1 水闸设施的基本现状

1.1水闸概况

引滦工程宜兴埠管理处是引滦入津工程最后一站，承担着向市区提供生活、生产、生态供水的重要任务。共有各种闸涵14座（包括2010年新建的引黄入滨海新区水闸两座），闸门30扇，分布在10km明渠和18.2km暗渠上，均为平板钢闸门（新建引黄闸为铸铁闸门）。引滦明渠来水经机排河倒虹吸出口闸、防洪闸由泵站机组提升后进入后池。通过对后池倒虹吸闸、排沥闸、泵站暗渠闸的不同组合、调节控制，可完成几种不同的送水工况。亦可通过对闸门不同开启高度的控制，对明渠水位加以控制。

泵站暗渠闸3、4号闸控制泵站后池与暗渠的连接，1、2、5、6号闸分别控制暗渠输水。通过闸开启的不同情况可分别进行下列各种操作：（l）关闭3、4号闸，开启1、2、5、6号闸，可将尔王庄泵站来水引入宜兴埠泵站；（2）关闭1、2号闸和永定新河倒虹吸闸和后池排沥闸，开启3、4、5、6号闸，可通过大张庄泵站向宜兴埠泵站供水；（3）关闭5、6号闸，开启1、2、3、4号闸，亦可通过该闸将尔王庄暗渠泵站来水引入大张庄泵站后池。（4）开启1、2、3、4、5、6号闸，亦可通过对该闸闸门不同开启高度的调节控制，实现同时向宜兴埠泵站和海河输水。

1.2基本特征

（1）均采用平板定轮钢闸门，孔口尺寸≤4.0m×4.0m，设计挡水水头≤6m。

（2）除防洪闸（为单吊点）均采用双吊点启闭。

（3）启闭设备和电控设备均采用通用型，每扇闸门配套卷扬式启闭机≤QPQ2×25，电机功率≤14kW。

（4）每座闸设置二孔或三孔，设计流量分别为≤20m3/s，≤30m3/s。

2 水闸设施存在的问题

宜兴埠管理处所辖各闸经多年运行和维护，大部分水闸运行正常，但其中部分设备出现不同程度的损坏，渗漏尤为普遍。

存在的问题：

2.1防洪闸因原设计问题及运行条件变化，吊点与闸门槽中心不重合，出现吊点偏移，闸室倾斜等安全隐患。现闸室整体向上游倾斜，机架桥中心吊点偏移为16cm，致使闸门无法运行。2010年借助引黄入滨海新区建闸之机更换了铸铁闸门，但由于基础倾斜、沉降等原因还应进行较大改造才能保证运行可靠、安全。

2.2后池排沥闸原设计为单向橡胶止水，但因永定新河水位的变化，该闸已不能满足运行的要求，曾多次出现雨水漫滩造成倒灌问题，给泵站的正常运行和管理造成了很大的影响。

2.3管理处闸门采用的是单p或双p止水橡胶与闸门槽形成线接触，起到密封止水的目的。但多年运行，存在着止水橡胶老化及安装有误差和闸门槽的锈蚀以及变形，虽定期更换Ｐ型橡胶止水，闸门关闭后仍存在密封不严有渗漏现象发生，没有真正起到密封止水作用。易造成水污染事故。

2.4管理处现有水闸没有安置导线器，当闸门到定点位置后，钢丝绳如继续下滑，就会产生钢丝绳叠压现象，致使闸板左右倾斜，甚至造成事故。

2.5管理处现有水闸锁定装置的操作均需现地、人工进行。每次闸门运行操作要有专人负责锁定装置的投入或解除，采用的是在闸门的顶部用较粗的圆钢人工进行操作锁定，闸门操作时需要人员较多，影响到水闸远程监控的全面实施。

3 水闸基础设施现状与实现监控分析

3.1水闸基础设施现状对监控系统的影响

(1)防洪闸吊点与闸门槽中心不重合，由于摩擦力过大，会造成水闸自控系统对闸门的启闭计算、当前闸门的状态等实际的运行情况计算出的流量失真、启闭顺序的排序，控制闸门启、闭操作失控。

(2)后池排沥闸原设计为单向止水，由于不能满足运行的要求，曾多次出现雨水倒灌而用细沙等填充物封住影响水闸的正常启闭。自控系统对闸门的启闭无实际意义。

(3)闸门止水密封不严有渗漏现象发生，没有真正起到密封的止水作用，易造成水污染事故。虽然安全可视系统可以监视到，但水质污染情况测试不了，应将水质自动化远程监测系统并入安全输水生产管理监视指挥中心计算机监控系统进行定点监测。

(4)钢丝绳叠压现象，致使闸板左右倾斜，甚至造成事故。同样会造成水闸自控系统对闸门的启闭计算，当前闸门的状态等实际的运行情况计算出的流量失真、启闭顺序的排序，控制闸门启、闭操作失控。

