河闸工程论文范文

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依据《水闸安全鉴定规定》(LS214—98)，辽宁省水利水电科学研究院对西五官拦河闸进行安全鉴定，并形成了《凌源市西五官拦河闸进行安全鉴定报告书》，将西五官拦河闸安全类别评定为四类，具体鉴定结论如下:

1)工程过流能力不足，无法满足本河段防洪要求。

2)翻板闸闸门、底板、支墩、翼墙等构造物严重损坏，无法正常运行。

3)进水闸闸门全部丢失，无机电设备、无启闭机、无观测设施。

4)闸室渗透稳定未能满足相关要求，消能防冲设施完全损坏。

5)混凝土强度、冻融、炭化、剥蚀局部未能满足相关要求。

6)闸前淤积深度超过1.5m，大部分位置与闸门顶部齐平。总的来说，沉陷变形问题、稳定问题、渗漏问题、闸前淤积问题是西五官拦河闸的主要病险问题，不仅对其使用功能的发挥造成严重的影响，而且对下游地区人民群众的生命财产安全构成一定威胁，急需进行治理。

2工程布置及主要建筑物加固设计

2.1设计原则与依据

根据西五官拦河闸的实际情况，本次除险加固设计采用以下原则:

1)严格根据工程规划及相关文件的要求进行设计。

2)设计成果需满足国家和水利水电行业现行的规范与规程。

3)水闸防洪设计:水闸泄洪能力设计以河道防洪标准为依据;由于早年河道防洪规划已经考虑水闸的影响，因此除险加固设计中，水闸泄洪能力不低于原水闸标准;需进行河道清滩(淤)。

4)引水闸设计:引水闸规模沿用原有设计，在满足引水灌溉流量要求的同时，确保泄流、过流能力不小于原闸;引水闸闸室、闸门、上部结构、启闭设备重新设计，闸底板上部混凝土需凿除置换，效能防冲设施整体拆除重建。

5)引水闸启闭设备选择手电两用螺杆启闭机。

6)水利自动翻板闸设计:结合翻板闸实际情况，处理原则为拆除新建，并于下游增设消能防冲设施;考虑原水力自动翻板闸依靠水力开闭闸门，无需人为开闭，因此新建翻板闸选用液压自动翻板闸。

7)溢流坝设计:结合溢流坝实际情况，处理原则为拆除原有土石结构，增设消能防冲设施，与右岸翻板闸统一新建液压自动翻板闸。

2.2闸型与轴线的选择

2.2.1拦河闸轴线本次设计是将原闸拆除后新建拦河闸，因此拦河闸轴线沿用原有轴线。

2.2.2拦河建筑物形式本拦河闸原有坝型为水力自动翻板闸，因此备选坝型包括水力自动翻板闸、液压翻板闸和橡胶坝。水力自动翻板闸具有成本低、操作简单、便于维护等优点，但本河道泥沙含量较大，随着使用时间的延长，淤积问题将会使部分闸门无法正常开启，因此予以排除。橡胶坝具有成本低、安装简易、塌坝后阻水建筑物少等优点，但同时也存在使用年限较短、运行维护费用较高、泵房投资较大等缺陷，为确保运行可靠性予以排除。液压翻板闸具有使用年限长、可靠性高、便于管理维护、调节灵活等优势，但初期投资较高，金属结构安装工作量较大。经过综合考虑并参考业主意见，本拦河闸最终选用液压翻版闸型式。

2.3引水闸

引水闸设计原则为加固后过流能力不低于原有水平，孔口底高程为原设计高程376.20m，仍采用单孔，孔口净高1.00m、净宽1.20m。引水闸闸址位于左右岸，基础为砂砾石，闸室结构需同时满足自身稳定性与应力要求。为方便工程管理与操作，引水闸型式为穿堤涵型式、钢筋混凝土结构，采用手电两用的螺杆启闭方式，闸门选用平板钢闸门。

2.4工程总体布置

西五官拦河闸闸室段总长156.80m，共有17孔，闸门净宽8m，每2孔闸墩设置一沉降缝，分缝处闸墩宽1.5m，不分缝处闸墩宽0.8m;左右边墩宽1.2m，分别于两岸堤防、挡土墙形成平台，控制泵房设置于右岸下游侧挡土墙回填平台处。

2.5闸室结构布置

2.5.1闸室形式为满足汛期泄洪要求，采用开敞式闸室，堰型采用宽顶堰。

2.5.2闸底板顶高程为兼顾基础抗冻以及减少淤积的要求，确定闸底板顶高程为375.50m。

2.5.3闸门尺寸根据引用灌溉流量时对上游水头的实际要求，拦河闸设计挡水高度确定为1.60m，闸门向上游倾斜挡水(倾斜角45°)，垂直挡水高度1.60m，闸门净宽8m。

2.5.4闸墩布置闸墩包括三种尺寸，左、右边墩厚1.20m，底板每两孔一分缝，分缝位置在中墩上，分缝中墩厚1.5m共8个，不分缝中墩厚0.8m共8个。由于闸墩上部需设置人行桥，所有中墩与底板长8.00m，上游端头采用半圆形，半径随墩厚而变化;下游端头半圆形。分缝中墩上、下游连接处设置651型橡胶止水带，闸墩顶高程378.10m。

2.6人行桥设计

为满足液压启闭机操作和检修的实际要求以及方便两岸交通，于闸墩上设置人行桥一座。桥面高程381.22m，与两岸防护堤平顺连接。人行桥采用混凝土槽型板桥，桥面净宽3m，铺装层采用C30小石混凝土，最小厚度0.07m，桥面横向坡比1%，以利于桥面排水。梁板高0.70m，宽0.8m，单跨布设4道梁。人行桥单跨长度9.10m，共计17跨，全场155.60m(包括缝宽)，桥面栏杆采用金属栏杆。

2.7挡土墙设计

左右岸挡土墙分别位于左右岸边墩上、下游，采用悬臂式钢筋混凝土挡土墙，混凝土标号C20W4F200。左岸挡土墙上、下游段长度分别为17.89m、23.44m，墙顶设计高程380.28m，最大墙高7.58m，墙后回填与墙顶等高。下设素混凝土垫层10cm，墙后设置竖向、横向排水盲沟。右岸挡土墙上、下游段长度分别为14.94m、24.54m，墙顶设计高程380.28m，最大墙高7.58m，墙后回填与墙顶等高。下设素混凝土垫层10cm，墙后设置竖向、横向排水盲沟。

2.8引水闸设计

为满足灌溉需求，在拦河闸左右岸设置流量为1m3/s的引水闸，由于设计流量相同，因此左右岸引水闸的闸门尺寸、涵洞尺寸以及进口底高程均采用相同设计。引水闸进、出口底板高程分别为376.20m、376.05m，涵洞底坡为1%，闸室段与涵洞总长15m，进出口均为钢筋混凝土铺砌，铺砌厚度为0.2m。

2.9河道清滩设计

河闸附近河床淤积问题较为严重，不仅减少了进水闸取水量，同时也会削弱行洪能力，因此需进行适当的疏浚清淤。根据本工程实际情况，同时结合除险加固工程布置，确定闸0－160m～0+160m桩范围内除建筑物外的河道需要清滩。其中，上游闸0－160m～闸0－010m桩号需清滩至375.50m高程;下游闸0+056m～闸0+160m桩号需清滩至375.20m高程，河床两侧清滩开挖边坡为1∶2。

