水闸安全评价报告

云南省 昭通市 中型水闸

高鲁桥水闸安全评价报告

曲靖能阳水利水电勘察设计有限公司

二OO九年二月

希望能帮到你

可编辑修改

批准： 吴曙光

核定： 高祖纯

审核： 周晓凡

校核： 肖红俊

编写： 肖红俊何高俊参加工作人员：肖红俊

阙瑞琼高正才陶稳山陶稳山

静希望能帮到你 静

杨少义时晓鹏杨 俊

杨少义 杨少义 何

陶稳山

何高俊何 杨柄森陈雄斌

可编辑修改

目 录

1. 概述 ........................................................................................................... 1

1.1. 工程概况 .................................................................................................................... 1 1.2. 工程建设简介 ............................................................................................................ 6

2. 工程地质 ................................................................................................... 6

2.1. 概况 ............................................................................................................................ 6 2.2. 区域地质构造与地震动参数 .................................................................................... 7 2.3. 工程地质条件 ............................................................................................................ 8 2.4. 工程地质条件评价 .................................................................................................... 9 2.5. 建议地质参数 .......................................................................................................... 10 2.6. 工程处理措施 .......................................................................................................... 13

3. 工程现状调查 ......................................................................................... 13

3.1. 设计、施工和验收情况 .......................................................................................... 13 3.2. 运行管理情况 .......................................................................................................... 14 3.3. 工程安全状态初步分析 .......................................................................................... 15 3.4. 建议 .......................................................................................................................... 17

4. 现场安全检测 ......................................................................................... 17

4.1. 基本情况 .................................................................................................................. 17 4.2. 地基土和填料土的基本工程性质 .......................................................................... 18 4.3. 防渗、导渗 和消能防冲设施的有效性和完整性 ................................................ 19 4.4. 混凝土结构检测 ...................................................................................................... 19 4.5. 闸门和启闭机安全检测 .......................................................................................... 23 4.6. 电气设备安全检测 .................................................................................................. 27 4.7. 观测设施有效性检测 .............................................................................................. 29 4.8. 评价和建议 .............................................................................................................. 29

5. 工程复核计算 ......................................................................................... 31

5.1. 基本资料 .................................................................................................................. 31 5.2. 复核计算内容 .......................................................................................................... 33

希望能帮到你

可编辑修改

5.3. 复核计算及分析评价 .............................................................................................. 34 5.4. 水闸安全状态综合评价和建议 .............................................................................. 51

6. 水闸安全综合评价 ................................................................................. 53

6.1. 安全评价 .................................................................................................................. 53 6.2. 建议 .......................................................................................................................... 56

附件： 1、照片：

(1) 水闸全景照片 (2) 水闸闸门照片 (3) 水闸启闭设备照片 2.附图：

(1) 水闸枢纽结构图

(2) 水闸纵剖面图(地质剖面图) (3) 水闸钻孔柱状图 3.水质分析报告：

希望能帮到你

可编辑修改

1. 概述

高鲁桥水闸安全评价工作自2008年12月初开始开始进行，在昭阳区水利局统一组织下，委托曲靖能阳水利水电勘察设计有限公司对高鲁桥水闸进行安全评价工作。其中，地质钻探工作由云南省地质工程勘察总公司曲靖建云公司承担；物探检测由昆明南方岩土工程技术公司承担；曲靖能阳水利水电勘察设计有限公司具有水利水电勘察设计乙级资质，工程设计证书编号为：231106-sy，满足本次水闸安全评价资质要求。

1.1. 工程概况

1.1.1. 水闸地理位置

高鲁桥水闸建于昭鲁河干流上，位于昭通市西南7公里的土城乡大村，是昭鲁河防洪工程综合治理上段中型拦河闸。

昭鲁河为金沙江的三级支流，发源于鲁甸县文屏镇大水井，由桃源河及鲁甸河汇合于昭通市的海边村，由南向北流经祖家坝、高鲁桥、新石坝、高家营，再转向西北至葡萄井峡谷的纸厂坝、黄家坝，最后于洒渔乡小桥边汇入洒渔河，通过洒渔河汇入关河，再汇入金沙江。昭鲁河全长28.5km（指昭通境内从鲁甸葫芦口抽水站至洒渔河汇入口处），河宽15～20m。昭鲁河主要支流有鲁甸河、虹桥河、秃尾河、利济河四条。其上游为左支流鲁甸河，右支流桃源河，交汇后称昭鲁大河，两河流在昭鲁两县交界处的径流面积分别为桃源河110km2，鲁甸河98.0km2；虹桥河流域面积125.9km2；利济河于高鲁桥交于昭鲁河，流域面积105km2；秃尾河径流面积108km2；流域水系见附图。

希望能帮到你

可编辑修改

希望能帮到你

西昌市永丰上荒冲丰望贵通州曲昆靖省明六盘水市鲁甸永丰抽水站孔家湾图 例永丰布省布嘎市政府驻地省 地 界县(市)地界乡(镇)政府驻地河 流水 库水 闸贵阳市县桃源保山圩可编辑修改 秧田冲嘎乡(镇)地界 希望能帮到你 可编辑修改

1.1.2. 工程规模、等级、洪水标准和区域地震烈度

根据昭通市水利电力局于1999年8月编制的《长江流域防洪规划报告（云南省昭通市片区）》，高鲁桥水闸位于昭鲁河K14+660处，所处主河道设防标准为二十年一遇，相应流量Q=155m3/s，依据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000），本工程等别划分为Ⅲ等（当山区、丘陵区水工建筑物挡水高度低于15m，且上、下游最大水头差小于10m时，即洪水设计标准宜按平原、滨海区标准确定)，工程规模为中型工程，水闸主要建筑物级别为3级，水闸设计洪水标准为二十年一遇（P＝5%），相应流量Q=155m3/s。

根据1/400万《中国地震动参数区划图》（GB18306—2001），工程区地震动峰值加速度为0.1g，地震动反应谱特征周期为0.45s，地震基本烈度为Ⅶ度，水闸地震设防烈度为Ⅶ度。 1.1.3. 水闸枢纽布置

高鲁桥拦河闸为开敞式水闸，由上游护底、闸室段、消力池段、下游海漫段组成，水闸顺流向总长33.15m。工程设计洪水标准为二十年一遇，相应设计流量Q=155m3/s。

上游护坦长10.0m，底板厚0.6m，下部为0.4m厚浆砌石，上部为0.2m厚150#钢筋混凝土，首端设有防冲墙，深1m。

闸室段长5.05m，为整体式闸室，闸槛高程1899.28m，闸孔孔数为3孔，单孔净宽4.5m，总净宽13.5m，中墩厚1.0m，闸室总宽15.5m。闸室底板厚1.1m，下部为0.3m厚浆砌石，上部为0.8m厚150#钢筋混凝土。闸墩高度5.0m，中墩及边墩采用水泥砂浆砌石支砌。闸室上部工作桥紧靠闸门，为桥闸联合布置，桥面宽4.3m，为150#钢筋混凝土梁桥，板厚

希望能帮到你

可编辑修改

0.2m，工作桥兼作河道两岸的交通桥。高度3.6m，启闭架顶部装有导轨，上设钢板焊接的行车，行车内设启闭机1台，启闭设备采用1台2×16.0T（原设计安装）卷扬移动式启闭机，配11.0kw交流电动机，3道闸门共用一台启闭机启闭闸门。

消力池段长14.3m，其中陡坡段长3.6m，坡度1：0.4，消力池长10.6m。消力池底板分二块，上游3.6m长底板厚0.9m，下部为0.3m厚浆砌石；下游7m长上部为0.6m厚150#钢筋混凝土，下游7m底板厚0.6m，下部分别设0.5m厚垫层，消力池尾段设消力坎，坎高1.2m。

下游海漫长3.6m，底板厚0.5m，水泥砂浆砌石支砌。

水闸上下游翼墙均为直墙式结构，采用水泥砂浆砌石支砌，平面布置为折线式，上、下游翼墙长度19.25m。 1.1.4. 水闸的重要性及效益

根据《长江流域防洪规划报告》(云南省昭通市片区)记载：“昭鲁河”流域总人口304257人，其中农业人口136647人，非农业人口167610人，土地面积146.5平方公里，耕地面积155650亩。流域区内农业以种植为主，主要农作物有水稻、玉米、蚕豆、油菜、烤烟等，农业抗御自然灾害的能力差。

昭鲁河上游地处新生代湖积、河积层，岩性主要为淤泥质粘土、砂卵砾石及冲洪积层，河道底坡较缓，使河床淤积严重，稍有较大降雨即成洪灾。因上游无大型水利工程调洪控制，使沿河岸农田大量被淹、冲毁，城镇学校、公路、通讯等设施被淹。自据有关史料记载，昭通市自1743年至今共有35年发生过洪灾，平均7年左右发生一次，其中较大洪灾频率为13年，每次洪灾的发生，都给灾区人民的生命及财产造成了严重损失。

希望能帮到你

可编辑修改

高鲁桥水闸位于土城乡大村，处于昭鲁河中段，是以防洪、灌溉、分水蓄水并重的节制闸，对昭阳区城市防洪，昭通～鲁甸公路及下游农田起到极大的作用。根据调查该水闸农田灌溉面积2500亩，保护农田3620亩，保护213国道3km，输电线路1km，通信线路2km，保护集镇4个，同是担负下游3500人的的防洪除涝任务。

水闸汛期结束后可蓄水对当年的小春生产打下良好基础。高鲁桥水闸是整个昭鲁河防洪规划治理中的一环，防洪调控发挥了重要的作用，保证水闸的正常运行具有十分重要的意义。

1.2. 工程建设简介

高鲁桥水闸工程设计任务由原昭通市水利局承担，全部设计资料于1970年完成。

此工程设计批准后，由原市水利局、永丰镇抽调力量成立施工指挥部，承担技术指导和施工，分施工、后勤两个组，该水闸于1969开工,1970年竣工。

限于当时条件，工程未设工程监理制，工程施工技术检验由市水利局派土工试验组驻工地检测，施工质量控制由技术主管及施工技术员现场监督。

据水闸管理人员介绍，限于当时条件，施工时闸基没有清除第四系冲洪积层含砾有机质粘土、淤泥质亚砂土上，没有对基础采取防渗及基础加固工程措施。

因工程建成年代较早，水平位移及沉降观测点等观测设施均未布置。

希望能帮到你

可编辑修改

2. 工程地质

2.1. 概况

高鲁桥水闸位于祖家坝水闸下游约5km的昭鲁大河上，属土城乡大村地段。该水闸于1969年破土动工，于1970年竣工投入使用至今已运行38年，该水闸自修建以来，未进行过规模较大的维护和检修。为查明高鲁桥水闸地基的地质情况，安全评价中除采用物探对底板混凝土进行检测外，在河床部位还布设了两个钻孔，孔深分别为15.0m和15.1m。并在孔内进行原位测试和取样进行土工试验，为评价论证高鲁桥水闸地基的地质情况提供基本地质资料和参数。 2.2. 区域地质构造与地震动参数

