论文部分内容阅读
摘要:文章剖析了小型水库、当家塘现启闭设施存在的问题,提出了斜拉闸在小型水库、当这家塘中的应用构想,并分析总结了其应用效果。
关键词:斜拉启闭闸;小型水库;当家塘;应用
小型水库、当家塘是面上小型水利工程的重要组成部分,是拦蓄水资源的重要补充,在国民经濟建设中发挥着不可替代的防洪和用水调节作用。
1小型水库、当家塘放水设施存在的问题
1.1 止水效果差,渗漏严重
小型水库、当家塘过去兴建时一般都是设斜卧涵放水,大部分是在涵管上设有10-20个斜卧放水“笛子孔”,在蓄水时,一般采用木质桩盖或砼预制盖配合粘土逐孔封堵,封堵的粘土承受不了水压力或风浪冲洗,以致造成孔口大量漏水,且在水下又不易二次封堵,使本来蓄水量有限的库塘水源浪费,用水受到严重影响。
1.2 用水管理困难,水资源浪费严重
小型水库、当家塘一般座落在较偏僻的山冲区,且管理人员均为兼职,在用水期间,由于“笛子孔”放水为无约束控制,任何人均可随意开启,并且长期存在有人开无人关的现象,以致经常造成“下游水灾”,水源浪费严重,甚至有人将“笛子孔”堵盖扔进水中,造成无法及时封堵,给用水控制管理带来很大困难。
1.3 涵洞易堵塞,影响放水设施安全
山区洪水带来的树蔸、木桩等均成为库塘的漂浮物,在用排水期间,这些漂浮物随水流极易进入斜涵或平涵,以致造成涵洞堵塞,防洪无法排水、灌溉无法用水,工程处理难度大、造价高,极大影响工程的安全运行。
1.4 管理不安全
由于是 “笛子孔”放水,一般每孔间距水深在1.0m左右,当管理人员在水下操作开关时,极易被巨大的水流吸入孔中,造成人员伤亡。经了解曾有多处管理人员伤亡于这种设施的开关之中。
1.5 斜涵较长,极易沉降断裂
放水“笛子孔”斜涵一般设置在小型水库、当家塘的坝坡或坝端的山坡,其长度在20~50m,由于涵基处理不彻底引起的不均匀沉降,斜卧涵经常出现断裂,且不易及时处理,影响蓄水和工程安全运行。
1.6 有级控制,不能满足用水要求
由于 “笛子孔”为有级控制放水,用水只能逐级开启,每孔放水量是一定的,既不能放大也不能放小,因而不能满足用水要求。
2、斜拉启闭闸的运用
2.1 斜拉启闭闸的组成及工作原理
斜拉闸的运用,就是改原来斜卧“笛子孔”有级控制放水为斜拉启闭闸无级控制放水。
2.2 施工工艺
2.2.1 工程布置
在工程设计布置时,启闭机、斜拉杆、闸门三者必须在同一条轴线上,启闭墩、斜拉杆支墩基础必须布设在无沉降坝端山坡或坝坡上,斜拉坡度应不大于1:3为宜。
2.2.2 设备的选用
启闭机启闭力应根据水深、闸门最大开启度、闸门材质摩擦系数等计算选定;闸门采用成套铸铁或钢闸门,其型式将根据最大水深和最大供水流量计算选定平板或弧型,放水能力应与设计平涵过水要求相匹配,对于小型水库、当家塘一般选用闸门尺寸为0.3×0.3m~0.6×0.6m之间;启闭斜拉杆根据启闭力一般选用∮5~8cm无缝钢管加工而成。
2.2.3 施工设计
启闭墩根据启闭力计算拟定断面,启闭机安装高度一般在1.0m左右,启闭机安装操作面应成斜面,与斜拉杆垂直,用钢筋砼现浇,基础无沉降。
斜拉杆采用无缝钢管加工而成,其连接采用大于拉杆直径的钢管套筒双螺拴连接铆固,套筒长50cm左右。
斜拉杆支墩起斜拉杆的支导作用,用砼现浇而成,支墩斜坡间距拟定在3-4m为宜,断面尺寸0.3×0.3m~0.5×0.5m即可,其高度视坡面组成而定,一般在0.5-1.0m不等,基础无沉降,支墩顶端预埋斜拉杆导向固定环,其材料选用略大于拉杆直径的钢筋环或钢管环。
闸座位于平涵消力井的上端,配套闸框应与闸座砼一同预埋现浇,其斜度应与斜拉杆一致,并成一条直线。消力井采用钢筋砼现浇,其结构根据库塘相应水深、流量拟定,一般为:四壁厚0.2-0.3m,消能空间1.0×1.0×1.0m~2.0×2.0×2.0m,消力池深0.5-0.7m。