2.10护岸设计

为确保两岸边坡在清滩后的稳定性，需对拦河闸0－160m～闸0+160m的河岸边坡采取防护措施(拦河闸范围内除外)。护坡采用厚度为0.3m的格宾石笼，下设厚度为0.2m的砂砾石垫层，下格宾石笼与河道内海漫相接。

3结语

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论文摘要:文章简要阐述了水闸调度，并通过对某水利工程的水闸调度案例进行研究，指出水闸调度应注意的一些事项，希望能给一些大型水闸的调度提供一定的经验。

一、水闸调度

(一)水闸调度目的

为分泄、引用、滞蓄江河天然径流及调节水位或阻挡海水入侵，而对水闸进行的有计划的管理运用。总的要求是在保证工程安全的条件下，合理地综合利用水资源，按照规定的水利任务的主次合理分配水量;在防洪运用中，必须与上下游工程相配合;要尽量防止泥沙淤积，延长使用寿命。

(二)控制运用指标

在水闸调度中用作控制条件的一系列特征水位与流量，主要有:上游最高、最低水位，最大过闸流量及相应单宽流量，最大水位差，兴利水位及兴利引水流量等。允许双向运用的水闸应有相应的上述指标。这些指标，应根据水闸设计中规定的相应特征水位，考虑工程建设和安全情况、国民经济各部门的现实要求、水文数据的变化等具体情况研究确定。

(三)调度计划

由水闸管理单位根据控制运用指标，结合工程具体情况和有关方面的合理要求，参照历史水文规律和工程运用经验及当年水情预报等制定，内容包括:各时期的控制水位、流量及运行方式等。在实际调度过程中，应在计划规定的范围内运用，如因特殊情况需要在规定的上、下限指标范围外运用时，须经过验算及鉴定。

(四)调度方式

为满足既定的水利任务如防洪、灌溉、发电等而制定的具体运用规则，它是水闸安全地、经济地运行的关键。

二、某水利工程概述

某水利工程是一个以防洪、发电为主，兼顾灌溉、养殖的综合利用水利枢纽工程。枢纽控制流域面积46800km2，多年平均流量1250m3/s，枢纽总库容24亿m3;水库校核洪水位91.52m(P=0.1%)，相应下游校核洪水位90.95m，对应泄洪流量为42000 m3/s;水库设计洪水位86.43m(P=1%)，相应下游设计洪水位86.05m，对应泄洪流量为32700 m3/s;水库正常蓄水位77.5m，有效库容5.7亿m3，下游最低水位为59.79m。该水利工程通过对运用水库的蓄、泄和挡水等功能，对水资源在时间、空间上按需要进行重新分配。在保证水利工程安全的前提下，综合利用了水资源。

该水利工程位于A市的下游，重点要确保A市的防洪安全和下游防洪任务以及保证发电量，所以电站的发电回水对A市的影响也是一个比较敏感的问题，因此电站的正常发电运行，对其发电回水必须控制。同时该工程需要考虑到灌溉、养殖的任务，总体情况复杂、要求较高，所以需要依据科学的系统工程理论，拟定最优调度运用方式，建立自动化调度系统，逐步实现水利调度的最优化、自动化。

三、水闸计算机自动化监控调度系统

(一)系统的硬件组成

计算机监控系统的总体结构设计由多圈绝对值编码器闸门开度仪、Profibus-DP接口、Profibus-DP总线、可编程控制器、监控计算机等组成。

(二)系统的软件组成

主要监控计算机与各级控制器通过网络连接，对整个闸门系统进行监测、控制和保护。

(三)系统实际应用

系统从管理功能一般可划分为4个层次:操作层(水闸监测)、控制层(分中心)、调度层(中心)、信息网络。

1.操作层设在各基层水闸管理单位，负责采集闸内外水位、雨量、闸位、闸门开关量、水泵开关量等相关数据，并接受有关控制信息。

2.控制层(分中心)按水利片或区县设置，每个水利片或区县一个调度分中心，它处于整个系统的中间层，是连接基层与决策层的纽带。对上联系着调度总中心，对下接收所辖水闸监测站的水情工况数据，并统计处理后上传给调动总中心，同时接受调度总中心下发的调度指令。

3.调度层(中心)则是整个系统的指挥中心，它负责接收监测点传来的水情工况数据(包括视频图像)，并进行远程监测;备份各监测点水情工况的历史数据;对接收到的数据进行分析处理，专家决策，提出调度方案。

(四)信息网络

网络模型是整个水闸调度信息系统的基础，其目标是形成一个安全、稳定为综合业务服务的IP数字通道。网络设计包括物理信道设计，网络安全设计，网络运营维护设计等内容。网络模型设计要按以下原则来进行:

1.合理的拓扑结构设计，要求网络的拓扑结构具有如下特点:可靠性，易维护，性能价格比优良，配置灵活，便于集中管理，可扩展，最大限度保护已有投资，便于维护通信的安全。

2.各部门间通过子网划分保持互相独立。

3.结构化布线，建立高速网络。

4.设备选型和配置时要满足扩展能力、支持多业务服务、大数据量的突发服务响应能力等应用需求。

5.采用现场总线方案将监控设备连接起来，以构成了一个稳定、易于扩充的硬件环境。传输介质采用屏蔽双绞线，系统采用总线式的拓扑结构，各设备采用总线接插件连入总线。PLC具有总线访问的权限，可以读取水位计，闸门开度仪等的实时数据，从而达到监视设备运行状态的目的。

四、水闸调度方式

(一)分洪闸调度

分洪闸以A市作为防洪保护区代表站和闸前的水位(或流量)作为控制条件。根据上游水情及分洪闸以下河道的安全泄量情况，适时开闸分泄超额洪水入分洪道或分洪区，并根据水情及防汛情况及时调整分洪流量，以充分利用河道泄洪能力及减少分洪损失。同时充分考虑发电所需水量，在一般情况下，电站正常发电回水位在A大桥处应控制在78.5m以下，其相应的入库流量为4800 m3/s。而在天然情况下，A大桥水位78.5m其相应流量约为9000 m3/s，因此，水库发电运行调度要重点研究入库流量4800 m3/s～9000 m3/s时，保证A大桥处的水位不超过78.5m的相应措施。当入库流量超过9000 m3/s时，为减少对A市水位的影响，水库必须腾空，经研究水库水位维持72.5m，对A大桥的水位基本没有影响，因此水库腾空至72.5m时，为方便回蓄，水位可维持不变。当洪水更大时，分洪闸敞开泄洪。

根据水电站的水情自动测报系统持续提供的24h精确的流量预报，发电调度可以根据24h预报入库流量进行，按上述要求，结合闸门模型试验成果，发电调度可分三个流量段进行:

1.当24h预报入库流量小于4800 m3/s时，维持正常蓄水位77.5m运行，结合面临流量的大小，由厂房发电与泄水闸Ⅰ区8孔联合运行调度闸门的启闭控泄流量。

2.当24h预报入库流量在4800 m3/s～9000 m3/s之间时，为保证柳江大桥水位不超过78.5m，又方便水库回蓄，按坝前水位、预报流量及面临流量进行调蓄调度，由泄水闸Ⅰ区8孔和Ⅱ区10孔共同以相同的闸门开度均匀启闭进行控泄。