工程区地质构造简单，根据1：20万地质图（昭通幅）资料，无规模较大的断裂构造。库区河槽分布的第四系冲洪积层（Qpal）,灰、灰黑色淤泥粉质粘土，饱和、松散～稍密，软～可塑。下伏为第三系上新统（N）含砾粉质粘土、粘土，可塑、结构紧密，隔水性较好，故水文地质条件较简单，以大气降水补给为主。地下水属潜水性质，多以泉水形式排泄。 地震基本烈度

工程区地处木杆～马湖～马边～西宁南北向地震带东侧约80km，在近三年来昭通地区发生的四次地震中（其基本情况见表1—1），昭通盆地受波及影响，但地震反应到昭通盆地处的震级较低、震源较深，对工程枢纽建筑物影响不大。经地震上级管理部门技术员对水力等各建筑构造进行检查，均无发现明显的工程损坏迹象。

表1—1 近三年来昭通地区四次地震的基本情况及对水闸的影响

序号 发震时间 地名 东经 震中 北纬 震级 震源深度（km） 对水闸区域的影响 P波初动 震震源深度级 （km） 希望能帮到你

可编辑修改

1 2 3 4 2003.11.15 2003.11.26 2004.8.10 2006.8.25 鲁甸 鲁甸 鲁甸 盐津 （ML） 103°37′ 27°105.0′ 5.1 8.6 103°38′ 103°31′ 27°12′ 27°10′ 5.0 5.6 5.1 8.6 10.5 10.0 （ML） 0.6 9.3 + 1.1 0.9 0.7 8.2 + 9.1 + 8.4 + 根据1/400万《中国地震动参数区划图》（GB18306－2001），该工程区域地震动峰值加速度为0.10g，地震反应谱特征周期为0.45s，所对应的地震基本烈度为Ⅶ度。 2.3. 工程地质条件

高鲁桥水闸安全评价中，除采用物探对底板混凝土进行检测外，还对水闸地基进行钻探及原位试验，并取样做了土工试验。该水闸河床上的2个钻孔地质描述如下： 一、钻探揭露地质情况

ZK3 位于水闸轴线下游10m，靠左岸。孔深15.0m。

0～1.0m，厚度1.0m；杂填土：黄、灰褐色、可塑、湿，主要成分为含砾粉质粘土。

1.0～5.6m，厚度4.6m；含砾有机质粘土：褐黄、灰黑色，稍密，饱和，软～可塑状，局部夹2～50mm亚圆状灰岩、砂岩砂砾，含量约10﹪。

5.6～9.6m，厚度4.0m；淤泥质亚砂土：灰黑色、黑色，稍密～中密，饱和，软塑。

9.6～11.5m，厚度1.9m；卵石土：灰黑、灰色，松散，饱水，卵石直径2～50mm次棱角状、磨圆状的玄武岩、灰岩、砂岩为主。含量40～70﹪，一般含量为30～40﹪。

希望能帮到你

可编辑修改

11.5～15.0m，厚度3.5m；粘土岩：灰黑色、灰绿色第三系粘土岩，湿，可～硬塑，半成岩状。

ZK4位于水闸上游7.0m处，孔深15.1m。

0～10.0m，厚度10.0m；淤泥质亚砂土：灰黑、黑色，饱和，稍密，松散，局部夹直径2～50mm亚圆状灰岩、砂岩砂砾。.

10.0～11.4m，厚度1.4m；砂土：灰白色夹灰黑色，松散，饱和。 11.4～15.1m，厚度3.7m；粘土岩：灰黑色、灰绿色第三系粘土岩，湿，可～硬塑，半成岩状。

二、注水试验成果

注水试验成果详见下表：

注水试验成果表 孔号 ZK3 段次 1 2 3 1 2 3 分段孔深 (m) 0.00～5.00 5.00～10.00 10.00～15.00 0.00～5.00 5.00～10.00 10.00～15.10 段长(m) 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.10 全压力(MPa) 0.004 0.007 0.007 0.01 0.01 0.01 渗透系数K(㎝/s) 1.90×10-3 3.50×10-4 2.80×10-4 3.90×10-4 2.3×10-4 8.20×10-5 透水率q(Lu) 备注 注水 注水 注水 注水 注水 注水 ZK4 现场做了6次注水试验，渗透系数K=8.20×10-5～8.47×10-3㎝/s，属弱～中等透水，其中ZK4第③段K<10-4cm/s，属于弱透水。 三、原位测试

钻孔标准贯入试验成果详见下表：

标准贯入试验成果表 孔号 ZK3 ZK4 深度（m） 4.65—4.95 8.05—8.35 12.45—12.75 3.15—3.35 杆长（m） 6.60 9.85 14.35 7.95 岩性 第四系 第四系 第三系 第四系 锤击数 5 3 9 3 希望能帮到你

可编辑修改

12.65—12.95 17.45 第三系 9 2.4. 工程地质条件评价 1、高鲁桥水闸地基的地质情况，根据河道2个钻孔揭露，水闸区地层较为单一，主要由第四系冲洪积层（Qpal）和第三系粘土岩（N2）组成。第四系地层钻探最大揭穿厚度为11.5m；第三系粘土岩，密实，饱和，没有成层特征，未成岩。钻探揭露厚度为3.7m。

2、水闸底板主要坐落于第四系冲洪积层含砾有机质粘土、淤泥质亚砂土上，渗透系数K=1.9×10-3～3.9×10-4cm/s，属中等透水层。层间渗透较严重，对闸门正常运行有一定影响；下伏地层为第三系粘土岩，渗透系数K=2.8×10-4～8.2×10-5cm/s，属弱～中等透水层。

3、水闸底板粘土、淤泥质土，工程特性差，标准贯入试验击数N=3～5（击），且压缩性较高、孔隙较大、承载力低、变形较大，易引起建筑物的沉陷、变形、破坏。

4、地震液化判别

根据《水利水电工程地质勘察规范》（GB50287－991）附录N土的液化判别条件，高鲁桥水闸地基土的粒径大于5mm颗粒含量的质量百分率为零。而土的粒径小于5mm颗粒含量值为78.5％（小于规范值的30％），但小于0.005mm的颗粒含量均值为33.5％，分别大于地震设防烈度七度、八度的16％，所以判为不液化。

5、水质对砼的腐蚀性

经水质化学分析试验资料显示，水质类型为重碳酸硫酸钙镁型水，水质对砼无腐蚀性、对钢结构具有强腐蚀性，建议设计采取相应的防范措施。

水质分析检验结果见水质分析报告。

希望能帮到你

可编辑修改

2.5. 建议地质参数

地质时代 第四系 第三系 地层岩性 天然容重抗剪强度 3r(g/cm) f C(kpa) 淤泥质软土 1.4 0.2 40 粘土 1.7 0.25 50～55 卵砾石夹土 1.8～1.9 0.3～0.35 10～15 砂 卵砾石 粘土岩 2.00 2.05 2～2.2 0.27～0.32 0 0.4～0.42 0 0.4～0.45 40～50 承载力〔R〕2kg/cm 0.7～0.8 1.0 1.5 1.0～1.2 2.0～2.5 3～3.5 压缩模量 Es（Mpa） 3～4 4～5 30～40 10～20 40～45 10～15 土样编号 GLQ-T-1 GLQ-T-2 GLQ-T-3 最大值 平均值 最小值 钻孔编号 ZK4 ZK3 ZK3 水闸坝土土料力学试验成果汇总表 试验控制条件 压缩系数取土深度 取样部（0.1～干密含水0.2MPa） 度 率 位 m g/cm3 % 10-4kpa-1 3.6～5.8 坝土 1.05 85 3.98 11.5～坝土 1.05 85 4.77 12.1 12.1～坝土 0.9 84.1 7.65 14.7 1.05 85 7.65 1 84.7 5.47 0.9 84.1 3.98 抗剪强度 粘聚摩擦角 试验力 方法 kpa （°） UU 32.5 14.2 UU UU 15.1 13.8 32.5 20.46 13.8 9.3 8.5 14.2 10.7 8.5

希望能帮到你

可编辑修改

希望能帮到你

可编辑修改

水闸坝土土料物理试验成果汇总表 天然状态土的物理性指标 土样编号 稠度指标 颗粒组成（％） 粗砾 中砾 钻孔编号 取土深度 取样部位 含水率 ％ 密度 湿 g/cm 1.94 1.94 1.65 1.84 1.94 1.65 3干 g/cm 1.05 1.05 0.9 1 1.05 0.9 3孔隙比 饱和度 ％ 土粒比重 液限 ％ 塑限 ％ 塑性指数 液性指数 细砾 5～2 mm 0 0 0 粗砂 2～0.5 mm 6.3 4.4 5.2 中砂 0.5～0.25 mm 5 4.3 4.5 4.6 5 4.3 砂粒 粉粒 粘粒 胶粒 60～20 mm 20～5 mm 0 0 0 0.25～0.075～0.075 0.005 mm 34.7 8.7 10.3 17.9 34.7 8.7 mm 41.8 57.7 52.8 50.8 57.7 41.8 ＜＜0.005 0.002 mm 12.2 24.9 27.2 21.4 27.2 12.2 mm 7.5 13.7 15 12.1 15 7.5 不均匀系数 曲率系数 m GLQ-T-1 GLQ-T-2 GLQ-T-3 平均值 最大值 最小值 ZK4 ZK3 ZK3 3.6～5.8 11.5～12.1 12.1～14.7 坝土 坝土 坝土 85 85 84.1 1.557 1.271 1.681 1.503 1.681 1.271 100 100 100 100 100 100 2.68 35.3 23.5 11.8 2.38 2.4 107 72.5 34.4 5.21 0.36 0.61 2.06 5.21 0.36 0 0 0 25.8 28 14 1.7 96.3 65.1 31.2 22.7 1.31 25.5 5.68 28 14 84.7 85 2.49 79.5 53.7 25.8 2.68 107 72.5 34.4 5.3 6.3 4.4 84.1 2.38 35.3 23.5 11.8 22.7 1.31

希望能帮到你

可编辑修改

2.6. 工程处理措施

高鲁桥水闸自1970年建成运行以来，未进行规模较大的维修和护理。现根据安全鉴定资料，钻探、物探和室内土工试验成果，为确保水闸安全运行及隐患，提出以下建议：

1、 对水闸地基进行高压射喷灌浆板墙或固结灌浆，增强基础的稳定性；

2、 目前水闸存在混凝土老化、脱离、启闭困难等问题，需进行有效的维修和护理。

3、 该工程实施时应加强设代、施工地质工作，进一步完善、修正、优化设计方案。

4、 应加强水闸本身及周边的环境保护，植树造林，防止水土流失及地质质的产生。

5、 建议建立增设原型观测设施，完善工程安全检测系统，确保水闸工程运行正常。

6、 对闸基进行防渗处理，可考虑闸基土采用垫层法，强力夯实法或桩基础进行处理。

3. 工程现状调查

3.1. 设计、施工和验收情况

高鲁桥水闸建筑物级别为3级，水闸设计洪水标准为二十年一遇（P＝5%），相应流量Q=155m3/s。

高鲁桥水闸工程设计任务由原昭通市水利局（现昭阳区水利局）承担，全部设计资料于1968年完成，工程施工由昭阳区水利局和永丰镇政府组织，于1969年2月开工建设，1970年5月竣工。

