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坦洲镇前线水闸工程安全运行探究

摘要:摘要: 坦洲镇前线水闸位于中珠联围最下游。整个中珠联围的大部分产水汇聚于坦洲镇河涌经坦洲镇前线水闸流入磨刀门水道。前线水闸的安全运行关系到中珠联围近百万人民的生命财产安全。本文主要针对其存在问题进行分析并提出自己的一些解决思路。 关键词: 坦
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  摘要:坦洲镇前线水闸位于中珠联围最下游。整个中珠联围的大部分产水汇聚于坦洲镇河涌经坦洲镇前线水闸流入磨刀门水道。前线水闸的安全运行关系到中珠联围近百万人民的生命财产安全。本文主要针对其存在问题进行分析并提出自己的一些解决思路。
  
  关键词:坦洲镇前线水闸; 水闸防御标准; 水闸防御能力; 重建;
  
  水闸工程是水利工程建设中的重要组成部分, 在防洪排涝和改善水环境等方面发挥重要作用, 为我国经济发展起到保驾护航的作用。坦洲镇位于中珠联围最南端, 也是中珠联围最下游, 整个中珠联围的大部分产水汇聚于坦洲镇河道经坦洲镇前线水闸流入磨刀门水道。毫不夸张地说, 坦洲镇前线水闸是中山市坦洲、三乡 (部分) , 以及珠海市前山、南屏和湾仔等地区广大人民群众的生命之门, 扞卫着近百万人口以及万顷良田、国道干线的安全。为了确保坦洲镇前线水闸正常安全运行, 现对其存在问题及解决办法进行探讨。
  
  1 坦洲镇前线水闸的基本情况
  
  坦洲镇前线水闸有以下5个:马角水闸、联石湾水闸、灯笼水闸、大涌口水闸、石角咀水闸。大涌口水闸和石角咀水闸是大型水闸, 灯笼水闸、联石湾水闸和马角水闸是中型水闸。它们共同构成中珠联围外排水闸的主要组成部分, 承担中珠联围防洪、排涝和改善水环境中的大部分任务。在历次台风、洪涝灾害, 特别是2017年“天鸽”台风中经受住了考验, 保障了中山、珠海人民生命财产安全。
  
  2 坦洲镇前线水闸工程存在的问题
  
  2.1 中山、珠海两地用水需求差异, 导致前线水闸管理调度困难
  
  坦洲镇地处中珠联围最南端, 地势自北向南倾斜, 珠海市位于上游地势高, 我镇处于下游地势低矮。珠海市规划地面高程平均高于我镇1m以上;同时中珠联围珠海市以城区为主, 且近年来发展较快, 对“一河两涌”的水体功能要求发生转变, 主要为景观用水, 在连续严重咸潮期对水质要求相对较低, 尤其是对水体咸度是基本没有要求;而坦洲镇除对景观用水外, 主要还有生活和农业用水需求, 因此对水质要求比较高, 特别是对水的咸度较为敏感。可见两地对用水水质和运行水位要求的不同, 造成同一联围内珠海市与中山市对运行水位要求不同, 制约了水闸的运行调度管理。
  
  2.2 石角咀水闸防御能力没有达到防御标准
  
  石角咀水闸为中珠联围的主要排水闸, 同时为中珠联围调水抢淡发挥了重要作用, 也肩负防洪、挡潮的重任, 该闸的安全直接关系到中珠联围内近百万人民的生命财产安全。
  
  2017年中山、珠海遭受超100年一遇的“天鸽”台风袭击, 强台风导致石角咀水闸空箱假孔出现管涌、闸面漫顶险情, 已严重超出该水闸原来设计运行标准。石角咀水闸在此次台风中虽逃过溃闸一劫, 但也暴露出其防御标准不达标, 存在严重的安全隐患。事实上, 早在2011年经专业机构评价鉴定, 石角咀水闸多个运用指标无法达到设计规范标准, 工程存在严重安全问题, 被初步评定为四类水闸, 需降低标准运用或报废重建。为了提高前线水闸的防御能力, 2004年开始, 坦洲镇投入巨资按照可防御百年一遇风暴潮的标准, 逐步重建了坦洲镇前线五个水闸中的大涌口水闸、灯笼水闸、马角水闸和联石湾四个水闸, 唯独石角咀水闸, 由于多方面的原因, 直到今天为止, 还没有正式纳入重建计划。石角咀水闸逃过“天鸽”一劫, 实属侥幸。石角咀水闸防御能力没有达到要求的防御标准, 导致中珠联围整体防御能力达不到有机的统一, 不利于联围整体防御风暴潮的袭击, 重建迫在眉睫。
  
  2.3 前线水闸使用寿命受台风和咸潮影响严重。
  
  坦洲镇地处低纬度, 面临海洋, 属南亚热带季风湿润气候区, 气候温和, 雨量充沛, 受南海海洋性气候影响, 台风频发。台风侵袭时常带来狂风暴雨, 巨浪暴潮, 特别是当风暴潮遭遇上天文大潮时, 常常出现惊涛拍岸, 损毁堤岸和水闸。水闸底板和闸墩与两侧引堤结合处容易出现管涌渗漏的险情, 给水闸带来破坏性的损坏。
  