3.当24h预报入库流量大于9000 m3/s时，水库泄至72.5m。洪水再大，18孔泄水闸敞开泄洪。当洪峰过后，直至预报入库流量小于4800 m3/s、面临流量小于8200 m3/s时，水库逐渐回蓄至77.5m，恢复正常发电运行。为满足蓄泄期间的通航水位变幅要求，每小时蓄泄变化的流量不大于1000 m3/s。

(二)挡潮闸调度

主要考虑到该水利工程年降雨不平均、汛期径流量大的因素，为阻挡入侵，以满足排涝、防洪、灌溉、航运等方面的要求。采取分季节分级控制河网水位、根据气象水文预报提前排水和及时蓄水，使排涝与灌溉均得到较好满足。控制河网水位时，也考虑航运的要求。同时十分重视挡潮闸前淤积问题，充分利用潮水和汛前泄水冲淤。

(三)排水闸调度

及时的排除涝水，控制闸上水位不超过耕作要求的水位。在汛期外河水位高涨时，及时关闸，防止倒灌，并利用外河水位短期回落时机开闸抢排涝水。在汛后，外河水位低于闸内水位时，即开闸排水，以使尽可能多的土地进行耕种。对于灌排两用闸，当灌溉季节遇到干旱年份应根据农田需要，适时开闸引水灌溉。并根据河道自然条件在鱼苗旺发期引水“灌江纳苗”，将鱼苗送入闸内河道。

(四)进水闸调度

根据灌区和电站的需水要求，及考虑到外河水位的变化，有计划地引水。趁外河涨水时机及时开闸引水，使湖泊水库尽快充满。

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论文摘要：麻湾引黄灌区工程，自1989年2月21日破土动工，至1991年6月末全部竣工，总投资4005万元。是当时全省黄淮海平原农业开发和黄河三角洲开发的重点工程项目，也是当时东营市建市以来地方兴建的大型引黄灌溉工程之一。

东营市是一个水资源相对缺乏的城市，在实施国家级战略，建设高效生态经济区的大背景下，强化水资源统一管理，搞好水资源的优化配置和高效利用，实施灌区续建配套与节水改造项目建设，促进灌区水利事业可持续发展非常必要。在此，笔者认为：要进一步强化以黄河水资源为主的水资源统一管理、优化配置和高效利用，搞好引黄灌区综合治理、节水改造和续建配套项目建设，促进引黄灌区可持续发展势在必行。

一、麻湾引黄灌区设计规模

东营市麻湾灌区是在原打渔张引黄灌区工程基础上，调整、改建而成的。新建引黄闸和总干渠，贯通原打渔张灌区二、三、四干渠，进而成为独立引黄灌区。引黄灌溉既保障了农业丰收，又补充了地下水，淋洗了盐分，有效地保证了地下水位的稳定和水质；设计灌溉面积4.93万公顷；年引黄河水1.5到2亿立方米，实际灌溉面积在3万公顷以上。

麻湾引黄闸位于黄河右岸的东营市东营区龙居乡麻湾险工上。总干渠自引黄闸下向东南，穿过南展堤大孙闸经大孙村西，向东南直插原打渔张四干渠，顺四干渠向东至庞家节制闸，然后沿四干四支折向正南，横跨打渔张河、穿过支脉河，经广青路南闫家泵站提水后，过三干向南，在广饶温楼闸入二干。由麻湾引黄闸至二干温楼闸，总干渠纵贯2县区5乡镇， 全长33.2千米。麻湾灌区控制范围，即原打渔张灌区二、三、四干的控制范围：新广蒲河以南、小清河以北(通过二干十二支过清工程也可过小清河)、广南水库以西、东营市与惠民地区边界以东。

麻湾灌区设计规模：引黄流量60立方米每秒，1条总干，3条干渠，1条分干，控制面积7.02万公顷， 设计灌溉面积4.93万公顷。各类建筑物103座，其中较大型建筑物有麻湾引黄闸、 大孙灌溉闸、打渔张河渡槽、支脉河倒虹吸和闫家扬水站等5座，改变了灌区范围内靠天吃饭的局面。

二、麻湾灌区改扩建工程

(一)三干渠改造恢复治理工程

为了解决广饶县2800公顷和广北农场1000公顷农田灌溉， 1991年4月市人大代表视察东营水利工作时，张万湖副市长指示：由市引黄灌溉管理局牵头，组织广饶县和广北农场对三干渠下游进行工程恢复技术设计。设计由东营市水利勘测设计院承担，1992年6月完成全部设计。

设计原则：既要保证三干下游用水，又要汇入二干5.0立方米每秒的流量，以缓解二干下游的供需矛盾，解决原三干渠供水范围没有包括的右岸 (其右岸原属二干供水范围，因偏远、地势高而难供水)供水问题。

该工程由东营市引黄灌溉管理局组织施工，于1992年3～6月施工，共完成土石方23.5万立方米，建筑物37座，其中有李庄节制闸、泄水闸、尾水闸修复、丁庄渡槽，干渠排沟生产桥12座，支门21座，完成投资147.09万元。三干下游的恢复治理，结束了广饶县丁庄乡和广北农场等单位40年来靠近干渠而又用不上黄河水的历史。

(二)总干渠渠首段衬砌工程

由于受东张铁路桥桥底高程限制，麻湾灌区在原设计中，引黄闸到东张铁路桥段渠底比降是1/11000， 在没有渠首沉沙的情况下，经一年运行，造成渠首淤积严重，因此对渠首需要进行改造。由东营市水利勘测设计院设计，将渠首渠底高程抬高75厘米， 将比降由1/10000调整为1/7000，将底宽由28米扩大到33米，将流量由60立方米每秒加大到80立方米每秒。 该工程由市引黄灌溉管理局于1992年9～12月组织施工，完成展区内2.3千米的砼板衬砌，投资150万元，有效地减少了水量流失，节约了水资源，提高了引黄灌溉效率。

(三)总干大孙灌溉闸以下衬砌工程

1998年6～8月，由东营市灌溉管理处设计并组织施工，对大孙闸以下3.2千米进行砼板衬砌，投资250万元，从此改变了该段渗漏严重的现象，进一步提升了干渠整体效能。   

(四)四干渠改扩建工程

麻湾灌区四干渠是东营区和胜利油田用水的重要输水渠道。由于黄河近年来经常断流，造成四干下游农田和胜利油田广南水库严重缺水的困难局面。对四干进行改扩建，满足东营区东部4个乡镇和广南水库用水需求，由四干、五干共同向广南水库输水，实现“二龙抱珠”，是东营区和胜利油田多年迫切要求。根据东营市和胜利石油管理局《第七次联席会议纪要》，由胜利石油管理局供水公司委托东营市水利局勘测设计院，对四干渠进行改扩建设计。

四干渠工程改扩建工程总体布置是：扩建四干进水闸，改建北隋节制闸、大许节制闸，新建王岗节制闸；扩大四干断面，底宽由8～5米加大到18.5～11米；流量由15～5立方米每秒加大为50～30立方米每秒。干渠长度由30.30千米延长至32.28千米，终点到广南水库2号沉沙池。 在2号沉沙池前新建浮筒式扬水站，8台机组，设计扬水能力30立方米每秒(此站由河南省水利勘测设计院设计)。干渠为土渠，比降1/6000；其中4处弯道长1089米护坡， 护坡结构自上而下为：60毫米厚、30毫米厚聚苯乙烯保温板(阴和0.2毫米厚塑料薄膜。