希望能帮到你

可编辑修改

水闸设计和施工时没有进行地质钻探，闸基地质条件没有充分查明，只进行了现场地质调查。因基岩埋藏较深，施工时闸基没有清除第四系冲洪积层含砾有机质粘土、淤泥质亚砂土上，没有对基础采取防渗及基础加固工程措施。

水闸及消力池钢筋混凝土底板长12.25m，宽20.5m，闸底板砼厚0.8m，消为池底板砼厚0.6m，没设分缝，为一次浇筑。中墩及边墩为浆砌条石，置于钢筋混凝土大板之上。工作桥为现浇钢筋混凝土板桥。

工程采用建材：砂和石料由附近料场供给。砂石料来源及质量稳定。水泥采用本地生产水泥。

施工中，砼采用工地现场设计配合比试验确定，砼生产中严格按设计配合比进行。砼成品抽检均符合设计要求。

砌体石料材质稳定，砂浆按设计配比拌制。重要部位抽样检测。砌体质量采用钻孔法进行检测，密实度好。

建筑物各部严格按设计图纸施工。隐蔽工程除技术主管人员负责检查外，还专门有施工技术员旁站全过程检查。

金属结构按设计技术要求进行加工，闸门各部件安装符合设计要求。 由于不是专业施工队伍，施工质量差，主要表现在混凝土闸门浇筑平整度及密实性差，砌体不规整。

限于当时条件，工程未设工程监理制，工程施工技术及施工质量控制由昭阳区水电局水勘队施工技术员现场监督，工程竣工后进行了验收，目前竣工资料和验收资料均未搜集到（工程基本情况是现场察勘及市水利局同志介绍的基础上进行描述的）。

希望能帮到你

可编辑修改

3.2. 运行管理情况

高鲁桥水闸建于1970年，管理部门为昭阳区水利局排灌站，隶属昭阳区水利局，排灌站现有人员8人，管理着全区水闸，制定有《昭鲁河河道管理规章制度》，主要内容为明确了水闸调度运用规则、管理人员行为准则，主要管理职能为：农田灌溉、防汛抗旱。高鲁桥水闸每年的调度运行由河道管理所具体执行，水闸的运用调度情况：冬春季抽水灌溉，则关闭闸门，上游形成壅水，水位保持在1904.0m，蓄水量6.5万m3，满足上游抽水灌溉用水；夏秋季排除洪、涝，则提起闸门至全开位置排泄洪水。

因工程建成年代较早，水平位移及沉降观测点等观测设施均未布置。 建闸以来，由于市、区两级财力困难，每件水闸自投入运行以来都没有进行过更新改造。每年在岁修计划中对确已影响安全的闸门、启闭机设备进行简单的维修，如更换齿轮、刷防护漆等。

由于设备生产早,使用时间长,部分设备已超出使用寿命,目前存在问题较多:①、启闭设备齿轮损坏严重，闸门锈蚀，每次启闭需十多人帮忙；②、启闭闸混凝土过梁断裂，消力池和闸前后支砌挡墙冲刷严重，闸门门槽变形。③、金属闸门及启闭机超过规定的使用年限，未进行大修，闸门目前锈蚀碳化严重，有一定程度的变形，止水老化，启闭机机架锈蚀，拉杆弯曲，启闭不灵，齿轮磨损严重，多处咬坏断裂，另一方面，设计时无成熟的统一设计规范，有些参数的取值与现行规范有较大差别。

另外高鲁桥水闸交通桥两侧只支砌了高约30cm浆砌块护墙，靠近边墩部位没有设置任何防护安全设施，此水闸在运行的三十多年间，交通事故频繁，发生过几次较严重的人身伤亡事故，交通桥安全形势严竣。

希望能帮到你

可编辑修改

3.3. 工程安全状态初步分析

高鲁桥拦河闸闸门均采用平面滑块露顶式钢闸门，启闭采用1台2×16T（原设计安装）卷扬移动式启闭机，1970年建成投入运行。高鲁桥水闸自建成以来，已运行38年，水闸虽能勉强维持运行，但由于工程运行多年，一些结构部位及金属结构出现了不同程度的老化或损坏，加之管理制度不够完善、严密，致使设施老化和损坏情况加剧，直接对水闸安全运行产生隐患。

闸室底板表面表面老化明显，表面已有一定浸蚀深度，有碎石及砂粒外露，有冲蚀痕迹。闸墩浆砌石支砌质量差，砂浆不饱满，空洞较多，勾缝砂浆脱落严重，强度低，中墩前沿支砌不整齐，水流条件差。工作桥板混凝土表面有麻面且骨料集中，多处混凝土剥蚀，钢筋外露，扶栏不牢固。下游海漫大部分部被冲毁，下游河床已有深约1~2m的冲坑，两岸冲蚀严重。左、右岸上游翼墙均有裂缝，裂缝宽5~8cm，有倾覆现象。两岸坡不规整，部分坍塌，左岸下游边墙有贯穿裂缝，裂缝宽3~6cm，濒临倒塌。右岸下游边墙有变形。下游已形成堆丘，堆丘长20m（上游右侧闸门部位最严重，已淤积约2m高），形成水闸泄流的障碍。

启闭支架结构简单，经多年运行，已变形，右侧混凝土过梁断裂，混凝土表面有麻面且骨料集中，局部部混凝土剥蚀，钢筋外露，扶栏不牢固，在启闭闸门时有颤动。

平板钢闸门经历多年的运行，损坏及锈蚀现象较为严重。三道平面钢闸门表面大部分锈蚀，锈蚀面积60～75%，锈蚀深度3～4mm，锈蚀斑已经起壳，锈斑直径达0.5～2cm，止水设施已破损。上下段闸门钢拼接板及固定螺栓锈蚀严重，闸门侧、底止水老化变形，止水不严，门板和门板拼接处有渗漏现象。

希望能帮到你

可编辑修改

启闭架顶部装有导轨，上设钢板焊接的吊车，吊车完全锈蚀，启闭机为QPQ—2×16T启闭机，配14kw交流电动机，现状外观设备原始陈旧，减速箱严重漏油，制动器制动片严重磨损，制动器制动时抖动，钢绳及各转动件磨损，机架及设备有锈蚀，由于导轨变形，吊车行走困难，严重影响闸门操作。

原设计及安装的卷扬移动式启闭机与闸门为人工挂钩，运行操作极不方便，启闭门速度慢，人工挂钩操作危险。管理所运行人员提供的资料表明，每操作一道闸门需50min，全部3道闸门开启需2～3小时，且操作人员不少于3人，操作人员劳动强度大，同时影响操人员的人身安全。同时严重影响到上游的防洪安全。

水闸无任何观测设施。

3.4. 建议

高鲁桥水闸已运行38年，经过多年的运行使用，水闸经受了河水冲刷及运行中的磨损，各部位结构均出现不同程度的老化或损坏，高鲁桥水闸是整个昭鲁河防洪规划治理中的一环，为确保水闸防洪灌溉功能的有效性和可靠性，需对高鲁桥水闸工程进行安全检测和复核计算。

高鲁桥水闸安全检查、检测建议：

（1）对水闸基础进行地质勘探，提供相关地质参数进行闸基抗滑稳定、渗流稳定复核计算及可能存在的基础地震液化判别；

（2）对闸室底板、闸墩及闸门的安全现状检测； （3）对闸门启闭设备的运行现状及安全可靠性检测； （4）对闸后消力池破损情况调查。

希望能帮到你

可编辑修改

通过安全检查、检测及复核计算，为水闸安全评价提供依据，以指导水闸后续局部改造或重新改建工作。

4. 现场安全检测

4.1. 基本情况

高鲁桥水闸工程等别划分为Ⅲ等，工程规模为中型工程，水闸主要建筑物级别为3级，水闸设计洪水标准为二十年一遇（P＝5%），相应流量Q=155m3/s。

根据昭通市水利电力局于1999年8月编制的《长江流域防洪规划报告（云南省昭通市片区）》，以及对高鲁桥水闸改（重）建的要求，在云南省水利厅的指导下，由曲靖能阳水利水电勘察设计有限公司和具备相应资质的检测单位经县、乡水利部门配合，于2008年12月对高鲁桥水闸进行了现场安全检测。

检测内容主要有：外观检测、闸室、闸门、闸墩物探检测，闸基、闸底板钻探检测。通过此次检测，查明了闸基的地质条件，闸室、闸门、闸墩及启闭机的现状情况。

4.2. 地基土和填料土的基本工程性质

高鲁桥水闸原设计底板主要坐落于第四系冲洪积层含砾有机质粘土、淤泥质亚砂土上，下伏地层为第三系粘土岩。

经本次安全评估勘探证实，闸址主要由第四系冲洪积层（Qpal）和第三系粘土岩组成。冲洪积层主要分布在河道以下9.60～11.50m，底部为灰黑色、灰绿色第三系粘土岩，湿，可～硬塑，半成岩状。

水闸基础主要为冲积层（Qpal），属中等透水层。层间渗透较严重，对

希望能帮到你

可编辑修改

闸门正常运行有一定影响，其底部

希望能帮到你

可编辑修改

第三系粘土岩属弱～中等透水层，为相对隔水层。

高鲁桥水闸地基：经河床2个钻孔地质情况及地层岩性结构特征，工程枢纽区内河床岩性为淤泥质粘土及卵砾石，其小于0.05mm的颗粒含量均值为33.8％，大于地震设防烈度七度16％含量，可以排除地震时发生液化的可能性。

4.3. 防渗、导渗 和消能防冲设施的有效性和完整性

高鲁桥水闸设计和施工时没有进行地质钻探，闸基地质条件没有充分查明，只进行了现场地质调查。因基岩埋藏较深，闸基置于第四系冲洪积层含砾有机质粘土、淤泥质亚砂土上，开挖后没进行灌浆或置换等地基处理措施。水闸下闸蓄水时，闸后下游河床有渗水。当关闭全部闸孔时，2#、3#闸门漏水严重，表明止水不严，部分止水失效。

在全部闸孔开启泄流的情况下，闸墩上下游水位基本接近，水面线变化很小，水流平静，流态平稳，闸墩下游及消力池有轻微的湍流，其流态与天然河道基本相同。当关闭部分闸孔控制上游水位后，到闸墩上下游水位差的变化较大，由于水流较为集中，目前闸室底板及闸墩经多年运行冲刷，表面损蚀迹象明显，下游海漫出口无明显冲蚀。

