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汾河水库金属结构安全评价

文档作者：裴翠梅文档来源：山西省水利水电勘测设计研究院		点击数：	更新时间： 2021年09月23日
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汾 河水库坌属结构安茔评价
裴翠梅
(山西省水利水电勘测设计研究院，山西太原030024)
[摘要]介绍了汾河水库金属结构改扩建工程的基本情况及运行现状，分析了存在的问题，根据《水工钢闸门
和启闭机安全检测技术规程》和《水库大坝安全评价导则》中的有关规定，对汾河水库金属结构部分进行了综
合安全评价，认为其综合安全性能为A级，并针对存在的问题提出具体的处理措施。
[关键词]金属结构；安全评价；汾河水库
[中图分类号]TV34 [文献标识码]C [文章编号]1004—7042(2011)10—0050—02
汾河水库枢纽工程是山西省境内最大的水库，是
一座以防洪、灌溉为主，兼顾发电、养鱼、工业供水、城
市供水和水利旅游的大型水利枢纽。水库于1958年
7月动工兴建，1961年6月投入运行，总库容7．21亿
m ，控制流域面积5 268 km2。枢纽工程由拦河坝、溢洪
道和输水洞三部分组成，后增建水电站、泄洪洞工程。
水电站于1982年10月开工，1986年11月竣工验收
并网发电。泄洪隧洞工程于1989年9月开工，1994年
主体工程完成，1995年4月进口岩塞爆破成功后投入
运行。
1 金属结构改扩建工程
1．1 溢洪道
溢洪道设弧形工作闸门2扇，在1959年加固改
造。经过50余年的运行，溢洪道金属结构存在以下问
题：闸门寿命已达到报废时间，水库大坝的加高致使
闸门工作条件、运行方式发生变化，原来闸门已不能
承受应有的荷载；闸门锈蚀严重，很大程度上降低了
闸门钢结构的强度，不能保证闸门正常运行；闸门没
有经受满负荷运行，从外观检查及初步计算，该闸门
不能承受在设计水头下工作强度；与该闸门配套的启
吊设备陈旧，机体笨重，运行不灵活，钢丝绳磨损、锈
蚀严重，影响水库安全运行。
针对以上问题，在2008年汛前对该闸门和启闭
机进行了以下改造：重新设计并更新2扇弧形闸f-j；
保留原闸门门槽和闸门支铰部分，对门槽进行防腐处
理，对支铰清洗注油维修；对启闭机进行维修，更换电
机、制动系统及手动装置；增设闸门自动化控制系统。
1．2 输水隧洞
1958年输水隧洞开始施工，进口设平板事故检修
门1扇、平压门1扇、拦污栅2扇，出口设直径2．2 m
的锥形阀；1979年泄洪洞进行扩洞改造，将洞径由
2．2 m扩大到4 m，拆除锥形阀，将主洞延长98．2 m，装
弧形闸门1扇。
检修闸门、平压门和拦污栅经过近50余年的运
行，拦污栅严重变形；事故闸门、拦污栅、平压门及启
闭机钢丝绳锈蚀严重，很大程度上降低了结构的承载
能力，影响工程的安全使用；事故闸门变形，影响了闸
门止水，运行摩擦阻力增大，致使闸门不能正常工作；
启闭机机体笨重、操作繁琐、启闭机制动器、齿轮、钢
丝绳等磨损严重。机电设备及其控制系统设备陈旧老
化、运行失灵，影响水库安全运行。
针对以上问题，2009年将平压门及拦污栅启闭机
钢丝绳进行更换，201 1年对输水隧洞事故检修闸门、
拦污栅和启闭机进行了以下改造：更换事故检修闸门
和拦污栅；对原拦污栅栅槽、闸门门槽进行防腐维修；
更换闸门启闭设备，按新运行管理更换必要的电气设
备并配置自动化控制设施。
1．3 泄洪隧洞
为提高水库防洪标准，充分发挥水库持续供水能
力，兼顾水库排沙功能，1989年9月在大坝右岸增建