整个干渠分为两段布置：四干渠首至东辛路：长8.07千米，北坝基本不动，搬南坝向南拓宽；排水沟设南岸。东辛路至广南水库沉沙池泵站：长24.21千米，南坝基本不动，搬北坝向北拓宽；排水沟设干渠北岸。麻湾灌区四干改扩建工程由胜利石油管理局和东营区人民政府组成施工指挥部，市水利局负责质量监督和竣工验收。1998年3月开工，10月完工，总投资4800万元。

四干渠改扩建工程完成改建长度32.28千米，土方329万立方米；改建四干进水闸(新增4孔) 1座，改建、新建节制闸3座(北隋、大许、王岗)，改建支门36座，新建支渠扬水站18座，新建改建生产桥及公路桥21座；新修东辛路至庞家进水闸柏油路一条，长8.0千米；新建、扩建4处管理站(庞家、北隋、大许、王岗)；四干下游沿渠道新建泵站专用电力线16千米，进一步提升了工程整体面貌，增强了节水综合效益，促进了灌区社会效益的发挥。

三、麻湾灌区节水改造工程

20世纪90年代以来，黄河来水与需求矛盾日益突出，兴建节水型输水工程已成为弥补水资源不足的重要措施。一方面是水资源的严重匮乏，另一方面灌区灌溉水利用系数仅为0.45左右。灌区设计灌溉面积4.93万公顷，现状有效灌溉面积4.00万公顷，实际灌溉面积只有3.33万公顷，因此麻湾灌区建设节水型输水工程已经非常必要。  麻湾灌区节水改造工程是全国大型灌区续建配套与节水改造项目之一， 搞好灌区节水改造对促进灌区经济发展具有十分重要的意义。

四、麻湾灌区节水改造续建北延工程

2010年6-9月间，由东营市水利局组织承建的东营市麻湾灌区续建配套与节水改造工程：“总干渠北延工程”是以麻湾总干作为引水水源，以原打渔张总干作为输水渠道，将麻湾总干、曹店干渠、胜利干渠贯通，可以有效利用麻湾引黄闸的引水优势，实现引黄工程联合调度，水量互补，提高引黄供水保证率；同时，还可以联通广蒲河，老广蒲河、五六干合排、清户沟、广利河等城市水系工程为其建设提供可靠水源；另外，作为一条分干渠还可以向龙居、史口两镇供水，满足区域农业灌溉用水需要。 

麻湾总干渠北延工程控制灌溉面积19.10万亩，设计流量20立方米/每秒，该工程严格按照《灌溉与排水工程设计规范》和《水利工程质量体系》要求施工。工程级别为3级，建筑物级别为4级。主要建设内容包括衬砌渠首进水闸（设计桩号：0+000）--南二路桥（5+110）段5.11km渠道以衬砌为主的配套与节水工程；坼除重建生产桥3座；新建生产桥1座；维修生产桥1座；坼除重建支渠进水闸1座；新建支渠进水闸4座；改造支渠提水泵站2座。工程共完成土方（挖方）3.55万立方米；（填方）3.05万立方米，砌石6701立方米；砼及钢筋砼1141立方米。有效地改变了工程面貌，为保障东营市更加合理利用黄河水资源和促进黄河水城建设打下了良好基础。

五、麻湾引黄闸新建闸前泵站工程

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关键词：难点，对策，防裂

 

一、工程概况

刘家道口枢纽工程位于临沂市刘家道口村北的沂河干流上。主要有刘家道口节制闸、分沂入沭彭家道口分洪闸（已建成）、刘家道口放水洞、盛口放水洞、姜墩放水洞、盛口切滩、闸上堤防截渗，李公河防倒漾闸、李庄闸、水文观测设施、工程管理设施等工程组成。

本工程为Ⅰ等工程，主要建筑物为1级建筑物，防洪标准为50年一遇洪水设计，设计流量12000m3/s，100年一遇洪水校核，校核流量14000m3/s。刘家道口节制闸是实现沂沭洪水东调入海的控制性建筑物，是目前国内设计流量最大的平原水闸，闸室总净宽576.0m，共36孔，单孔净宽16.0m。闸室顺水流方向的长度为27.5 m，垂直水流方向总宽646.0m，闸室为分离式结构，大底板厚2.5m，闸墩厚2.0m，工作闸门为钢质弧形门，尺寸（宽×高）16×8.5 m，液压式启闭机，检修闸门为钢质叠梁门，节制闸进口连接段包括闸前铺盖、上游护底以及上游两岸翼墙和护坡，出口设有消力池，海漫以及防冲槽和下游两岸翼墙及护坡等。

二、一般水闸混凝土产生裂缝的原因

为了更好地控制裂缝和采取有效措施对裂缝进行预防,必须对裂缝的成因机理进行全面的分析.大量的工程实践证明,闸墩裂缝的产生主要与墩体内外温差、混凝土的干缩、自生体积变形、外部约束等有关,通常是多因素综合作用的结果.

三、刘家道口节制闸混凝土的主要防裂措施

1. 防裂措施的设计与研究

（1）结构分缝。每孔闸为一个结构段，顺水流方向长27.5m，垂直水流方向宽20.0m，满足规范规定的在软基上不宜大于35m的要求。

（2）基础处理。闸室基础采用c15混凝土回填处理，以减小不均匀沉降。

（3）限裂设计目标。。根据工程所处环境，主要结构按三类环境考虑，钢筋混凝土结构的最大裂缝宽度按0.2mm控制。

（4）材料要求。根据工程处在水环境，防腐要求高的情况，业主单位委托有关科研单位进行了配比试验研究，最终选用高性能混凝土，主要采用了大量的掺合料（粉煤灰）。

（5）对主要结构采取的设计措施。对闸墩采用预应力钢铰线丝，按不出现裂缝设计。并要求闸墩的底部1m与闸底板一起浇筑，以减小底板对闸墩的约束。门槽等局部部位增设限裂钢筋网。部分二期混凝土掺用膨胀剂，采用TEA混凝土微膨胀剂。

（6）混凝土温控的设计与研究。本工程闸底板、闸墩长度较长、体积较大，属大体积混凝土，施工期主要为低温季节，采用了不同季节、不同部位混凝土施工的温控措施，对入仓温度、模板要求、拆模时间（建议10~14天拆模，实际7~15天）、通水冷却、新浇混凝土保温、保湿养护等提出了具体指标数据。。

2. 施工采用的防裂措施

一、为保证夏季施工控制入仓温度不超过28℃采取如下措施：

（1）加强道路养护，提高机械完好率，避免机械故障，缩短混凝土运输及等待卸料的时间。

（2）砼吊罐表面用泡沫板包裹进行保温，减少砼运输过程中的温度升高量。经实测，采取保温措施后比不采取保温措施的情况下，在20分钟内温度升高值要低约1℃。

（3）砼入仓后及时进行平仓振捣，加快覆盖速度，缩短混凝土的暴露时间。

（4）采用喷洒水雾的方法降低仓面气温。对闸墩大钢模，在其外表面铺设花管进行喷洒冷水降温，防止大钢模表面温度过高而对已入仓砼的温度控制带来不利影响。

（5）对闸墩砼，由于其仓面较小，在其顶部利用满铺脚手片，顶面再铺一层土工布形成遮阳棚进行防晒。经实测，采取遮阳措施后比不采取遮阳措施的情况下，砼仓面内温度要低约7~10℃。