4.4. 混凝土结构检测

混凝土结构采用物探检测，物探检测委托昆明南方岩土工程技术开发公司进行。主要工作任务是：（1）采用超声回弹综合法法对闸门、闸墩及边墙进行混凝土强度检测；（2）采用超声波法对闸门、闸墩存在的裂缝及深度进行检测。

希望能帮到你

可编辑修改

（1）检测方法

回弹值采用ZC3-A型混凝土回弹测试仪进行测试，超声值采用RS-STO1C型非金属超声波仪进行测试。检测时间为2008年12月30～31日。

（2）检测结果

混凝土强度、裂缝及碳化深度检测结果见下表。

裂缝深度(cm) 编号 1 2 3 编号 柱1 柱2 柱3 平均值

裂缝深度 20.2 15.3 19.5 损伤厚度或炭化深度（mm） 混凝土损伤和侵蚀厚度（或碳化深度） 31.5 33.6 29.3 31.5 希望能帮到你

可编辑修改

希望能帮到你

可编辑修改

高鲁桥水闸混凝土强度推定值(Mpa) 编 号 1 2 3 构 件 名 平 称 均 值 13.8 14.5 15.2 底板 标 准 差 2.0 2.0 2.0 中墩（柱） 边墩（墙） 推 平 标 推 平 标 推 定 均 准 定 均 准 定 值 值 差 值 值 差 值 10.5 17.6 2.4 13.6 18.5 2.5 14.4 11.2 19.6 2.4 14.6 20.1 2.5 16.0 11.9 25.1 3.0 20.1 23.5 2.8 19.2 钢闸门、砼底板等的纵波速度(m/s) 钢闸门 1 2 3 上 4890 4650 4560

中 3385 3455 3236 下 2890 2820 2790 砼底板 2438 2534 2731 柱 3289 2936 3418 墩 梁 2375 2731 3588 平均值 18.8 16.9 21.5 梁 标 准 差 2.0 2.5 2.8 推 定 值 15.5 12.9 17.1 希望能帮到你

可编辑修改

希望能帮到你

可编辑修改

（3）检测结论

底板：纵波速度2438－2731m/s, 小于经验关系150＃对应的波速，回弹法推定强度10.5-11.9Mpa，因此，混凝土强度在100#~ 150#范围内。

墩、柱、梁、板：纵波速度大部分在2375－3588m/s之间, 小于经验关系150＃对应的波速，回弹法推定强度在13.6-17.1Mpa之间, 因此，混凝土强度大部分为150#左右。但也有局部墩\\柱\\梁\\板强度较高，较完好；如中墩（柱）。

钢闸门：钢闸门较好(上部)部分纵波速度为4890m/s，比新钢材速度（>=5600m/s）小些，锈蚀少些，较差(下部)部分纵波速度为2790m/s，比新钢材速度（>=5600m/s）小得太多，锈蚀严重。

4.5. 闸门和启闭机安全检测

4.5.1. 闸门、启闭机的设计特性

高鲁桥拦河闸于1969年由昭通市水利局完成设计，工程于1970年建成投入使用，共3孔平面钢闸门，孔口尺寸为： 4.5mx5.0m（宽x高），三到闸门均采用平面露顶式钢闸门，门叶主要材料A3，采用钢板与型钢焊接结构，闸门支承采用定轮支承，闸门操作条件为动水启闭，门槽主要材料A3。启闭设备采用1台2×16.0T（原设计安装）卷扬移动式启闭机。1970年建成投入运行。

闸门及启闭机的技术特性见下表：

希望能帮到你

可编辑修改

序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 闸门及启闭机的技术特性 名 称 说 明 孔口尺寸 4.0m×5.0m 设计水头 5.0 m 总水压力 525.3 KN 操作条件 动水启闭 启门力 320 KN 闸门自重 14.3 t 门槽重 7.3 t 启闭机型式 移动式卷扬式启闭机 启闭机扬程 8 m 启闭机重量 7.8 t 4.5.2. 闸门、启闭机运行情况

（1）检查、复核依据

主要技术依据参照《水闸安全评价鉴定》（SL214—98）、《水工钢闸门和启闭机安全检测技术规程》（SL101—94），以及管理所提供的原闸设计的有限技术资料：主要以管理所提供的情况及其它相关资料。

（2）现场检查情况 ①原设计及运行情况

建闸以来，由于市、区两级财力困难，每件水闸自投入运行以来都没有进行过更新改造。每年在年修计划中对确已影响安全的闸门、启闭机设备进行简单的维修，如更换齿轮、刷防护漆等。

由于上游大量废水排入河中,对埋件及门叶造成严重腐蚀,通电启闭时,噪音很大,经常会出现中途停电现象,人工启闭费时费力。闸门、闸室均有不同程度的变形，闸门目前锈蚀非常严重，启闭机机架锈蚀，丝杆弯曲启闭不灵活，底板、翼墙出现裂缝，止水橡胶老化等，每扇闸门均

希望能帮到你

可编辑修改

有不同程度的漏水，不同程度地影响闸门、启闭机的正常运行，影响工程效益发挥，存在严重安全隐患。

希望能帮到你

可编辑修改

原设计及安装的卷扬移动式启闭机与闸门为人工挂钩，运行操作极不方便，启闭门速度慢，人工挂钩操作危险。管理所运行人员提供的资料表明，每操作一道闸门需50min，全部3道闸门开启需2～3小时，且操作人员不少于3人，操作人员劳动强度大，同时影响操人员的人身安全。同时严重影响到上游的防洪安全。

②现场检查情况

钢筋混凝土高排架上安装卷扬移动式启闭机，启闭机布置于钢板焊接的罩箱内，初步检查状况如下：

QPQ-2×16.0T卷扬移动式启闭机，启门扬程h=8m，启门速度V=1.31m/min，主电动机型号JZ251-6，功率14.0KW，转速为380转/分，绝缘等级为4级，出厂编号为5039，电动机与启闭机之间的传动为皮带传动，起吊钢绳为YY-6×33+1-235-150-Z（YB266-84）。设备元件机架上整体安装，为上海重型机器厂1970年2月产品，安装投入使用38年。

现状外观设备原始陈旧，减速箱严重漏油，制动器制动片严重磨损，制动器制动时抖动，钢绳及各转动件磨损，机架及设备有锈蚀。

③现场试验、检测情况

2008年11月15日现场检查后，根据设备、仪器的条件，进行了启闭机现场试验并检测：

启闭机对3扇平面钢闸门启闭试验： 启门时主电动机电流 36A 电压380V 电动机为直接起动，起动电流>50A

启门时间6min，启门高度7.5m，启门速度V=1.31m/min。

希望能帮到你

可编辑修改

启门时，启闭机、启闭室及启闭排架抖、晃动严重，噪声明显。闸门主轮不动，直接在主轨上滑动，因此启闭机处于严重过载状态运行，启闭排架等均严重过载。 4.5.3. 启闭机检测及分析与计算 (1)

外观形态检测

闸门在工作中可以看见门体变形，闸门主梁的弯曲度在7mm左右，竖直次梁局部有明显的损伤，后翼缘钢板有裂纹，裂纹宽度在0.2～0.6mm；闸门吊耳孔及吊轴的锈蚀，使得在操作过程中操作人员的工作强度加大，支承主轮已经严重锈蚀，不能滚动，在启动过程中，若闸门水平偏移，则悬臂式侧轮在轨道侧面上滑动；闸门的锁定梁出现变形，止水橡皮严重老化，局部止水橡皮有开裂现象，出现止水不严，漏水现象，

由于闸门采用滚轮支承，滚轮严重锈蚀，由于闸门的变形，闸门在行走过程中出现不同程度的偏移和原来的滚动摩擦变为滑动摩擦，卡阻现象使得闸门的轨道磨损严重和变形。

启闭机的机架局部变形严重甚至出现开裂现象，焊缝出现有漏焊的情况，启闭机的传劲轴有裂纹及磨损严重，在启闭中出现明显的弯曲，启闭机卷筒表面、卷筒幅板、轮缘的均有不同程度损伤和裂纹，钢丝绳锈蚀严重，还有断裂的情况。

(2)腐蚀状况检测

由于闸门在恶劣的环境下长期运行，闸门出现明显的锈斑、锈坑、锈皮叠起等，相当部分构件的锈坑较深（在0.7mm以上），背水面在与底梁前缘连接部位和底梁、下主横梁前翼缘及腹板局部严重锈蚀，最大深度达到1～4mm,小横梁由于没有漏水孔，产生积水，使得小横梁的锈蚀更加明显，锈坑深度达到

希望能帮到你

可编辑修改

3mm以上，闸门面板的60%~75%面积锈蚀坑，平均锈坑深在0.2～0.8mm，局部有1.0mm，底梁明显锈蚀。

启闭机长期在恶劣的环境下运行，钢丝绳等设备严重锈蚀，电气设备老化，闸门多年运行后，因闸门支承止水老化和转到部位锈死等因素，引起闸门的摩阻力增大，导致启闭机超载运行，截面积平均削弱15%，严重部位达到40%。

闸门的锈蚀状况检测结果表：

检测部位 面板 主梁 边梁腹板 小横梁 原始厚度 14 12 16 9 12.9 11.1 14.4 7.7 平均蚀余厚度 13.1 11.4 14.7 7.9 13.1 11.1 14.7 7.9 平均腐蚀率（％） 6.4 7.5 8.1 12.2 最大腐蚀 1.1 1.3 1.6 1.3 锈蚀速率（mm/年） 平均最大值 值 0.024 0.029 0.024 0.034 0.034 0.042 0.029 0.036 蚀余厚度 13.4 10.7 14.9 8.1 4.6. 电气设备安全检测

参照《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》(GBS0150—91)等有关规定，进行检测和分析。

高鲁桥拦河闸有启闭机1台，3孔闸门采用一台移动式启闭，选用QPQ—2×16T移动式启闭机，配14.0kw交流电动机。

（1） 电气设备概况

高鲁桥水闸主供电源为35KV土城变电站10kv线，装有20kVA变压器一台。

闸动力设备为1台启闭机电动机，QPQ—2×16.0T启闭机一台，单台交流电动机容量14.0kw；最大瞬时动力设备容量20kw。据管理所统计数

希望能帮到你

可编辑修改

据，每月用电量2700度。

希望能帮到你

可编辑修改

启闭机控制运行方式为闸刀直接操作。 （2）电气设备状况及存在问题 ①电气设备状况

变压器20kVA为云南通海变压器厂生产，生产日期1989年7月，运行时间20年。

QPQ—2×16.0T启闭机电动机一台，型号JZ251—6，容量14kw，额定电流36A，电压380V，转速720/min，生产日期1970年3月，运行时间38年。

设备运行时间，运行电流，绝缘电阻值如下表：

设 备 投 运 时 设备名称20KVA变压器QPQ—2×16T启闭机电动机生产日期1989年7月1970年3月运行时间20年38年1970年投产 备注 启闭机电动机运行电流