  咸潮是危害前线水闸安全的主要因素之一。坦洲镇地处珠江磨刀门水道出海口, 每年10月至次年4月枯水期受咸潮上溯影响, 该段时间内每月都有很长一部分时间西江磨刀门水道的水咸度超过200度, 有时甚至达到几千度, 水闸长期处于关闭状态, 闸门和闸墩长期泡在咸水中, 腐蚀受损较一般内陆水闸严重。重建的大涌口水闸、灯笼水闸、马角水闸和联石湾水闸闸门均为钢闸门, 采用液压启闭机;钢闸门虽然也做了防腐处理, 但咸潮腐蚀也非常严重, 大涌口水闸由于重建时间较前, 活塞杆为铸钢, 经过几年的使用普遍存在严重锈蚀, 导致油缸密封圈与生锈活塞杆磨损出现漏油;另外由于咸水侵蚀水闸闸墩混凝土剥落, 出现露筋。已严重影响水闸正常使用, 大大缩短其使用寿命。
  
  台风、咸潮一直威胁着水闸的使用寿命和安全。如何有效减轻台风、咸潮对水闸影响, 是水闸维护和重建过程要着重考虑的因素。
  
  3 坦洲镇前线水闸存在问题的解决思路
  
  3.1 建立统一的中珠联围管理信息化系统
  
  要实现中珠联围水系的运行和调度管理达到合理的补水、换水的目的, 必须建立一套完整的数据采集、数据处理、检测预报的信息化系统, 对围内的水质、水位进行实时监测, 同时实现联围内河涌闸泵的自动化联合调度管理, 通过计算精确操控闸门的开启和关闭时间, 达到最好效果, 由于是整个中珠联围的联合调度, 需要中山、珠海两地相关部门的协商确定。
  
  3.2 重建石角咀水闸, 全面提高前线水闸防御能力
  
  大涌口水闸、灯笼水闸、马角水闸和联石湾水闸虽已重建达到其防御标准, 但在使用过程中必须严格按照《水闸安全鉴定管理办法》规定, 定期对水闸进行安全鉴定, 实时掌握水闸安全情况, 出现隐患, 及时有效解决, 防范于未然。石角咀水闸重建前, 为了安全起见, 应实时监控其安全运行, 对交通桥进行交通管制, 限制大吨位车辆进入, 编制水闸运行应急预案。同时尽快将石角咀水闸重建工作列入议程, 力争实现前线水闸防御标准相统一, 全面提高中珠联围整体防御能力。
  
  3.3 增强前线水闸的抗风、抗咸能力, 延长水闸使用寿命
  
  台风过后, 各水闸一定要及时进行全面检查和维护, 确保其运行安全。日常运行和台风时间, 特别要注重水闸关键部位的检查, 避免水闸险情的发生, 做到防范于未然。坦洲镇属于流溯地质, 淤泥层较厚, 较容易出现水闸底板脱空, 在高水头差, 特别是台风风暴潮高水头差的影响下容易出现管涌渗漏, 所以应定期利用水闸预留灌浆管进行灌浆, 填充密实底板, 以防脱空。为了对抗咸潮, 目前主要使用新型材料“永凝MNP高效防水材料”、“氟碳漆”等对闸墩、闸门进行防腐处理, 效果显着。鉴于大涌口水闸铸钢活塞杆已经存在较为严重的腐蚀, 建议在条件许可时更换防腐蚀性更好的表面镶陶瓷材料的活塞杆。
  
  鉴于当地台风多发, 咸潮上溯频现, 石角咀水闸重建设计务必立足本镇特殊地质特点, 气候因素, 参考现有水闸运行情况, 设计出坦洲特色水闸, 最大程度提高水闸的防御标准。
  
  咸潮多发生在河海交汇处, 例如长三角、珠三角周边地区, 如上海浦东新区长江口沿线三甲港等水闸就多次出现咸潮, 这些地方也是台风的多发地, 我们要联合国内台风、咸潮多发地区的水闸管理部门, 逐步提高信息化交流程度, 共同研究各种养护管理新技术、新设备、新材料、新工艺。研究采用延长水闸使用寿命的加固方法和技术, 提高水闸的使用年限。同时也要关注国外相关动态, 借鉴人家的先进经验。
  
  4 结束语
  
  坦洲镇前线水闸保障着中珠联围近百万人民生命财产安全, 是中珠联围生命之门。在水闸日常使用和设计过程中, 要善于探讨水闸使用过程中出现的问题, 研究问题的解决方法, 确保前线水闸安全运行, 发挥其在防洪排涝、防灾减灾和改善水环境等方面重大作用, 体现她自身的作用。
  
  参考文献
  
  [1]石浩志, 苏建明。水闸设计要点及方法研究[J].城市建设理念研究, 2012, 3.  
  [2]中山市坦洲镇水利规划。  
  [3]刘伟峰, 张瑞。农田水利工程中水闸设计的探讨[J].科技创新导报, 2012, 1.
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