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小浪底水库低水位、高含沙水流对闸门运用的影响

2021-07-17王志刚洪羽

河南科技 2021年7期

王志刚 洪羽

摘 要:小浪底水利枢纽工程调水调沙,是在现代化技术条件下,利用工程设施和调度手段,通过水流的冲击,将水库的泥沙和河床的淤沙适时送入大海,从而减少库区和河床的淤积,增大主槽的行洪能力。同时,高含沙量、低水位运行对水利枢纽设施设备也造成一定的影响,如闸门磨蚀、无法正常关闭等。本文就泄洪排沙运用过程中闸门所出现的问题进行简要分析。

关键词:泄洪排沙;泥沙淤积;闸门卡组;小浪底工程

中图分类号:TV697文献标识码:A文章编号:1003-5168(2021)07-0057-03

A Brief Analysis of the Influence of Low Water Level and High Sediment Flow on Gate Operation in Xiaolangdi Reservoir

WANG Zhigang HONG Yu

(Yellow River Conservancy and Hydropower Development Co., Ltd.,Jiyuan Henan 459017)

Abstract: The diversion of water and sediment from Xiaolangdi Water Control Project is to timely send the sediment from the reservoir and the riverbed to the sea through the impact of water flow under the  modern technical conditions by using engineering facilities and means of control, so as to reduce the siltation of the reservoir area and riverbed and increase the flood carrying capacity of the main channel. At the same time, the operation of high sediment concentration and low water level also had certain influence on the equipment of water conservancy project facilities, such as the gate abrasion and failure to close normally, etc. In this paper, the problems occurred in the gate during the operation of flood discharge and sediment discharge were briefly analyzed.

Keywords: flood discharge and sand discharge;silting;gate clamp group;Xiaolangdi Project

1 基本運行情况

2019年6月21日至8月12日08:00,小浪底水利枢纽工程经历了长时间、低水位、排沙比最高的一次泄洪排沙运用,入库泥沙量1.47×108 t,出库泥沙量4.71×108 t,最大出库含沙量266 kg/m?,排沙比336%,为历年最高[1]。从2018年和2019年小浪底水利枢纽低库水位泄洪排沙运用的实际情况可知,由于泄洪排沙孔洞过流含沙量保持较高水平,一旦工作闸门关闭,流道内浑水快速落淤,容易造成事故门及检修门槽在短时内淤积较高泥沙,进而导致事故闸门或检修闸门无法全关到位,而且在低水位运用时水流很容易将河底杂物带进孔洞内造成卡阻,为闸门运用带来一定的安全隐患。

2 运行过程中出现的问题及应对措施

2.1 2018—2019年事故闸门问题统计

经统计,2018—2019年汛期出现的小浪底工程事故闸门启闭问题达到10余次之多,情况如表1所示。

从表1可知,在泄洪排沙运用期间,小浪底水利工程排沙洞、孔板洞事故闸门挡沙运行时,多次出现泥沙淤积造成事故闸门启闭困难以及高含沙水流对闸门及闸门埋件造成磨蚀、气蚀情况。运行管理部门积极采取应对措施,有效保障了小浪底水利枢纽安全稳定运行。

2.2 泥沙淤积造成闸门启闭困难

2019年7月26日,小浪底库水位211.53 m,水库在220 m水位以下已连续运行15 d。当日,小浪底水利枢纽2号排沙洞事故闸门A门卡阻在距离底坎1.4~1.7 m位置,无法正常启闭。8月3日,经现场测量,事故B门后泥沙最大淤积2.71 m。通过多次召开专题会商会议,先后决定采取加大事故闸门A门启门力、工作闸门后撤过流清淤、工作闸门局部开启过流清淤、潜水员水下检查及处置、工作闸门局部开启过流冲淤及通过震动消除事故A门卡阻一系列措施[2]。8月21日15:00左右,小浪底工程2号排沙洞事故A门顺利起升至工作位,至此历时27 d的闸门卡阻问题得以解决。闸门上游面,左侧封水外部压板处的杂物是造成卡阻的原因,而泥沙淤积则是造成此次闸门卡阻的主要诱因。2号排沙洞事故闸门A门卡阻位置见图1。

2.3 高含沙水流对闸门磨蚀严重

2019年8月27日,通过对小浪底2号排沙洞事故A门进行水下检查,发现距离底坎2 m位置处开始,闸门上游两侧6 mm厚不锈钢座板出现长度范围约5 m的间断性凹坑。现场如图2所示。分析可知,孔洞高含沙水流长时间冲刷后磨蚀和气蚀的混合作用导致冲蚀闸门埋件。汛期结束后,通过对2号排沙事故闸门进行补焊、打磨及防腐处理,已经恢复正常。

3 结语

从近两年小浪底水利枢纽泄洪排沙运用过程中闸门的运用情况看,要进一步优化泄洪孔洞的运用方式,减少高含沙水流对闸门淤堵及磨蚀的影响。尽量减少或避免水库低水位运用;低水位、高含沙情况下,尽可能不关闭事故闸门;高含沙情况下,根据水库调度、泥沙淤堵及闸门磨蚀之间的相互影响关系,小浪底排沙洞工作闸门可以短期局部开启运用。

参考文献:

[1]尤相增,焦玉峰.小浪底工程2018年高含沙水流泄洪排沙运用实践[J].人民黄河,2019(增刊2):14-16.

[2]魏向阳,杨会颖,孔纯胜,等.小浪底水库汛期低水位排沙调度实践分析[J].人民黄河,2020(7):19-22,111.

[3]窦国仁,王国兵,王向明,等.小浪底工程低水位运行期进水塔上游泥沙问题研究[J].人民黄河,1994(9):1-4,61.