最终保证夏季施工控制最大温升、内外温差及降温速率达到如下结果：

（1）控制混凝土浇筑后二天内温升值不大于30℃；

（2） 控制混凝土降温速率不大于4℃/d；

（3）控制混凝土内外温差不大于13℃；

（4）砼养护措施。。

二、 冬季施工保温对策

（1）原材料保温

原材料堆放必须用帆布覆盖，堆放高度不应低于6.0m。

（2）运输过程中保温

一是搅拌系统保温，二是砼运输搅拌车外面用棉帆布被包裹。

（3）仓面保温

在浇筑面积比较大的仓面，采用彩条布搭设保温棚，现场多次抽测砼入仓温度（砼下5~10cm）晚上一般在8℃左右，白天在8~10℃之间。砼浇完收光阶段，保温棚用碘钨灯加热保温。收光完毕后表面先覆盖一层塑料膜，然后再加一层用花雨布包裹的草帘被保温。

（4）模板保温

大小底板的侧模使用2cm厚竹胶模板，浇完后外挂保温被保温，拆模后立即用2cm厚闭孔泡沫板覆盖，用三道木条固定，保温效果相当好。

闸墩钢模板外表用3cm厚的软性泡沫板粘贴，经实测闸墩仓内温度大于15℃，保温效果非常显效。

⑤拆模后闸墩保温

根据SDJ207-82规范的要求，混凝土允许受冻的临界强度：大体积内部混凝土应不低于5.0Mpa；大体积外部混凝土和钢筋混凝土应不低于7.0Mpa。工程采取措施为：贴保温板的闸墩钢模板保温时间不小于15天，在气温稳定的时间段内拆模，边拆边包裹一布一膜的复合土工膜，再用铁丝固定。

四、结束语

水闸闸墩及其他类似倒“T”形混凝土结构的裂缝问题突出且复杂,已受到越来越高度的重视.要使混凝土结构的裂缝得到有效的控制,必须加强科学研究工作,揭示裂缝机理,推出新技术、新方法.刘家道口节制闸工程混凝土防裂从设计、施工两方面技术措施开始，研究解决该工程混凝土防裂的难题，通过实际运用所得的效果来看，所浇筑的闸墩、大底板砼没有出现贯穿性裂缝。以上所述防裂措施，基本上解决了岩基上闸墩不裂的难题。

参考文献：

1. 钢筋混凝土结构设计规范.中国建筑工业出版社，1999.2.

2.陈 舟，水闸混凝土防裂措施及裂缝处理，2007.07

3. 黄守琳等，刘家道口节制闸工程施工难点及对策，治淮工程建设质量与安全论坛，2007.05

4. 左东启，王世夏，林益才，水工建筑物（上，下册），河海大学出版社[M]，1995,01

篇5

【论文关键词】荒地排河;现状;问题;治理;实施方案

1河道概况及存在的问题

1.1河道概况

1.1.1河道现状。荒地排河开挖于1970年,位于独流减河以北,起自石化泵站(乙烯泵站),沿独流减河左堤北侧,经大港发电厂,穿津歧公路,在大港发电厂循环河北侧,东至挡潮闸入海,全长16.7 km,负责独流减河以北、北环路及上高路以南、八米河以东、海滨大道以西范围内的排水。排水范围内主要有天津石化公司、100万t乙烯、油建公司、大港发电厂、新泉海水淡化公司、古林街、石化园区、开发区、生活区、港东新城,正在建设的南港轻纺园,排水面积61.39 km2。

1.1.2水利设施情况。现有六米河、十米河、城排明渠、板桥河4条河道汇入荒地排河;沿河座落石化泵站(16 m3/s)、大乙烯排水泵站(13.8 m3/s)、十米河泵站(16 m3/s)、城排泵站(6 m3/s),4座泵站的排水能力为51.8 m3/s。wWW.133229.Com南港轻纺园的雨水、污水的排水规划正在编制,如果不开辟新的入海河道,其雨水、污水只能入荒地排河。

1.1.3历年治理情况。荒地排河从开挖至今,对解决该区域的排水问题发挥了很大作用。近几年来,虽然先后建设了大港发电厂节制闸、海口挡潮闸,并对险堤段和入海口淤积进行了治理,但河道治理与大港经济社会的发展相比仍较为滞后。

1.2存在的问题

1.2.1设计断面小,排水标准低。原河道负责排除荒地、农田的积水,排水采取自流形式,设计标准低,排水时间长[1-2]。

1.2.2地权与河道管理分置,年久失修。该河上段占地属津南区,由三角地指挥部管理,长3.3 km;中段占地属大港管理,长6.47 km;下段占地属塘沽,由盐场管理,长5.43 km。由于种种原因,3个行政区没有对河道实施有效管理,造成堤防及沿河水利设施破烂不堪。

1.2.3淤积严重,排水不畅。由于水土流失和海潮挟带泥沙沉积的影响,河道的淤积深度在1.5~2.5 m之间;另外,汛期多发位时,河道水位被潮水顶托持高不下,水位抬高,雨水不但不能入海,反而会造成漫溢,淹泡临河低洼的区域。

1.2.4排水面积加大,增加了排水压力。由于沿河企业、园区、城区的快速建设,使地面截留、渗漏减少,而企业的外排水标准高,导致排水量大幅增加[3-4]。

2治理的必要性、目标及规模

2.1治理的必要性

2.1.1城区排水的需要。天津石化100万t乙烯、南港轻纺园、陆港橡胶等一批大项目相继落户大港,东部城区建设正在加速,原先的农田、荒地、坑塘,正在快速转变为工业园区和现代化城市。由于用地性质改变,排水标准也应相应提高。初步测算,荒地排河的流量达到70 m3/s时,才能满足排水要求,而现状荒地排河的最大排水能力只有10 m3/s,远远满足不了城区发展对排水的要求。大港城区附近另一条入海河道是独流减河。独流减河全长68 km,是大清河主要入海河道,担负着保卫天津市区防洪安全、渲泄大清河洪水入海的重要任务,大港段河道还担负着引黄济津和南水北调的引水任务,排水压力比较大。

根据有关规定和河道上下游的实际情况,大港城区及企业的雨水不能向独流减河排水。一是独流减河水质要求。根据天津市人民政府津政函[2008]9号《关于对海河流域天津市水功能区划的批复》的要求,万家码头至十里横河段日常期间2010年应达到ⅴ类水水质目标(饮用水输水期间2010年应达到ⅲ类水水质目标),十里横河至南北腰闸段2010年应达ⅴ类水水质目标。由于各单位排水不能保证达到ⅲ类或ⅴ类水质要求,因此向独流减河排水不符合天津市水功能区划的要求。同时,该段河道是引黄济津和南水北调的重要引水河道,一旦入独流减河的水质影响引水水质,不但影响市区居民的引水安全,而且将产生极其不好的政治影响。二是独流减河汛期行洪要求。独流减河负责大清河水系的泄洪,遇有上游洪水经独流减河泄洪时,设在独流减河左堤的口门必须封堵,避免发生险情,以确保天津市区安全。三是对沿河企业单位的影响:①对大港油田和北京地下储气库的影响。自大港电厂南北腰闸建成后,为保证大港电厂安全生产(水位要求、水中无杂物),除上游洪水下泄外,北腰闸不允许开启。因此,排入独流减河的水无法入海,只能囤积在河道内,抬高河道水位,造成漫滩现象,直接影响大港油田油井和北京地下储气库的正常生产。②对大港发电厂的影响。由于大港发电厂机组按海水冷却设计,冷却水中若有大量的污水对机组的腐蚀非常严重,不利于机组设备的正常运行。③对沿河生产单位的影响。沿河自然养殖户较多,苇地鱼池数千公顷,若排水造成污染,养殖户索赔损失,引起群众上访事件,引发社会不稳定。因此,荒地排河成为大港城区雨水排外的唯一河道,具有保证城区排水安全的重要意义。