2.2.4 运用管理
斜拉启闭闸运用管理方便可靠,但正常的保养管护不可忽视,经多处运用了解,斜拉闸门运用管理必须做到由专人管理 、操作,操作人员必须严格按照控制开启度运用;启闭机、拉杆、闸门等易锈部位必须每年定期保养,5-10年作一次全面拆修或更换部件。
3、效果分析
斜拉启闭闸的应用,首先在安徽省广德县小型蓄水工程中试用和推广,并逐步辐射周边县份,得到广大农民群众和工程管理单位的普遍赞扬,经多处调查了解,其运用效果主要体现在以下几方面:
① 强化了用水管理。由于采用了管理房和启闭机设施,用水管理可实行“一把钥匙”放水。
② 可实行无级控制放水。在闸门设计过水断面范围内,根据需水量大小,可实行无级调节控制放水。
③ 启闭安全。管理人员只需在管理房操作启闭机,即可达到闸门启闭自如,操作安全。
④ 止水效果好。由于采用了成套刨磨铸铁闸门,其配套闸框止水效果极好。
⑤ 无漂浮物堵塞。由于斜拉闸门是库底取水,彻底避免了水面漂浮物堵塞涵洞的恶性现象。
⑥ 管理方便,维修成本低。由于斜拉启闭设施均为钢砼结构,每年只需一次保养,5-10年一次大修,经了解统计分析,一般年工程养护费用在500-1000元。
⑦工程结构简单,易被群众接受掌握。小型蓄水工程一般由村组管理,随着小型水利工程产权制度改革的推进,大部分小型蓄水工程已由农民个体承包经营管理。
⑧工程造价低,能被群众接受。
4、结束语
斜拉闸门结构简单、管理方便、运用安全、造价低廉,已在小型水库、当家塘建设和管理中普及应用,并被逐步采用,相信在近一个时期内有很好的推广使用空间。
参考文献:
[1] 水利部水文水利管理司,水工建筑物养护修理手册 [M],水利电力出版社.
[2]董冠群,农村水利技术实用手册[M],水利电力出版社.
[3] 武汉水电学院,小型水库管理[M],水利水电出版社.
(作者单位:安徽省广德县水务局)
关键词:斜拉启闭闸;小型水库;当家塘;应用
小型水库、当家塘是面上小型水利工程的重要组成部分,是拦蓄水资源的重要补充,在国民经濟建设中发挥着不可替代的防洪和用水调节作用。
1小型水库、当家塘放水设施存在的问题
1.1 止水效果差,渗漏严重
小型水库、当家塘过去兴建时一般都是设斜卧涵放水,大部分是在涵管上设有10-20个斜卧放水“笛子孔”,在蓄水时,一般采用木质桩盖或砼预制盖配合粘土逐孔封堵,封堵的粘土承受不了水压力或风浪冲洗,以致造成孔口大量漏水,且在水下又不易二次封堵,使本来蓄水量有限的库塘水源浪费,用水受到严重影响。
1.2 用水管理困难,水资源浪费严重
小型水库、当家塘一般座落在较偏僻的山冲区,且管理人员均为兼职,在用水期间,由于“笛子孔”放水为无约束控制,任何人均可随意开启,并且长期存在有人开无人关的现象,以致经常造成“下游水灾”,水源浪费严重,甚至有人将“笛子孔”堵盖扔进水中,造成无法及时封堵,给用水控制管理带来很大困难。
1.3 涵洞易堵塞,影响放水设施安全
山区洪水带来的树蔸、木桩等均成为库塘的漂浮物,在用排水期间,这些漂浮物随水流极易进入斜涵或平涵,以致造成涵洞堵塞,防洪无法排水、灌溉无法用水,工程处理难度大、造价高,极大影响工程的安全运行。
1.4 管理不安全
由于是 “笛子孔”放水,一般每孔间距水深在1.0m左右,当管理人员在水下操作开关时,极易被巨大的水流吸入孔中,造成人员伤亡。经了解曾有多处管理人员伤亡于这种设施的开关之中。
1.5 斜涵较长,极易沉降断裂
放水“笛子孔”斜涵一般设置在小型水库、当家塘的坝坡或坝端的山坡,其长度在20~50m,由于涵基处理不彻底引起的不均匀沉降,斜卧涵经常出现断裂,且不易及时处理,影响蓄水和工程安全运行。
1.6 有级控制,不能满足用水要求
