摘要:本文通过对巢湖闸枢纽工程基本情况和设计运行条件的分析研究,确定了工程控制运用的一般原则,根据水闸的水力设计或水工模型试验成果,确定的巢湖闸安全合理的控制运用办法。
关键词:枢纽工程;控制运用;办法研究
1、基本情况
巢湖流域位于安徽省中部,属长江下游左岸水系,该流域东频长江,西北为江淮分水岭,东北邻滁河流域,南与陈瑶湖、菜子湖及皖河流域毗连,流域总面积13486km2。
巢湖闸位于巢湖市城区的西南,闸上为巢湖,闸下为裕溪河,闸上流域面积9153km2。巢湖闸枢纽工程是巢湖流域防洪、灌溉、供水和航运等综合利用工程。巢湖闸与裕溪闸、铜城闸、新桥闸和兆河闸等联合运用防御巢湖和长江洪水,该闸也是控制巢湖蓄水位,调节冬春季径流的必要措施。另外为保证长江与巢湖水系间航线在枯水季节通航,提高航运能力,也必须控制巢湖水位。
2001年12月,巢湖闸枢纽工程进行了加固扩建,老闸10孔,紧邻老闸左岸岸墙布置扩建闸6孔。新老闸闸室均为潜孔式,单孔净宽5.0m,总净宽80.0m,孔高7.5m,底坎高程4.0m,胸墙底高程11.50m,闸室顺水流向长14.5m。
巢湖侧消能防冲结构布置:消力池长20.0m,池底高程3.0m,末端设消力坎,坎顶高程3.6m,扩建闸消力池为钢筋混凝土结构,老闸消力池是在原护坦末端增设钢筋砼尾坎改造而成的,前10.0m为浆砌块石加混凝土盖顶结构,后9.0m为浆砌块石结构。海漫长26.0m,顶高程3.0m,扩建闸海漫结构为15.0m长浆砌块石加混凝土框格,5.0m长浆砌块石,6.0m长干砌块石,老闸海漫结构为原15.0m长的干砌块石修复,并在其上增做混凝土框格,5.0m长浆砌块石,6.0m长干砌块石。wwW.11665.com海漫后接防冲槽,长4.0m,深1.0m,顶高程3.0m。
裕溪河侧消能防冲结构布置:消力池长20.0m,池底高程3.0m,末端设消力坎,坎顶高程3.8m,扩建闸消力池为钢筋混凝土结构,老闸消力池将原尾坎接高20cm,前10.0m为浆砌块石加混凝土盖顶结构,后10.0m为浆砌块石结构。海漫长26.0m,结构为18.4m长浆砌块石,7.6m长干砌块石,始端高程3.26m,以1∶10纵坡降为2.0m高程。海漫后接防冲槽,长4.0m,深1.0m,顶高程2.0m。
2、设计运行条件
巢湖闸枢纽工程为ⅱ等2级建筑物,其设计洪水标准为20年一遇,校核洪水标准为100年一遇,设计运行条件见表1。
3、工程控制运用
3.1 一般原则
根据巢湖闸枢纽所在流域防洪规划,巢湖闸工程调度运用应遵照以下原则进行:
⑴为解决巢湖洪水排泄与改善圩区排涝条件和保证灌溉水源之间的矛盾,必须根据长江下游和巢湖流域水情和气象预报,估算巢湖市灌溉用水,确定灌溉期各月份为兴利用水所需预留的库容,争取在长江涨水之前腾空多余水量,以迎蓄巢湖流域洪水,降低巢湖洪水位。特别指出的是巢湖7月份一般不需为灌溉用水预留库容,因此,6月下旬闸上水位应尽量降至正常蓄水位。
⑵巢湖流域洪水先到,而长江洪水尚未到时,闸门应全部打开,尽量宣泄洪水。
⑶在裕溪闸关闭期内(长江水位高于内河水位),巢湖闸开关与否,应根据巢湖闸的上、下游水位情况而定,闸上水位高于闸下水位时应关闭,当西河、裕溪河产生洪峰,超过堤防警戒水位时,巢湖闸应及时开闸,倒流西河洪峰,以降低西河、裕溪河洪水位。
⑷灌溉期巢湖闸和裕溪闸闸上水位应根据各年用水情况确定,具体控制数字由管理部门每年编制的管理运用计划中确定。
⑸巢湖闸与裕溪闸、铜城闸、新桥闸、兆河闸、黄雒河闸等联合控制,防御巢湖、长江洪水,巢湖闸应与它们一起联合调度运用,服从巢湖市防汛办公室的统一指挥,以确保流域防洪安全。
3.2 闸门控制运用
闸门的控制运用根据水闸的水力设计或水工模型试验成果,规定闸门的启闭顺序和开度,避免产生集中水流或折冲水流等不良流态。巢湖闸枢纽闸门控制运用按以下原则进行:
⑴根据巢湖闸枢纽各种水位条件下闸门控制运用对照表(附表3-1、3-2,以下简称对照表)中相应的运行条件,确定最大的过闸流量和闸门开度。
⑵正向过流时,上、下游水位差不超过0.2m,反向过流时,上、下游水位差不超过0.17m,闸门方可全开泄流(闸门开度大于7.50m)。
⑶闸门尽量同时均匀分级启闭。如不能全部同时启闭,可由中间孔向两侧分段、分区或隔孔对称启闭,关闭时与上述顺序相反。在满足上述要求的前提下,先开扩建闸孔,再开老闸孔。闸门逐级提升高度以一次0.2～0.5m为宜,开始宜小,逐级可稍大。
⑷对照表中每个运行条件下的过闸流量和闸门开度为闸孔初始过流时的控制要求,在过流过程中,当上、下游水位发生变化时,可重新选择相应运行条件下的过闸流量和闸门开度进行控制。
⑸如实际初始过流条件在对照表中找不到完全一致的运行条件,则选择与实际初始过流条件最接近的低水位条件进行控制。
⑹如实际需要的过闸流量小于对照表中相应运行条件的过闸流量,可选择部分闸孔开启,但闸门开度不能大于计算结果中相应运行条件的闸门开度,开启孔数、孔号、顺序可参照《巢湖闸枢纽加固与扩建工程水工模型试验报告》(安徽省•淮委水利科学研究院编制)。
⑺新老闸要联合运行,不宜采用老闸关闭、新闸单独运行方案。
⑻运行过程中,加强对上下游水位、流量、水流形态、河道冲刷和淤积等进行观测,及时发现异常现象,分析原因,采取措施,防止发生事故。
⑼闸门控制运用操作须实行定岗定位、专人负责的制度,操作人员对运行程序必须熟练掌握,操作准确,以免盲目启闭造成严重事故。