设备名称14kw交流电动机（JZ251—6）电流值运行方式36A47A 启门闭门备 注1970年投产设备

电气设备绝缘电阻实测值

设备名称14kw交流电动机绕组绝缘电阻值测量仪表型号200MΩ500V兆欧表测量时间2002年7月备 注 ②存在问题

(1)高鲁桥水闸供电线路为10kv线，线路农村负荷较多，供电可靠性差。

希望能帮到你

可编辑修改

(2)启闭机电动机最长的运行38年，相应的配电控制设备简陋、老化，而且操作空间、电气设备布置不满足规范要求；启闭机室低矮、狭窄，通风采光极差。

(3)配电变压器屋顶上简易安装，高低压电气设备之间绝缘距离不够，进出线零乱，安装不规范。

4.7. 观测设施有效性检测

由于水闸无观测设施，无法进行相应检测。

4.8. 评价和建议

（1）闸基地质条件评价

高鲁桥水闸底板主要坐落于第四系冲洪积层含砾有机质粘土、淤泥质亚砂土上，下伏地层为第三系粘土岩。经本次安全评估勘探证实，水闸基础主要为冲积层（Qpal），属中等透水层。层间渗透较严重，对闸门正常运行有一定影响。工程枢纽区内没有砂层及砂砾石层，经初步综合分析判别可以排除地震时发生液化的可能性。

（2）水闸消能防冲评价

水闸下游护坦尺寸不合理，消能率低，下游冲坑、堆丘及水流的溯源淘刷，对下游护坦造成破坏，并影响水闸泄流。闸室底板及闸墩经多年运行冲刷，表面损蚀迹象明显。目前左岸上游翼墙、右岸下游边墙有贯穿裂缝和倾覆现象，濒临倒塌。右岸下游边墙有变形。下下游已形成堆丘，堆丘长20m，形成水闸泄流的障碍。 （3）混凝土结构评价

物探结果显示：2438－2731m/s, 小于经验关系150＃对应的波速，回弹法推定强度10.5-11.9Mpa，因此，

希望能帮到你

可编辑修改

混凝土强度在100#~ 150#范围内。墩、柱、梁、板：纵波速度大部分在2375－3588m/s之间, 小于经验关系150＃对应的波速，回弹法推定强度在13.6-17.1Mpa之间, 因此，混凝土强度大部分为150#左右。钢闸门：钢闸门下部纵波速度小于3000m/s，比新钢材速度（>=5600m/s）小得太多，锈蚀严重。

（4）闸门和启闭机评价

闸门面板的60%～75%面积锈蚀坑，闸门门体、锁定梁变形，吊耳孔及吊轴锈蚀，悬臂式侧轮已经严重锈蚀，不能滚动；止水橡皮严重老化，局部止水橡皮有开裂现象，出现止水不严，漏水现象。闸门在行走过程中出现不同程度的偏移和啃轨、卡阻现象使得闸门的轨道磨损严重和变形。启闭机与闸门为人工挂钩，运行操作极不方便，启闭门速度慢，全部3道闸门开启需2～3小时，难以满足防汛调度的要求。

启闭机现状外观设备陈旧，机架局部变形严重甚至出现开裂现象，，钢丝绳等设备严重锈蚀，因闸门支承止水老化和转到部位锈死等因素，引起闸门的摩阻力增大，导致启闭机超载运行，截面积平均削弱15%，严重部位达到40%。启门时启闭机、启闭室及启闭排架抖、晃动严重，噪声明显。闸门主轮不动，直接在主轨上滑动，因此启闭机处于严重过载状态运行，启闭排架等均严重过载。

（5）电气设备评价

高鲁桥拦河闸供电线路为10kv线，线路农村负荷增加较多，供电可靠性差。启闭机电动机最长的运行38年，相应的配电控制设备简陋、老化，而且操作空间、电气设备布置不满足规范要求；启闭机室低矮、狭窄，通风采光极差。配电变压器屋顶上简易安装，高低压电气设备之间绝缘距离不够，进出线零乱，安装不规范。

希望能帮到你

可编辑修改

建议工程对以下方面进行复核计算： （1）复核水闸过流能力； （2）复核闸基渗流稳定；

（3）复核水闸结构稳定及抗震性能； （4）复核闸门启闭力。

5. 工程复核计算

5.1. 基本资料

5.1.1. 基本资料

高鲁桥水闸为昭鲁大河堤防工程，其保护区为昭通坝子上万亩农田及昭通市城市，其洪水设计标准的采用是结合昭通市实际，依据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000）进行规划设计的。确定高鲁桥水闸堤防工程近期设防标准为20年一遇洪水，相应高鲁桥水闸设计洪水流量Q=155m3/s。 5.1.2. 洪水复核

此次高鲁桥水闸洪水计算复核采用的三种方法：《云南省暴雨径流查算图表》、《昭通地区水文特性研究》中的《昭通水文地理法》和水文比拟法。

（1）暴雨径流查算图表法复核计算

从《云南省暴雨径流查算图表》中等值线查算得1h、6h、24h最大降水均值为35、55、65mm， Cv为0.45、0.45、0.42，根据《云南省暴雨径流查算图表》，高鲁桥水闸暴雨分区属于全省14个分区的第13区，汇流分区为第1区，产流分区为第1区。

输入流域特征、各时段设计暴雨统计参数、产流分区和汇流分区编

希望能帮到你

可编辑修改

号，采用计算机应用程序一次完成各频率洪峰的计算，得到暴雨径流查算图表方法成果为：20年一遇设计洪峰流量Q=

希望能帮到你

可编辑修改

172m3/s。

（2）昭通水文地理法复核计算

据云南省水文水资源局昭通分局编制的《昭通地区水文特性研究》中的方法及相关等值线图进行计算。其中年最大洪峰流量均值经验公式为：

______Q______m=C×

Pd×An

公式中：

______Qm—水库设计洪峰流量均值，以m3/s计;

C—为地理参数，是下垫面的综合反映值，他概括了河道坡度，流域形状、岩类、土壤、植被等。查《昭通地区地理参数等值线图》得C=0.025；

n—为面积指数，n=0.75； A—流域面积；

河道计算断面以上流域面积已扣除涝滞区面积，高鲁桥水闸以上流域面积取254km2， Pd＝ηP（Pd面平均日暴雨；η点面系数，查表，P点暴雨查图）。根据分析，高鲁桥水闸断面面平均日暴雨均值为39.0mm，η为0.75，计算得到高鲁桥水闸断面多年平均洪峰流量为64.6m3/s，修正系数1.15，从而得到高鲁桥水闸断面的20年一遇洪峰流量 Qm=155m3/s。

（3）水文比拟法复核计算

据昭鲁河新泉参证站35年实测洪水资料，加入历史洪水调查值后的“P-Ⅲ”适线统计值：

多年平均洪峰流量 Q=67.9 m3/s，Cv=0.55，Cs=4Cv；

希望能帮到你

可编辑修改

按面积、暴雨、流域宽度、主河比降改正至高鲁桥水闸断面为： 多年平均洪峰流量 Q=58.9 m3/s，Cv=0.58，Cs=4Cv； 从而得到高鲁桥水闸断面的20年一遇洪峰Qm=128m3/s。 上述三种方法，原则上都可用来计算小流域洪水。

各种方法所得成果差异不大，其中暴雨洪水查算法成果的峰偏大，这是因为产、汇流参数不符合流域的洪水产、汇流情况，因而其成果供参考。

水文比拟法偏小，计算虽使用了较长的水文实测资料，与目前我省使用的各种小流域洪水计算方法一样，但由于昭鲁大河涝区面积大，洪峰偏小，其成果供参考。

水文地理法建立在众多水文、气象、地质资料的基础上，其成果在昭通市内经多次运用，证明效果良好，经过修正后的成果能很好反映本流域洪水情况，且与采用同流域的水文站比拟法成果相比略大，与昭鲁流域防洪规划一致，从多方角度考虑，本水闸洪水采用此法成果，即高鲁桥水闸断面的设计洪峰流量，其值为P=5%、Qm=155m3/s。

经洪水复核计算，1999年8月昭通市水利电力局出版的《长江流域防洪规划报告（云南省昭通市片区）》中高鲁桥水闸断面洪水计算成果可靠。

5.2. 复核计算内容

工程复核计算根据现场安全检测情况主要进行下列项目： ①水闸过流能力； ②闸基渗流稳定计算； ③水闸结构稳定及应力计算；

希望能帮到你

可编辑修改

④翼墙的整体稳定性 ⑤下游消能防冲计算； ⑥闸门启闭机复核计算。

5.3. 复核计算及分析评价

5.3.1. 水闸过流能力计算

高鲁桥水闸位于昭鲁河K14+660处，根据水文分析成果及《长江流域防洪规划报告（云南省昭通市片区）》，高鲁桥水闸所处主河道设防标准为二十年一遇，相应流量Q=155m3/s， 高鲁桥水闸闸槛高程1899.28m，闸孔孔数为3孔，单孔净宽4.5m，总净宽13.5m，中墩厚1.0m，闸室总宽15.5m。

根据以上资料，反演推算水闸过流Q=155m3/s时的堰上水深，进行水闸过水能力的分析和评价。

水闸过流计算按《水闸设计规范》（SL265-2001），采用宽顶堰流公式计算，过流计算公式：

QmB02gH02 其中： zN1bN3

b0b0dzb04bd

z0b0b04b10.1711bd/2bbd/2b

0zb0zbz10.1711式中：Q— 过闸流量，Q=155m3/s；

本水闸单孔净宽4.5m，共3孔，总净宽为13.5m； B0— 闸孔总净宽，

H0— 计入行近流速的堰上水深，m；

希望能帮到你

可编辑修改

g— 重力加速度，可采用

9.81m/s2；

m— 流量系数，可采用0.385；

— 堰流侧收缩系数，根据所列数据按公式计算得z0.903；；

b0— 闸孔净宽，本水闸单孔净宽为4.5m； bs— 上游河道一半水深处的宽度，取15m；

N— 闸孔数，为3孔；

dz— 中闸墩厚度，为1m；

bb— 边闸墩顺水流向边线至上游河道水边线之间的距离,为

4.5m；

hs— 由堰顶算起的下游水深，下游水位为1901.38m，闸槛高程为

1899.28m，则hs2.1m；

z— 中闸孔侧收缩系数，根据以上数据按公式计算得z0.908；

b— 边闸孔侧收缩系数，根据以上数据按公式计算得b0.893；

— 堰流淹没系数，根据以上数据按公式计算得0.881；

根据以上数据，计算得下泄设计洪水(20年一遇)155 m3/s时，堰上水深H=4.15m，即闸前水位=1899.28+4.15=1903.43m，低于闸墩顶及上游翼墙顶高程1904.28m，相差值为0.85m，下游水位1901.38m低于下游翼墙顶高程1904.28m，相差值为2.9m，均满足安全超高要求，故水闸过流能力满足下泄设计洪水标准的要求。 5.3.2. 水闸渗流复核计算