一条内径为8 m的泄洪隧洞。泄洪隧洞进口设平板事
故闸门2扇，出口设有弧形工作闸门l扇。2010年
4月更换止水，并将该闸门局部锈蚀部位经砂轮除锈
后进行涂刷防锈漆处理。
2 金属结构现状
汾河水库金属结构部分主要包括溢洪道弧形工
作闸门2扇、输水隧洞弧形工作闸门1扇、滑动式平
板事故检修闸门1扇、平压门1扇、拦污栅2扇、泄洪
山西水利富鲁
隧洞弧形工作闸门1扇、定轮式平板事故检修闸门
2扇以及与各闸门(拦污栅)配套的启闭设备。
溢洪道工作闸门为露顶式弧形钢闸门，其孔口尺
寸12 m~7 m，设计水头6．7 m，共2孔，闸门为双吊点
起吊，选用2~225 kN弧门卷扬式启闭机。
输水隧洞进口设2扇斜拉式拦污栅，其孔口尺寸
2．5 m~7 m，配1台2~75 kN卷扬式启闭机，同时起吊
2扇拦污栅。拦污栅后面设平板事故检修门1扇，其孔
口尺寸4 m~4 m，配1台1 000 kN卷扬式启闭机通过
拉杆起吊，检修门胸墙上方设平压门，孔口尺寸
0．8 m~0．8 m，配1台200 kN卷扬式启闭机。出口设弧
形工作闸门，孔口尺寸3．6 m~3．6 m，配1台1 500 kN
卷扬式启闭机。
泄洪隧洞进口设平板事故检修闸门2扇，其孔口
尺寸3．2 mx8 m，各配1台3 600 kN卷扬式启闭机。出
口设弧形工作闸f-j 1扇，孔口尺寸7 m~6．5 m，配1台
2~1 250 kN卷扬式启闭机。
3 金属结构运行状况及存在问题
3．1 运行状况
汾河水库管理局对水库枢纽中所有金属结构的
检修和维护工作到位，每年例行检修，对闸门防锈喷
锌脱落部分及时修补，止水橡皮每5年更换1次，因
此各闸门没有发生气蚀、腐蚀、磨损、变形、漏水等现
象，埋件及多数闸门支承部分在运行中也满足设计要
求。目前溢洪道弧形工作门、输水隧洞平板事故检修
闸门、平压门、拦污栅、泄洪隧洞平板事故检修闸门、
弧形工作闸门开启闭灵活，闸门运行正常。
3．2 存在问题
2011年6月起吊4 m输水洞出口弧形工作闸门
技术与应用·2011年第10期
时，发现支铰轴抱死，润滑油无法注进，两支铰轴起吊
不平行，闸门放不到底，有呲水现象，到9月底下汛
后，将检修闸门关闭，防空隧洞的弧形闸门才可以完
全关闭，且止水严密。
4 安全评价
4．1 安全检测与评价
根据《水工钢闸门和启闭机安全检测技术规程》
中规定，凡未进行定期安全检测的闸门和启闭机，大
型工程运行期满30年，中型工程运行期满20年，必
须进行一次全面的安全检测。汾河水库除4 m输水隧
洞弧形工作闸fq~'l-，其余闸门和启闭机从更换开始运
行至今，在规范规定要求的时间范围内。
4．2 综合评述及存在问题分析
通过综合分析，汾河水库所有闸门在设计水头下
均能满足现行规范的运行要求及使用要求，所有与各
闸门配套的启闭机均能满足现行规范的运行要求。
5 结论与建议
汾河水库所有闸门及其承重构件和行走支撑、启
闭机均能正常工作，根据《水库大坝安全评价导则》有
关规定，汾河水库所有金属结构部分的综合安全性能
评定为A级。
根据汾河水库金属结构目前的情况，建议在每年
例行检修闸门时，将4 m输水洞隧洞弧形工作闸门的
支铰进行维修、校正，并进行防腐处理和加注润滑油；
同时提高闸门运行管理水平，全部加装自动化控制系
统(目前已有两处闸门加设)。
[作者简介]裴翠梅(1979一)，女，2008年毕业于太原理工
大学土木工程专业，工程师。
[收稿日期]2011-08—14；[修回日期]201l一09—23
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