2.1.2水环境治理的需要。当前,滨海新区快速发展,城市面貌日新月异,而荒地排河做为城区外围唯一的入海河道,河道的水环境与城市发展不协调。因此,必须对荒地排河进行综合治理。

2.2治理目标

完善设施,提高功能,确保区域排水安全;推进水环境治理,创造良好的水生态环境,实现人水和谐[5]。

2.3治理规模

2.3.1工程任务。全面治理荒地排河石化泵站(大乙烯泵站)至入海口16.7 km河道。

2.3.2治理规模。根据企业排沥标准及各排水口入河流量,兼顾长远发展,进行分段设计:①十米河以上段工程治理规模:石化泵站排水流量16 m3/s,乙烯泵站排水流量13.8 m3/s,河道排水流量按30 m3/s考虑。②十米河至板桥河段工程治理规模:十米河以上排水流量30 m3/s,十米河泵站排水流量16 m3/s(正常运行12 m3/s),城排泵站排水流量6 m3/s,该段排水流量按50 m3/s考虑。③t型河口至挡潮闸段工程治理规模:t型河口以上河段排水流量50 m3/s,板桥河汇入排水流量20 m3/s,该段排水流量按70 m3/s考虑。

3工程实施方案

3.1设计依据

工程等级和排沥标准参照《水利水电工程等级划分及洪水标准》(sl252-2000),荒地排河治理工程按ⅳ等工程进行治理。遵循的主要规范、标准及文件有:《堤防工程设计规范》(gb50286-98)《水利水电工程等级划分及洪水标准》(sl252-2000)《天津市大港区河道综合治理工程项目建议书》。基本资料来源是2008年12月实测带状地形图和纵横断面图地面附着物调查成果。

3.2河道纵向布置

(1)石化泵站(乙烯泵站)至电厂铁路涵洞(0+000~6+820)段:按现状河道的走向进行布置。

(2)铁路涵洞至板桥河(6+820~8+450)段:按新挖河道进行考虑。

(3)t型河口至挡潮闸(8+450~15+200)段:按现状河道的走向进行布置。

(4)挡潮闸以下2 km段:按现状河道走向进行布置。

3.3横断面设计

(1)石化泵站至城排泵站(0+000~3+800):长3 800 m,按规划部门的要求,河道南侧预留10 m宽用地,北侧预留60 m宽用地,采用矩形断面,河道上口宽45 m,占地宽55 m。

(2)城排泵站至电厂铁路涵洞(3+800~6+820):长3 020 m,该段地形较为宽阔,采用宽浅式断面,河道上口宽80 m,占地宽110 m。

(3)电厂铁路涵洞至板桥河(6+820~8+450):长1 630 m,南侧为电厂住宅楼,北侧是建国村住宅区,建议采用矩形断面,河道上口宽60 m,占地宽80 m。

(4)t型河口至油田桁架(8+450~9+770):长1 320 m,河道向西侧扩挖,采用宽浅式断面,河道上口宽75 m,占地宽100 m。

(5)油田桁架至挡潮闸(9+770~15+200):长5 530 m,河道向北侧扩挖,采用宽浅式断面,河道上口宽95 m,占地宽110 m。

(6)挡潮闸到入海口(15+200~17+200):长2 000 m,以清淤疏浚为主。

3.4建筑物改造

沿途建筑物改造17处,其中:铁路方涵5处,需扩建3处,改建为桥1处,拆除1处;扩建节制闸2处;扩建导虹1处;左右堤需新建闸涵7处;新建交通桥1处、桁架1处。

3.5管道切改

需要切改管道19处、89条。其中沿河管道20条,跨越河道管道64条,穿越河道管道 5条。

3.6工程占地

工程共计占地140.08 hm2,其中利用原河道37.96 hm2,新增占地102.12 hm2。石化泵站至城排泵站共占地2.75 hm2,新增乙烯项目部0.21 hm2,新增津南区1.29 hm2;城排泵站至电厂铁路涵洞共占地18.15 hm2,新增津南区11.55 hm2;电厂铁路涵洞至板桥河共占地33.22 hm2,新增大港24.16 hm2;t型河口至油田桁架共占地13.04 hm2,新增占地13.04 hm2,古林街上古林村、建国村12.19 hm2,大港电厂0.85 hm2;油田桁架至挡潮闸共占地13.19 hm2,新增建国村9.23 hm2;挡潮闸至入海口共占地59.73 hm2,新增塘沽42.64 hm2。

3.7工程投资估算

3.7.1主要工程量。河道治理:清淤土方92.47万m3,挖土方78.96万m3,浆砌石21.46万m3,砼1.08万m3,复堤土方65.04万m3。建筑物改造:沿途建筑物共17处,其中:铁路方涵5处,需扩建3处,改建为桥1处,拆除1处;扩建节制闸2处;扩建导虹1处;左右堤需新建闸涵7处;新建交通桥1处、桁架1处。管道切改19处、89条。

3.7.2投资估算。工程总投资约6.08亿元,其中,河道扩挖、堤防加固1.35亿元,建筑物改造0.47亿元,管道切改0.44亿元,地上物赔偿0.11亿元,工程占地2.95亿元(新增占地1 02.12 hm2),绿化、景观0.32亿元,临时工程0.15亿元,独立费用0.29亿元(设计费0.04亿,建设管理费0.05亿,预备费0.20亿)。

3.7.3工程治理计划。分2期实施:一期工程投资4.85亿元,主要实施河道清淤、扩挖、筑堤,管线切改,建筑物改造,土地占用赔偿。二期工程投资1.23亿元,主要实施堤防护砌、绿化及景观建设。

3.8实施计划及投资匹配

按照谁受益谁出资的原则,根据区域内各单位排水面积占总面积的比例进行资金分配筹集,按排水面积计算,各单位需投入的资金情况在工程实施前另行计算统计。

4效益与管理

4.1效益

荒地排河治理工程实施后,可以带来多方面的效益,主要有以下几点:为各大企业的排水提供可靠的保障;完善原排水系统的功能,有效提高排水能力,最大程度减少洪涝灾害带来的损失;保持生活生产的正常秩序,维护社会和谐稳定;打造宜居的城市水生态环境,达到绿化、美化、环保的目的,实现人水和谐。

4.2工程管理

治理工程完工后,由大港水务局按照《天津市河道管理条例》的规定统一管理,并做好日常维护,以保持河道的设计排水能力;依法行政,严格控制排水口门,确保排水安全。

参考文献

[1] 周兵.试论淮河流域污染治理的对策及其改进[j].北京电力高等专科学校学报:自然科学版,2010,27(5):194-195.