1、计算方法

由于昭鲁河枯季流量减少，而高鲁桥水闸上游又有灌溉需求的实际情况，有可能出现上游水位较高而下游水位很低的情况，计算中按最危险的工况进行控制，即上游水位1903.43m，下游水位按消力池底板高程1898.08m计。

希望能帮到你

可编辑修改

高鲁桥上游护坦长10.0m，首端设有防冲坎，深1m，闸室段长5.05m，消力池段长13.7m，下游海漫长3m，底板厚0.5m。土基上水闸渗流计算方法按《 水闸设计规范》采用改进阻力系数法。计算以原水闸设计图及地质勘测为依据进行。根据设计图纸，以上游护坦防冲墙为进口段，闸室底板、消力池段及下游护坦为水平段，下游护坦末端为渗流出口段。在进行渗流分析时，必须保证渗流出口段和闸基底板底面水平段的渗流坡降不得超出其允许值。计算简图如下：

2、计算结果

经计算，各点渗透压力值如下：

H1=4.15m，H2=3.05m，H3=3.32m，H4=3.24m，H5=3.11m，H6=2.98m，H7=2.65m，H8=2.23m，H9=1.31m，H10=0.92m，H11=0.37m，H12=0.0m。

由此计算各段渗流坡降如下：

水平段：j=(H8-H9)/L=(2.23-1.31)/(3.6+7)=0.92/10.6=0.088 闸基水平段平均渗流坡降和出口段渗流坡降结果见下表5-3：

水闸渗流坡降计算成果 5-3 地基类别 中砂层 渗流坡降 水平段计算值 0.085 规范值 0.10~0.13 出口段计算值 0.37 规范值 0.35~0.40 结论：从上表计算结果可知，水闸水平段渗流坡降为0.088小于规范值，出口段两层基础地层渗流坡降为0.37，也小于规范值，因此，闸基土能够满足渗流稳定的要求。

希望能帮到你

可编辑修改

5.3.3. 闸室稳定分析计算及地基应力计算

水闸闸室段长11.75m（含消力池陡坡段），为整体式闸室，总净宽13.5m，中墩厚1.0m，闸室总宽15.5m。闸室底板厚1.1m，下部为0.3m厚浆砌石，上部为0.8m厚200#钢筋混凝土。闸墩高度4.0m，中墩及边墩采用水泥砂浆砌石支砌。闸室上部工作桥紧靠闸门，桥面宽4.3m，为200#钢筋混凝土梁桥，板厚0.2m。

1、荷载计算及组合

荷载计算：作用在水闸上的荷载分为基本荷载和特殊荷载，为简化计算，根据本水闸实际情况，基本荷载考虑水闸结构自重（闸室底板、闸墩、闸门、工作桥、启闭机架等）、水重、静水压力、扬压力等，其它风压力、浪压力、土压力等因取值较小，可不考虑。特殊荷载结合荷载组合情况只考虑7°地震荷载。

荷载组合：根据本水闸实际情况，计算闸室稳定和应力的荷载组合按表5-4考虑。

荷载组合表 5-4

荷载组合 基本组合 特殊组合 计算情况 完建情况 正常蓄水位情况 正常蓄水位+7°地震情况 荷载计算 包括结构自重 包括结构自重、按正常蓄水位计算水重、静水压力、扬压力 包括结构自重、按正常蓄水位计算水重、静水压力、扬压力、地震荷载 注：水闸正常蓄水位为1904.3m。 2、计算公式方法

按《水闸设计规范》，高鲁桥水闸闸室基础为土基，结构布置及受力情况对称，闸室基底应力按下列公式计算：

maxPminGMAW希望能帮到你

可编辑修改

max式中：Pmin— 闸室基底应力的最大值或最小值，kpa；

G— 作用在闸室上的全部竖向荷载（包括闸室基础底面上的扬压力在内），kN；

M— 作用在闸室上的全部竖向和水平荷载（对基础底面垂直水流方向的形心轴的力矩，kN.m；

A— 闸室基底面的面积，m；

2

— 闸室基底面对于该底面垂直水流方向的形心轴的截面矩，m3；

土基上沿闸室基底面的抗滑稳定安全系数按下列公式计算：

WKcfGH

式中：Kc— 沿闸室基底面的抗滑稳定安全系数；

f— 闸室基底面与地基之间的摩擦系数，闸基地基为砂砾石，选取f0.3；

H— 作用在闸室上的全部水平向荷载，kN。

3、闸室稳定计算简图

各种计算情况下的闸室稳定计算简图如下：

希望能帮到你

可编辑修改

图5-1 完建情况闸室稳定计算简图

5-2 正常蓄水位情况闸室稳定计算简图图

希望能帮到你

可编辑修改

5-3 正常蓄水位+7°地震情况闸室稳定计算简图

4、闸室稳定计算 （1）完建情况

对形心轴a取矩，计算得完建情况闸室稳定计算成果，见表5-5。 完建情况闸室稳定计算成果表 5-5

1、荷载计算 荷载名称 符号 竖向荷载(KN) ↓ ↑ 水平向荷载(KN) → ← 力臂(m) 力矩(KN.m) Ma顺时 Ma逆时 底板自G1 重 闸墩自G2 重 闸门自G3 重 5916.75 2760.00 388.13 1.10 6508.43 4.25 11730.00 1.23 475.45 希望能帮到你

可编辑修改

工作桥G4 自重 启闭机G5 架自重 合计 1523.06 3312.00 3.06 2.45 4664.37 8114.40 13899.94 0.00 0.00 0.00 13899.94 0.00 基底面截面矩W(m)= 地基允许承载力 320319.85 11172.80 9147.06 2、闸室基底参数 基底面积A(m2)= 257.25 0.3 Pmax= Pmin= 900.375 100 64.19 43.87 1.46 / 摩擦系数f= 3、闸室稳定计算结果 基底应力（KPa） Pmax/ Pmin比值η= 抗滑稳定安全系数Kc=

（2）正常蓄水位情况

对形心轴a取矩，计算得正常蓄水位情况闸室稳定计算成果，见表5-6。

正常蓄水位情况闸室稳定计算成果表 5-6 1、荷载计算 荷载名称 底板自重 闸墩自重 闸门自重 工作桥自重 符号 G1 G2 G3 G4 竖向荷载(KN) ↓ ↑ 水平向荷载(KN) → ← 力臂(m) ↓ 力矩(KN.m) ↑ → 5916.75 2760.00 388.13 1523.06 1.10 6508.43 4.25 11730.00 1.23 3.06 475.45 4664.37 希望能帮到你

可编辑修改

启G5 闭机 3312.00 2.45 架自重 水G6 5258.93 2.25 重 静H1 水 1323.00 1.67 压力 扬G7 2689.12 2.04 压力 合计 19158.86 2689.12 1323.00 0.00 16469.74 1323.00 8114.40 11832.58 2205.00 5490.29 28015.14 23005.38 5009.76 900.375 100 2、闸室基底参数 基底面积A(m2)= 摩擦系数f= 257.25 0.3 基底面截面矩W(m)= 地基允许承载力 33、闸室稳定计算结果 基底应力（KPa） Pmax= Pmin= Pmax/ Pmin比值η= 抗滑稳定安全系数Kc= （3）正常蓄水位+7°地震情况

69.59 58.46 1.19 3.73 地震情况闸室稳定计算，是在正常蓄水位情况下的相应荷载组合，再考虑上地震贯性力、震动水压力作用，其计算力法与正常蓄水位情况下闸室稳定计算相同。地震荷载采用拟静力法计算地震作用效应，其中水平地震惯性力采用下式计算：

FIahGEiai/g

式中：Fi— 作用在质点i 的水平向地震惯性力代表值，KN；

希望能帮到你

可编辑修改

ah— 水平向设计地震加速度代表值，取0.2g； — 地震作用的效应折减系数，取0.25；

希望能帮到你

可编辑修改

GEi— 集中在质点i 的重力作用标准值，KN；

ai— 质点i 的动态分布系数；

g— 重力加速度，取9.81m/s；

2

水深h 处地震动水压力采用下式计算：

Pw(h)ah(h)wh0

式中：Pw(h)—作用在水闸表面水深h 处的地震动水压力代表值，KN；

ah— 水平向设计地震加速度代表值，取0.2g； — 地震作用的效应折减系数，取0.25；

(h)— 水深h 处的地震动水压力分布系数；

w— 水体质量密度标准值；

h0— 水深；

对形心轴a取矩，计算得正常蓄水位+7°地震情况闸室稳定计算成果，见表5-7。

正常蓄水位+7°地震情况闸室稳定计算成果表 5-7

1、荷载计算 荷载名称 底板自重 闸墩自重 闸门自重 工作桥自重 启闭符号 G1 G2 G3 G4 竖向荷载(KN) ↓ ↑ 水平向荷载(KN) → ← 力臂(m) ↓ 力矩(KN.m) ↑ → 5916.75 2760.00 388.13 1523.06 1.10 6508.43 4.25 11730.00 1.23 3.06 475.45 4664.37 G5 3312.00 2.45 8114.40 希望能帮到你

可编辑修改

机架自重 希望能帮到你

可编辑修改

水G6 5258.93 2.25 重 静H1 水 1323.00 1.67 压力 扬G7 压2689.12 2.04 力 地F1 震惯 867.68 2.50 性力1 地F2 震惯 370.01 2.50 性力2 地F3 震惯 152.31 5.00 性力3 地P 震动 14.70 1.67 水压力 合计 19158.86 2689.12 2727.69 0.00 16469.74 2727.69 11832.58 2205.00 5490.29 2169.19 925.03 761.53 24.50 31895.39 23005.38 8890.01 900.375 100 2、闸室基底参数 基底面积A(m2)= 摩擦系数f= 257.25 0.3 基底面截面矩W(m)= 地基允许承载力 3希望能帮到你

可编辑修改

3、闸室稳定计算结果 基底应力（KPa） Pmax= Pmin= Pmax/ Pmin比值η= 抗滑稳定安全系数Kc= 4、计算成果汇总及分析

73.90 54.15 1.36 1.81 根据以上闸室稳定分析计算，闸室基底应力计算成果见表5-8，闸室抗滑稳定安全系数计算成果见表5-9：

希望能帮到你

可编辑修改

荷载组合 计算情况 完建情况 闸室基底应力计算成果 5-8

地基允许承Pmax/ Pmin 基底应力（KPa） 载力（KPa） 比值 规范允许值 基本组合 正常蓄水位情况 正常蓄水位+7°地震情况 特殊组合 Pmax Pmin Pmax Pmin Pmax Pmin 64.19 43.87 69.59 58.46 73.90 54.15 100 100 100 1.46 1.19 1.36 1.5 1.5 2.0 闸室抗滑稳定安全系数计算成果 5-9