(5)管理处现有水闸锁定装置的操作均需现地人工进行，真正实现水闸的远程自动控制，必须解决闸门支撑自动控制，它直接影响到水闸远程自动化监控的全面实施。

3.2水闸基础设施与监控系统的关系

没有良好的水闸基础设施，水闸自控可视是很难实现的。例如：钢丝绳叠压、吊点与闸门槽中心不重合，都会使水闸自控系统失控，甚至造成事故。而先进的水闸自控可视系统可以较精确地展现基础设施的许多性能。例如：闸门的启闭的速度、闸门的启闭计算，启闭顺序的排序，控制闸门启、闭，在完成启闭闸门后，还应将当前闸门的状态等实际的运行情况计算出流量及各类运行信息资料返回给安全输水生产管理监视指挥中心计算机监控系统，供输水调度使用等。显而易见，良好的水闸基础设施是实现水闸自控可视系统的前提和基础。实现水闸自控可视系统是水闸基础设施基本性能得以充分发挥的手段和保证。

4 针对水闸存在问题的几点对策

4.1对闸室段底板进行固结灌浆，解决闸室基础土质承载力不均的问题。固结灌浆在闸室底板上呈梅花形布孔，孔距1.5m，灌浆深度6m。闸室部分保留原闸室，将原闸室底板接长2m，以增强闸体抗倾覆能力。于原底板基础面采用TK锚固剂插φ20锚筋，插筋间距30cm。由于原排架及机架桥倾斜过大，可采用向倾斜反向整体平移机架桥的方法，使吊点与闸门槽中心基本重合。排架采用原闸设计方案，机架桥改为双吊点。

4.2后池排沥闸原设计为单向止水，但因永定新河水位的变化，该闸已不能满足运行的要求及出现污水倒灌问题，可采用将原设计为单向止水钢闸门更新改造为双向止水铸铁闸门来解决。

4.3采用新型结构的止水材料，加大止水严密性，消除原P型橡胶止水存在的线接触缺陷，研究方法包括模型试验、实际制作、现场调试等。拟采用的技术方案有两个：（1）在原有的P型橡胶止水带与导向轮间，沿止水带外圈，附着一高强度橡胶止水胶囊，在闸门全闭情况下，胶囊注入介质膨胀，将原P型橡胶止水带与闸板槽间的漏缝封堵，达到止水目的。（2）将原P型橡胶止水带改为异形空腹橡胶止水。改变传统P型止水整体结构硬度大、不能很好的与闸板槽相接触的缺陷，由于采用空腹异型结构，依靠橡胶的柔软与弹性，和充分利用上游水体的压力，可以紧密地与闸板槽相接触增加了接触面积，从而达到止水的作用。此项研究意在解决目前十闸九漏的现状，特别是阻断泵站后池污水进入的事故根源，确保引滦水质达标。

4.4钢丝绳叠压现象，可采用安置导线器克服叠压现象或调整抱闸装置克服钢丝绳下滑现象。

4.5研制闸门锁定装置自动控制系统，可以远程（泵房）监控锁定装置并与闸门远程监控系统配合使用。本系统采用计算机远程监控技术和PLC技术，实现锁定装置的远程操作，在原有闸门远程控制程序的基础上进行改进，添加锁定装置的监控部分，在闸门附近安装锁定控制机械装置，根据指令完成锁定装置的投入和解除，并将锁定装置的状态传到计算机上。在计算机上发出闸门运行指令后，系统根据指令要求和锁定装置状态确定是否需要投入（解除锁定），再根据传回的信号确定是否继续执行下一步操作。将水质自动化远程监测系统并入安全输水生产管理监视指挥中心计算机监控系统进行定点监测。

采用闸门锁定装置远程控制系统可以实现锁定装置现地无人操作，提高水闸远程监控的自动化水平。

5 结语

水闸监控系统是我处实施数字引滦的重要组成部分，也是提高引滦工程管理现代化水平的重要措施之一。没有良好的水闸基础设施，水闸监控系统是很难实现的。而先进的水闸监控系统可以较精确地展现基础设施的许多性能。显而易见，实现水闸监控系统需要做大量的基础工作，良好的水闸基础设施是实现水闸监控系统的前提和基础。实现水闸监控系统是水闸基础设施基本性能得以充分发挥的手段和保证。

参考文献

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[3].王传岭，水闸自控可视系统应用的探讨，水科学与工程技术[J]，2008（增刊）

[4].代培基，永定新河防潮闸安全监测设计，现代水务[J]，2011（3）总第125期

作者简介：于洁（1981-），女，汉族，天津人，大学本科，助理工程师，从事供水管理工作。