[2] 李明生,肖仲凯,董小涛.石化行业排污口设置论证报告特点与对策[j].黑龙江水利科技,2010(2):7-8.

篇6

小海子垦区位于新疆叶尔羌河流域下游，是新疆生产建设兵团农三师三个垦区中最大的一个垦区。地处塔克拉玛干沙漠西北边缘，农业是该垦区经济的基础产业，也是主要经济来源。该区域属暖温带大陆性干旱气候，光照充足，降水稀少，蒸发强烈，风沙多而大，生态环境十分脆弱。因此，农业生产完全依赖于灌溉，灌溉的唯一调节水源是库容5亿立方米的小海子水库和库容1.1亿立方米的永安坝南库以及库容0.9亿立方米的永安坝北库三座大中型水库。垦区现有七个团场和巴楚县一个乡，规划灌溉面积125万亩，现有耕地90万亩。灌区灌溉渠已形成，配套水闸160座，其中30座由小海子水库管理处管理。这些水闸在垦区防汛、农业灌溉、水资源保护等方面发挥了巨大的作用。

垦区水闸均随水库及干渠一同建成，大部分建于20世纪80年代以前。由于历史、地域等原因，受当时资金、技术、设备条件限制，设计标准较低，几十年运行后造成水闸结构强度普遍不够；表面开裂、剥蚀、松动及露筋现象较为常见，所有闸室无闸房，机电设备陈旧、老化；大部分闸门启闭机无电源靠人力启闭，闸门锈蚀严重，闸槽变形；建成以后隶属单位多次变动，管理制度不完善，运行人员素质较低；工程运行维护经费投入不足，造成垦区大量水闸成为病险状况，严重影响水库安全和渠系运行，制约着工程效益的发挥并对图木舒克辖区和巴楚县防汛安全构成巨大威胁。

二、小海子垦区水利设施存在的主要问题

1.水工主要结构物不能满足新的设计标准，抗御标准不够。垦区水闸大多为浆砌石和低标号混凝土结构。根据国家地震局1990年确定本地区地震基本烈度为7度。闸后交通桥、过路涵洞原设计荷载偏低，而现在大吨位车辆较多。

2.主要受力结构单薄，设计强度低。闸墩、排架、工作桥多为浆砌石结构和低标号混凝土。几十年运行后，构件受力开裂现象严重,浆砌石边墙、闸墩、胸墙开裂渗水，在水位变化区剥蚀严重,排架、工作桥构件开裂、剥蚀、露筋，断面设计强度低和施工水平落后致使构件已出现失稳。

3.库区水闸坐落在岩基上，岩石裂隙未进行有效的防渗处理，建筑物与土坝体结合处密实度差，渗水现象较多，而且闸前铺盖、闸后底板、边坡浆砌石松动、塌落；渠系水闸闸室存在沉降不均匀，水平位移大，致使闸墩分缝展开、边墙倾斜；底板掏空，大多数闸门渗漏水严重，水量损失较大。

4.垦区水闸均无闸房，机电设备露天在外，长期风吹日晒雨淋，设备陈旧老化，常遭人为损害和偷盗，增大维修养护费用。绝大部分机电设备为后拼凑组装的20世纪60～70年代的非标产品，设备的可靠性、安全性和可维护性等方面问题十分突出，且产品早已停产，更新配件难以购买到。大部分水闸至今解决不了电源问题，仍然靠人力启闭，给水闸运行带来极大困难。闸门焊接质量较差、承压标准不够，且门体富裕强度较小，闸门槽不平整，变形，汛期大量水草、树木、杂物易堵塞于门槽、滚轮中，滚轮锈蚀严重，闸门启闭相当困难。偏远闸点无电源和通讯设施，给防汛保安造成困难。闸门止水损害严重，漏闸水无法控制。

5.所有水闸均无观测设施，对水闸沉降、水平位移、结构裂缝和分缝展开情况的观测只能凭肉眼观测和尺量，缺乏科学的观测手段和资料。6.目前，随着该垦区人口的增加，土地面积开垦成倍增长，造成水闸运行频繁且超负荷运行。水闸运行环境发生变化，设备损害和维护工作量大且无时间保证。

三、垦区水闸存在问题的成因分析

1.历史原因、环境条件限制。小海子、永安坝南、北三座水库水闸和灌区干渠水闸都是建库修渠时建的，约有70%建于20世纪80年代前，基本属于“三边”工程。限于当时技术、经济、材料等原因，许多水闸工程设计偏低，施工由各团场组织民工分段完成，缺乏工程施工质量管理体系；受兵团组建、撤销、恢复的影响，水库建设管理也几经易主，管理机构、人员也几经变化，资料残缺。一旦出现超标准洪水或地震、人为破坏等，闸门靠人力启闭或启闭失灵，垦区的防汛保安压力极大，无论是水闸整体稳定、闸门结构强度等方面都可能发生问题。

2.投入不足，维护养护不到位。库区水闸是垦区防洪引水、灌溉配水、防汛保安的重要基础设施，在多年发挥泄洪、灌溉作用的同时，工程本身在经受自然因素和非常因素的作用下也存在着老化和受到损伤。垦区由于自然条件恶劣，经济发展缓慢，水费征收十分困难，致使运行管理单位投入维修加固资金紧缺，运行维护长期处于水闸基本工作状态，水闸带病工作，恶性循环加速水闸病险状况的恶化。

3.职工年龄老化，队伍素质较低。小海子水库管理处担负着127公里长的叶尔羌河防洪引水和四座水库46公里大坝、28公里防洪堤安全运行，七个农牧团场灌溉配水，图木舒克市辖区及巴楚县城及三乡两镇人畜等饮水问题。水库多而散，坝线长而偏远，闸点多而线长，工作段面用电、用水、交通、通讯较为不便，生活环境条件也差。相比较而言，闸口距站点生活区近，环境条件稍微好一些，一般都考虑照顾女职工和年老体弱者，这一群体是受专业教育程度最低，技术水平、自学能力、竞争意识最差的群体，但责任心强,工作态度较好，通过培训只能勉强满足水闸基本运行的需要，离科学、规范、现代的管理还有相当的距离。

四、建议措施

1.积极主动做好安全鉴定。水闸安全鉴定是水闸安全运行保障体系中最基本的工作，通过安全鉴定，可以使我们对垦区水闸现实状况有个较全面客观的认识，根据鉴定结果，科学地安排垦区水闸的运行管理和除险加固方案,依据叶河流域水环境发展规划要求，从防汛保安、灌溉配水、环境保护各方面要求出发，积极主动做好水闸安全鉴定。

2.多渠道争取资金，加大投入落实保障体系。对垦区病险水闸,要积极争取国家项目投资,并抓住棉花品质价格优势,加大水费征收力度，多渠道争取资金加大投入，限期完成垦区水闸除险加固改造。

3.强化素质，规范管理。水利工程设施管理工作是保证水利工程安全,充分发挥工程效益，更好地为工农业生产服务的一种重要的基础工作。水利工程管理的好坏与管理人员素质和强化管理程度紧密相连。利用科技手段和加强职工岗位练兵等时机，抓紧做好水闸管理人员素质提高和专业技能培训工作，尤其对工程管理关键岗位中技术人员的培训尤为重要，只有这样才能使垦区水闸管理走上科学化、制度化、规范化的轨道。