荷载组合 基本组合 特殊组合 计算情况 完建情况 正常蓄水位情况 正常蓄水位+7°地震情况 抗滑稳定系数K 复核计算值 规范允许值 / 3.73 1.86 1.25 1.25 1.05

从闸室基底应力计算结果可看出，在各种计算情况下，闸室基底最大应力Pmax=64.19~73.9kpa<地基允许承载力F=100 kpa，地基承载力满足要求。基本组合情况时，闸室基底应力最大值与最小值之比=1.46~1.19<规范允许值1.5；特殊组合时，闸室基底应力最大值与最小值之比=1.36<规范允许值2.0，满足规范要求。

从闸室抗滑稳定计算结果可看出，基本组合情况时，闸室抗滑稳定安全系数K=3.73>规范允许值[1.25]；特殊组合时，闸室抗滑稳定安全系数K=1.86>规范允许值[1.05]，均满足规范要求。

因此评价高鲁桥水闸闸室稳定满足规范要求，水闸整体稳定。 5.3.4. 翼墙的整体稳定性

水闸上下游翼墙为重力式挡土墙，墙高5m，顶宽1.2m，底宽2.5m，采用50#水泥砂浆块石砌筑，浆砌块石容重取2.2 t/m3; 墙后回填土采用壤土夹砾石，其湿容重取1.85t/m

希望能帮到你

可编辑修改

3

，饱和容重取2.05t/m3，内摩擦角取28°；闸基为卵砾石夹土，基

础与地基间的摩擦系数取0.30，地基允许承载力F=100 kpa。

按《水闸设计规范》，翼墙稳定计算公式同闸室稳定计算公式，计算时按最不利工况计算：槽内无水，侧墙外受土压力。

荷载组合：a.基本组合：自重+土压力。

b.特殊组合：基本组合+7°地震。

1、计算公式

按《水闸设计规范》，翼墙稳定计算公式同闸室稳定计算公式，基底应力及抗滑稳定安全系数，按下列公式计算：

maxPminGM ，KAWcfGH，式中符号定义同上。

土压力计算公式：Pa=γH2Kα/2，其中土压力系数Ka计算公式：

Kacos2sinsin2coscos1coscos22、计算结果

经计算，翼墙基底应力及抗滑稳定安全系数结果见表5-10、表5-11：

翼墙基底应力计算成果 5-10

基底平均应地基允许承Pmax/ Pmin 规范允力（KPa） 载力（KPa） 比值 许值 1.5 2.0 荷载组合 基本组合 特殊组合 基底应力（KPa） Pmax Pmin Pmax Pmin 75.98 61.56 94.96 53.62 68.23 74.29 100 100 1.23 1.77 希望能帮到你

可编辑修改

翼墙抗滑稳定安全系数计算成果 5-11

荷载组合 基本组合 特殊组合 抗滑稳定系数K 复核计算值 规范允许值 1.25 1.66 1.14 1.05 从翼墙基底应力计算结果可看出，在各种计算情况下，翼墙基底最大应力Pmax=94.96kpa<地基允许承载力F=100 kpa，地基承载力满足要求。基本组合情况时，翼墙基底应力最大值与最小值之比=1.23<规范允许值1.5；特殊组合时，翼墙基底应力最大值与最小值之比=1.77<规范允许值2.0，均满足规范要求。

从翼墙抗滑稳定计算结果可看出，基本组合情况时，翼墙抗滑稳定安全系数K=1.66>规范允许值[1.25]；特殊组合时，抗滑稳定安全系数K=1.14>规范允许值[1.05]，均满足规范要求。

因此评价高鲁桥水闸翼墙稳定满足规范要求，翼墙整体稳定。 5.3.5. 消能防冲复核计算

消能防冲复核过程：先计算不同闸门开度时闸后收缩水深、流速、跃后共扼水深，判别水跃形式，同时计算闸孔出流流量，根据河道水位～流量关系曲线查出对应的下游水深，然后计算消力池池深、池长，再与水闸现有消能防冲设施对比，最后评价其有效性和完整性。

1、闸孔出流计算

本水闸于夏秋季洪汛期间，闸孔全开，开启时因上游壅水至最高水位1904.28m，下游处于最低水位，上下游水位差值最大，对下游危害最重，以此做为计算控制工况，计算在不同闸门开度时，闸下出流，并决定下游的消能防冲型式。高鲁桥启闭机只有一台，工作时只能先启闭一扇闸门，计算时按一孔闸计算。

根据水力计算手册，闸门局部开启，计算公式如下：

希望能帮到你

可编辑修改

闸门局部开启，闸后收缩水深按下式计算：

hce

闸门局部开启，闸后收缩断面的流速按下式计算：

Vc2gH0hc

闸门局部开启，闸孔出流按下式计算流量：

Qbhc2gH0hc

跃后共扼水深按下式计算：

218Fr1/2 FrVc/ghc，hhc式中：hc— 闸后收缩水深，m；

— 闸门垂直收缩系数，查水力计算手册；

e— 闸门开启度，m。 Vc— 收缩断面的流速

Q— 闸孔出流流量，m/s；

3

— 闸孔出流流速系数，查水力计算手册，取0.95；

； H0— 自底板算起的计入行近流速的上游总水头，

Fr— 水流沸汝德数；

h— 跃后共扼水深，m。

经过计算，计算成果见表5-7。

表5-7 闸孔出流计算成果表

e(m) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 hc (m) 0.308 0.62 0.938 1.26 1.613 1.98 2.748 3.252 Vc (m/s) 9.403 9.085 8.749 8.395 7.989 7.544 6.515 5.739 Q(m3/s) 13.012 25.346 36.911 47.599 57.973 67.214 80.549 83.986 Fr 5.414 3.684 2885 2.388 2.009 1.712 1.255 1.016 h”(m) 2.206 2.935 3.385 3.671 3.845 3.904 3.692 3.322 Hs’(m) 0.867 1.317 1.673 1.971 2.24 2.468 2.781 2.859 希望能帮到你

可编辑修改

4.5 3.857 4.642 80.556 0.755 2.617 2.781 从表中可看出，当上游为正常蓄水位1904.28m，闸门开1孔，表中所示闸门在开启度小于4.5m的情况下，均出现共扼水深大于相应的下游河床水深，产生远离式水跃，因此需修建消力设施（消力池）。

2、消力池深度 计算公式：

d=σ0 hc”- hs’-ΔZ，

hc”=hc{[1+(1+8αq2/g/hc3)]1/2-1}(b1/b2)0.25/2 hc3-T0hc2+αq2/(2gφ)=0

ΔZ=αq2/(2gφ2 hs’2)- αq2/(2g hc”2) 式中:d---消力池深度；

σ0---水跃淹没系数，可采用1.05～1.1，取1.08； hc”---跃后水深； hc---收缩水深；

φ---孔流流速系数，可采用0.97～1.0，取0.98； α---水流动能校正系数，可采用1.0～1.05，取1.02； q---过闸单宽流量， m2/s； b1、b2---消力池首端、末端宽度；

T0---由消力池底板算起的总势能, 消力池底板高程1898.08，

故T0取6.2，不考虑行进流速；

ΔZ---出池落差；

hs’---出池河床水深，按底板坡度为0.0006计算确定。 3、消力池长度

计算公式：Lsj= Ls +βLj，Lj=6.9(hc”-hc)

希望能帮到你

可编辑修改

式中：Lsj---消力池长度；

Ls---消力池斜坡段水平投影长度； β---水跃长度校正，可采用0.7～0.8； Lj---水跃长度； 消力池计算结果见表5-8。

表5-8 消力池计算成果表

e(m) 0.5 1 1.5 2 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 Q(m3/s) 13.012 25.346 36.911 47.599 57.973 67.214 80.549 83.986 80.556 hs’(m) 0.867 1.317 1.673 1.971 2.24 2.468 2.781 2.859 2.781 ΔZ(m) 0.513 0.799 0.996 1.127 1.207 1.222 1.021 0.666 -0.19 d(m) 1.046 1.113 1.054 0.940 0.783 0.605 0.260 0.129 0.287 Lj(m) 13.097 15.972 16.887 16.637 15.404 13.276 6.517 0.482 -8.533 Lsj (m) 14.078 16.377 17.110 16.910 15.923 14.221 8.814 3.986 -3.242 4、消能防冲设施评价

通过消能防冲复核，闸门在开启度小于4.5m的情况下，均出现共扼水深大于相应的下游河床水深，产生远离式水跃，需要修建消力池进行消能防冲，所需消力池控制尺寸为：池深1.1m，池长17.1m。

通过工程现状调查，高鲁桥水闸消力池段长14.2m（其中陡坡段长3.6m，坡度1:3，水平段长10.6m），深1.2m，现状消力池长度小于复核计算值，不满足要求。

5.3.6. 闸门启闭机复核计算

启闭机试验中发现有严重过载现象，特进行闸门启闭力复核计算。 1）原设计参数：

闸门设计尺寸 4.5×5.0-5.0m

希望能帮到你

可编辑修改

孔口宽 4.5m 门高5.0m 设计水头5.0m 平面钢闸门重14.3T 2） 启闭力复核 （1）计算参数

闸门门叶 4.50m×5.0m（高） 设计水头 5.0 m 总水压力 58.8 T 主轮直径 φ500 mm 主轮轴直径φ130 mm （2）启闭力复核计算成果

a.设计水头（上游水位5.0m，下游水位为0m时）5.0m。 启门力T1=25.7T (钢闸门)可以启门 闭门力T2=-2.9T (钢闸门)可以闭门

b.设计水头5.00m(上游水位5.0m，下游水位为0m时)，主轮咬死不转时

启门力T1=53.7T (钢闸门)启闭机严重超载 闭门力T2=12.3T (钢闸门)不能闭门 c.上游水位5.0m，下游水位2.0m时 启门力T1=21.49T 闭门力T2=-3.46T

d.上游水位5.0m、下游水位2.0m，主轮不能动时 启门力T1=33.1T 闭门力T2=3.01T

希望能帮到你

可编辑修改

当主轮咬死不转时，启闭机超载67.8％，由于启闭设备采用皮带传动，启闭机过载时，皮带打滑，致使闸门不能正常启闭。

3）安全检查及复核结论

根据对启闭机现场初步安全检查及启闭力复核，启闭机安装运行38年，设备原始落后陈旧，并长期严重过载运行，启闭机应予报废。同时，根据电气设备现状检查，依据SL72—94《水利建设项目经济评价规范》附录A水利工程固定资产分析折旧年限的规定，变电设备折旧年限25年，配电设备20年，机动设备15年。启闭机、电动机，运行38年，加上问题较多，应予报废；配电变压器运行38年，但损耗较大，容量不足。

5.4. 水闸安全状态综合评价和建议

根据以上工程复核计算，对水闸安全状态综合评价如下： （1）水闸过流能力

在泄设计洪水(20年一遇)155 m3/s时，闸前水位1903.43m，低于闸墩顶及上游翼墙顶高程1904.28m，相差值为0.85m，满足安全超高要求，故水闸过流能力满足下泄设计洪水标准的要求。