由于 “笛子孔”为有级控制放水,用水只能逐级开启,每孔放水量是一定的,既不能放大也不能放小,因而不能满足用水要求。
2、斜拉启闭闸的运用
2.1 斜拉启闭闸的组成及工作原理
斜拉闸的运用,就是改原来斜卧“笛子孔”有级控制放水为斜拉启闭闸无级控制放水。
2.2 施工工艺
2.2.1 工程布置
在工程设计布置时,启闭机、斜拉杆、闸门三者必须在同一条轴线上,启闭墩、斜拉杆支墩基础必须布设在无沉降坝端山坡或坝坡上,斜拉坡度应不大于1:3为宜。
2.2.2 设备的选用
启闭机启闭力应根据水深、闸门最大开启度、闸门材质摩擦系数等计算选定;闸门采用成套铸铁或钢闸门,其型式将根据最大水深和最大供水流量计算选定平板或弧型,放水能力应与设计平涵过水要求相匹配,对于小型水库、当家塘一般选用闸门尺寸为0.3×0.3m~0.6×0.6m之间;启闭斜拉杆根据启闭力一般选用∮5~8cm无缝钢管加工而成。
2.2.3 施工设计
启闭墩根据启闭力计算拟定断面,启闭机安装高度一般在1.0m左右,启闭机安装操作面应成斜面,与斜拉杆垂直,用钢筋砼现浇,基础无沉降。
斜拉杆采用无缝钢管加工而成,其连接采用大于拉杆直径的钢管套筒双螺拴连接铆固,套筒长50cm左右。
斜拉杆支墩起斜拉杆的支导作用,用砼现浇而成,支墩斜坡间距拟定在3-4m为宜,断面尺寸0.3×0.3m~0.5×0.5m即可,其高度视坡面组成而定,一般在0.5-1.0m不等,基础无沉降,支墩顶端预埋斜拉杆导向固定环,其材料选用略大于拉杆直径的钢筋环或钢管环。
闸座位于平涵消力井的上端,配套闸框应与闸座砼一同预埋现浇,其斜度应与斜拉杆一致,并成一条直线。消力井采用钢筋砼现浇,其结构根据库塘相应水深、流量拟定,一般为:四壁厚0.2-0.3m,消能空间1.0×1.0×1.0m~2.0×2.0×2.0m,消力池深0.5-0.7m。
2.2.4 运用管理
斜拉启闭闸运用管理方便可靠,但正常的保养管护不可忽视,经多处运用了解,斜拉闸门运用管理必须做到由专人管理 、操作,操作人员必须严格按照控制开启度运用;启闭机、拉杆、闸门等易锈部位必须每年定期保养,5-10年作一次全面拆修或更换部件。
3、效果分析
斜拉启闭闸的应用,首先在安徽省广德县小型蓄水工程中试用和推广,并逐步辐射周边县份,得到广大农民群众和工程管理单位的普遍赞扬,经多处调查了解,其运用效果主要体现在以下几方面:
① 强化了用水管理。由于采用了管理房和启闭机设施,用水管理可实行“一把钥匙”放水。
② 可实行无级控制放水。在闸门设计过水断面范围内,根据需水量大小,可实行无级调节控制放水。
③ 启闭安全。管理人员只需在管理房操作启闭机,即可达到闸门启闭自如,操作安全。
④ 止水效果好。由于采用了成套刨磨铸铁闸门,其配套闸框止水效果极好。
⑤ 无漂浮物堵塞。由于斜拉闸门是库底取水,彻底避免了水面漂浮物堵塞涵洞的恶性现象。
⑥ 管理方便,维修成本低。由于斜拉启闭设施均为钢砼结构,每年只需一次保养,5-10年一次大修,经了解统计分析,一般年工程养护费用在500-1000元。
⑦工程结构简单,易被群众接受掌握。小型蓄水工程一般由村组管理,随着小型水利工程产权制度改革的推进,大部分小型蓄水工程已由农民个体承包经营管理。
⑧工程造价低,能被群众接受。
4、结束语
斜拉闸门结构简单、管理方便、运用安全、造价低廉,已在小型水库、当家塘建设和管理中普及应用,并被逐步采用,相信在近一个时期内有很好的推广使用空间。
参考文献:
[1] 水利部水文水利管理司,水工建筑物养护修理手册 [M],水利电力出版社.
[2]董冠群,农村水利技术实用手册[M],水利电力出版社.
[3] 武汉水电学院,小型水库管理[M],水利水电出版社.
(作者单位:安徽省广德县水务局)