资格考试,每年度开展技能考核,通过理论 + 实操的方式进行考核,不合格者暂停上岗直至复训合格,方能上岗进行操作。
(四)加强闸门的维修养护
首先,需要做好日常的巡查和维护工作,如每日检查闸门外观有无变形、裂纹、锈蚀的情况,启闭机运行状态是否有异响、振动、润滑情况,电气系统的仪表显示、线路老化情况及轨道 / 滑块磨损量的情况。清除门体表面附着物,如泥沙、水生物,避免局部应力集中。按设备手册要求,对启闭机轴承、滑轮组、齿轮等部位定期加注润滑脂,检查启闭机底座连接螺栓、销轴连接部位,防止松动。还要在特殊时期或者针对运行时间比较长的闸门进行专项检测,如汛期前重点检查止水密封性能,冰冻地区冬季需排查门体与门槽冻结风险,运行 10年以上闸门需增加焊缝探伤频率,并提前做好预防处理。其次,定期进行维修养护。如每年开展 1 次全面检测,重点核查门体结构强度有限元分析、启闭机机械性能、电气控制逻辑;每 3-5 年委托第三方机构进行安全鉴定,根据鉴定结果进行加固或者更新处理。每年 1 次更换密封胶条、O 型圈等这样的易损件和校准仪表,每 3 此更换一次启闭机的传动部件,如齿轮,修复门体变形每 5年左右,整体更换启闭机卷筒、门体主梁等这样的关键部件,重新涂装防腐层等,以维护闸门的安全运行。
结束语
综上所述,水利工程闸门的安全运行可以防洪减灾、支撑水资源合理配置、以及维护水利工程结构安全,因此,必须要加强对其安全运行的管理。管理过程中,需要加强水利工程闸门的防腐工作、规范闸门操作、严禁人为失误,以及加强闸门的维修养护等,以保证闸门的安全运行。
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