（2）水闸渗流复核

水闸水平段渗流坡降小于规范值，闸基渗流量较小，出口段基础地层渗流坡降均小于规范值，所以不会发生管涌，因此，闸基土能够满足渗流稳定的要求。

(3) 闸室整体稳定性复核

通过闸室整体稳定性复核，在各种计算情况下，闸室基底最大应力Pmax=64.19~73.9kpa<地基允许承载力F=100 kpa，地基承载力满足要求。

希望能帮到你

可编辑修改

闸室基底应力最大值与最小值之比，基本组合情况时为1.46~1.19<规范允许值1.5；特殊组合时为1.36<规范允许值2.0，满足规范要求。基本组合情况时，闸室抗滑稳定安全系数K=3.73>规范允许值[1.25]；特殊组合时， K=1.86>规范允许值[1.05]，均满足规范要求。因此评价高鲁桥水闸闸室稳定满足规范要求，水闸整体稳定。

（4）翼墙整体稳定性复核

通过翼墙整体稳定性复核，在各种计算情况下，翼墙基底最大应力Pmax=94.96kpa<地基允许承载力F=100 kpa，地基承载力满足要求。基本组合情况时，翼墙基底应力最大值与最小值之比，基本组合情况时为1.23<规范允许值1.5；特殊组合时为1.77<规范允许值2.0，均满足规范要求。从翼墙抗滑稳定计算结果可看出，基本组合情况时，翼墙抗滑稳定安全系数K=1.66>规范允许值[1.25]；特殊组合时， K=1.14>规范允许值[1.05]，均满足规范要求。因此评价高鲁桥水闸翼墙稳定满足规范要求，翼墙整体稳定。

（5）消能防冲复核

通过消能防冲复核，闸门在开启度小于4.5m的情况下，均出现共扼水深大于相应的下游河床水深，产生远离式水跃，需要修建消力池进行消能防冲，所需消力池控制尺寸为：池深1.1m，池长17.1m。

通过工程现状调查，高鲁桥水闸消力池段长14.2m（其中陡坡段长3.6m，坡度1:3，水平段长10.6m），深1.2m，现状消力池长度小于复核计算值，不满足要求。

（6）闸门启闭机复核

根据对启闭机现场初步安全检查及启闭力复核，启闭机安装运行38年，设备原始落后陈旧，并长期严重过载运行。同时，固定资产分析折旧年限的规定，启闭机、电动机，运行38年，设备老化、控制设备问题

希望能帮到你

可编辑修改

较多，应予报废。

希望能帮到你

可编辑修改

6. 水闸安全综合评价

6.1. 安全评价

高鲁桥水闸自建成以来，已运行38年，从现状调查和直观检查看，水闸下部基础、闸墩及交通桥运虽能免强维持运行，但由于工程运行多年，一些结构部位及金属结构出现了不同程度的老化或损坏，加之管理制度不够完善、严密，致使设施老化和损坏情况加剧，直接对水闸安全运行产生隐患。通过现状调查、现场安全检测和工程复核计算，综合评价如下：

（1）闸基地质条件评价

高鲁桥水闸基础主要为冲积层（Qpal），属中等透水层。层间渗透较严重，对闸门正常运行有一定影响。工程枢纽区内没有砂层及砂砾石层，经初步综合分析判别可以排除地震时发生液化的可能性。

（2）水闸消能防冲评价

水闸下游护坦尺寸不合理，消能率低，下游冲坑、堆丘及水流的溯源淘刷，对下游护坦造成破坏，并影响水闸泄流。闸室底板及闸墩经多年运行冲刷，表面损蚀迹象明显。 （3）混凝土结构评价

物探结果显示：底板混凝土2438－2731m/s，推定强度10.5-11.9Mpa，混凝土强度在100#~ 150#范围内。墩、柱、梁、板：纵波速度大部分在2375－3588m/s之间，推定强度在13.6-17.1Mpa之间，混凝土强度大部分为150#左右。钢闸门：钢闸门下部纵波速度小于3000m/s，比新钢材速度（>=5600m/s）小得太多，锈蚀严重。

希望能帮到你

可编辑修改

（4）闸门和启闭机评价

闸门面板的60%～75%面积锈蚀坑，闸门门体、锁定梁变形，吊耳孔及吊轴锈蚀，悬臂式侧轮已经严重锈蚀，不能滚动；止水橡皮严重老化，局部止水橡皮有开裂现象，出现止水不严，漏水现象。闸门在行走过程中出现不同程度的偏移和啃轨、卡阻现象使得闸门的轨道磨损严重和变形。启闭机与闸门为人工挂钩，运行操作极不方便，启闭门速度慢，全部3道闸门开启需2～3小时，难以满足防汛调度的要求。

启闭机现状外观设备陈旧，机架局部变形严重甚至出现开裂现象，，钢丝绳等设备严重锈蚀，因闸门支承止水老化和转到部位锈死等因素，引起闸门的摩阻力增大，导致启闭机超载运行，截面积平均削弱15%，严重部位达到40%。启门时启闭机、启闭室及启闭排架抖、晃动严重，噪声明显。闸门主轮不动，直接在主轨上滑动，因此启闭机处于严重过载状态运行，启闭排架等均严重过载。

（5）电气设备评价

高鲁桥拦河闸供电线路为10kv线，线路农村负荷增加较多，供电可靠性差。启闭机电动机最长的运行38年，相应的配电控制设备简陋、老化，而且操作空间、电气设备布置不满足规范要求；启闭机室低矮、狭窄，通风采光极差。配电变压器屋顶上简易安装，高低压电气设备之间绝缘距离不够，进出线零乱，安装不规范。

（6）水闸过流能力

在泄设计洪水(20年一遇)155 m3/s时，闸前水位1903.43m，低于闸墩顶及上游翼墙顶高程1904.28m，相差值为0.85m，满足安全超高要求，故水闸过流能力满足下泄设计洪水标准的要求。

（7）水闸渗流复核

希望能帮到你

可编辑修改

水闸水平段渗流坡降小于规范值，闸基渗流量较小，出口段基础地层渗流坡降均小于规范值，所以不会发生管涌，因此，闸基土能够满足渗流稳定的要求。

(8) 闸室整体稳定性复核

通过闸室整体稳定性复核，闸室基底最大应力均小于地基允许承载力，地基承载力满足要求，闸室基底应力最大值与最小值之比均满足规范要求，闸室抗滑稳定安全系数均满足规范要求。因此评价高鲁桥水闸闸室稳定满足规范要求，水闸整体稳定。

（9）翼墙整体稳定性复核

通过翼墙整体稳定性复核，地基承载力满足要求，翼墙基底应力最大值与最小值之比均满足规范要求，抗滑稳定均满足规范要求。因此评价高鲁桥水闸翼墙稳定满足规范要求，翼墙整体稳定。

（10）消能防冲复核

通过消能防冲复核，水闸需要修建消力池进行消能防冲，所需消力池控制尺寸为：池深1.1m，池长17.1m。目前高鲁桥水闸消力池段长14.2m（其中陡坡段长3.6m，坡度1:3，水平段长10.6m），深1.2m，现状消力池长度小于复核计算值，消能防冲设施不满足要求。

（11）闸门启闭机复核

根据对启闭机现场初步安全检查及启闭力复核，启闭机安装运行38年，设备原始落后陈旧，并长期严重过载运行。同时，固定资产分析折旧年限的规定，启闭机、电动机，运行38年，已到报废年限，设备老化、控制设备问题较多，应予报废。

（12）安全评价结论

水闸能满足防洪要求，水闸土石方工程、混凝土结构局部破损或强度低，但能满足稳定和应力要求，闸门普遍锈蚀，特别是启闭机电气设

希望能帮到你

可编辑修改

备等损坏严重。根据以上复核结论，综合评价高鲁桥水闸为三类闸，应尽快进行除险加固，使水闸能正常运行。

希望能帮到你

可编辑修改

6.2. 建议

高鲁桥水闸已运行38年，经过多年的运行使用，水闸经受了河水冲刷及运行中的磨损，各部位结构均出现不同程度的老化或损坏，高鲁桥水闸是整个昭鲁河防洪规划治理中的一环，为确保水闸防洪灌溉功能的有效性和可靠性，对高鲁桥水闸工程进行除险加固是十分重要的。

一、除险加固工程措施

（1）鉴于水闸防洪安全，但水闸整体稳定和应力满足规范要求，因此建议对水闸闸室、翼墙保持现状，只对局部破损部位表面进行修缮，对下游冲刷破坏部位进行维修，并延长上下游护坦。

（2）经现状调查和复核，目前高鲁桥水闸消力池段长14.2m深1.2m，消力池长度小于复核计算值17.1m，需对消力池进行扩建。

（3）水闸闸门有明显锈斑、止水老化、转到部位锈死，建议对闸门进行维修，更换止水和部件。

（4）原设计及安装的卷扬移动式启闭机与闸门为人工挂钩，运行操作极不方便，启闭门速度慢，人工挂钩操作危险，同时启闭机存在超载运行。相应的配电控制设备简陋、老化，而且操作空间、电气设备布置不满足规范要求，而且电动机已被盗。建议更换启闭机和相应的电气设备，做到一门一机。

（5）为管理操作方便，建议在闸室上部加盖启闭机房。

二、安全监测措施

（1）增设原形观测设施，并按规定进行观测和资料整理。

希望能帮到你

可编辑修改

（2）加强巡视检查。 三、运行管理工作

（1）建议完善水闸运行管理规章制度，配置专业人员进行水闸管理，提高管理人员业务素质，强化安全责任制。

（2）建议强化观测资料收集和整理，为水闸运行管理提供科学、翔实的第一手资料。

希望能帮到你

可编辑修改

图1 高鲁桥水闸全景

图2 高鲁桥水闸平面钢闸门锈蚀严重

希望能帮到你

可编辑修改

图3 高鲁桥水闸启闭机设备老化严重

希望能帮到你

可编辑修改

工程特性表

序号 一 1 2 二 1 2 三 1 2 工程特性名称 水文 坝址以上流域面积 设计洪水量（P=5%） 工程效益 灌溉效益 灌溉面积 防洪 保护人口 保护公路 保护农田 保护输电线路 保护通信线路 主要建筑物及设备 水工建筑物 地基特性 闸顶高程 闸底高程 闸室长度 金属结构 设计引水流量 孔口尺寸 设计水头 闸孔数量 单位 km2 m3 亩 人 km 亩 km km m m m m3/s m m 孔 2500 3500 3 3620 1 2 第四系冲积层 1904.28 1899.28 5.05 155 4×5.0 5.0 3 除险加固后数量 254 155 备 注 希望能帮到你

可编辑修改

希望能帮到你

可编辑修改

.

希望能帮到你

.