五、结语

篇7

论文摘要：伴随我国经济的发展并结合我国水利工程建设的实际，我们应该不断完善水利工程建设及管理技术标准，以适应我国新时期水利工程建设事业的发展。

伴随着经济建设的发展，我国近年来兴建了一大批河道堤防、水库、水闸、大坝等水利工程。我国的水利行业不断发展，尤其是我国成为WTO的一员，新的发展形势要求建设更加符合这些标准的技术标准体系来促进我国水利工程建设的进一步发展。本文从我国现行水利工程建设及管理技术的标准进行分析，揭示现行体系中存在的问题，并总结建设适应新时期发展的水利工程建设及管理技术新标准，以便更好地完善我国水利工程建设的标准，配套相关水利工程管理项目标准。逐步改变现行体系缺项多、起点较低、技术工艺不配套等现状，使新时期的水利工程建设及管理得到更快更好的发展。

1、我国现行标准体系的简介

我国现行水利工程建设与管理技术标准主要由《水利技术标准体系表》、《水利技术标准汇编》、《水利部建设与管理司负责的标准项目现状表》中的相关水利工程建设管理标准及工程建设所采用的国家标准、、建设项目环境保护及机电设备的安装等方面的施工标准。水利工程管理标准根据工程类别进行分类，包括了对我国水利工程管理的综合技术、河道堤防工程项目管理、水库大坝工程建设项目管理、水闸工程项目管理等。

2、我国现行标准体系中存在的问题

我国现行的水利工程与管理技术标准体系中，一共有163项技术标准。其中综合类标准为19项、水利工程建设类标准为102项、水利工程管理类标准为42项，三者分别占标准总数的12％、62％、26％。另外，我国现行的标准体系中，强制性标准106项，推荐性标准23项。因此，在水里工程建设与管理技术标准体系中强制性的标准占主要部分。在水利工程建设标准中，施工质量检验类的标准有6项，验收及评定类的标准有14项。因此，在目前我国水利工程建设与管理技术的现行标准体系中，涉及工程建设的安全及环境标准的只有2项，明显较少。同时，对于验收及评定的标准只有14项，其中10项都是评定类的标准，验收标准明显不足。

3、建设水利工程建设与管理技术标准新体系

从对我国现行的水利工程建设及管理技术标准的分析中可以看出：现行体系主要以强制性标准为主，推荐性标准为辅，这种体系标准不适应我国加入WTO协定的相关要求。因此，在建设水利工程建设与管理技术标准新体系中，我们应该后对现行体系中的强制类标准做出一定的修改。并且，应按照国家相关法规来修改并组编强制类标准较低的水利工程建设及管理技术标准。

其次，对于加入WTO后，现行水利工程建设与管理技标准中出现的结构不合理、不配套的项目建设标准要予以修改。进一步按照水利工程建设的需要来配套相关的施工技术标准。同时，建立配套的施工技术标准并符合我国相关行业的标准。伴随我国经济建设的进一步发展，市场不断完善，我国新的《建设工程质量管理条例》，对于水利工程质量的建设与评定做出了新的规范。水利建设行业等建设行业要实现验评分离，严格实施好工程验收标准。

第三，对于我国水利工程建设及管理技术标准中技术内容相对比较陈旧的部分要加以修改。由于我国现行体系标准是在上世界八九十年代编制的，，应该把这些工程建设施工的新技术、新成果及时的反应上去，以更好的配合水利工程建设的需要。同时，对于水利工程建设与管理标准中缺少与环境安全及卫生等方面的内容加以补充。

第四，重新整合并编制相关强制性的工程建设标准。我国《建设工程质量管理条例》之后，为了加强水利工程建设的质量与管理，工程建设与管理部门应该对我国现行的工程建设标准中的强制类标准加以认真审核并从“安全、环保、质量”等方面考虑，全面贯彻实施相关标准。并对零散不完整等条文进行填充，完善水利工程建设标准的汇编。水利工程建设与管理技术新体系的建设一定要符合国家现行法规的要求，并且新体系的核心内容要以我国法律、法规、WTO／TBT协定为基础依据。

第五，加快对水利工程建设标准的修订。水利工程建设作为一项特殊的工程建设项目，加强对水利工程建设与管理，提高对水利工程管理的标准制订，不断促进我国水利工程建设的发展。同时，由于水利工程建设是利国利民的必然举措。因此，通过新体系的建设确保水利工程建设的质量及技术标准，是我国建设的水利工程有标准可依，适应新时期的发展。同时，作为我国国民经济的基础设施水利工程建设项目能够有效的保障我国江、河、湖、库等安全；保护人民的生命及财产安全。

综上所述，建设适应新时期发展的水利工程建设及管理技术新标准体系能够更好的完善我国水利工程建设的标准，配套相关水利工程管理项目标准。改变现行体系缺项多、起点较低、技术工艺不配套等现状，使新时期的水利工程建设及管理得到更快更好的发展。

4、结论

水利工程建设与管理技术标准新体系的建立一定要严格遵守相关的WTO协议，深化建设标准以适应我国加入WTO后水利工程建设的需要。同时，新的体系建设还能促进我国水利工程建设及管理技术标准与国际接轨，促进我国工程建设标准“国际化”。并且， 随着我国经济建设的进一步发展，我国对于河道堤防、水库、水闸、大坝等水利工程建设的标准也在不断提高，需要新的标准进行有效的管理并保障工程建设的质量。同时，我国的建设水利工程中出现的新技术、新工艺、新的经验也应加入到新的标准体系中以更好的适应行业的不断进步与发展。尤其是在我国成为WTO一员之后，新的发展形势要求建设更加符合这些标准的技术标准体系来促进我国水利工程建设的进一步发展。

参考文献

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    【论文摘要】:水资源短缺、洪涝灾害和地下水持续下降问题是我国经济社会发展的重要制约因素,同时也是制约东营市发展的主要问题。笔者结合东营市实际,分析了东营市近几年水资源状况,现就如何把洪水资源变害为利,科学与综合利用洪水资源谈几点粗浅的看法。

    1前言

    长期以来洪涝灾害一直是威胁人们生存的心腹之患,随着我国城市化进程的加快,防洪减灾已经成为中国21世纪可持续发展的重大课题,我国政府在1998年长江发生大洪水后,对防洪工作重新做了战略性的调整,即我国的防洪工作将逐步从控制洪水向体现水资源性的洪水管理转变,以规范人类社会活动,尽最大可能变害为利,充分利用洪水资源,以解决我国面临的水资源紧缺问题。在水资源紧缺的东营市,汛期洪水在造成灾害的同时,其作为资源的特性越来越引起人们的高度重视,是值得研究和解决的重要课题。

    2东营市地理位置及水资源概况

    山东省东营市地处黄河入海口,是黄河三角洲的中心城市,也是我国第二大油田—胜利油田所在地。全市总面积8053平方公里,当地水资源量为5.07亿立方米,其中地表水多年平均径流量为4.47亿立方米,有70%集中在汛期,大部分汇流后经河道排泄入海。唯一的地下淡水区位于小清河以南的山前冲积平原上,面积为367平方公里,其多年平均浅层地下水资源量为0.6亿立方米。由于连年超采,致使地面裂缝、海水入侵。小清河以南地区地下水持续下降,,到2007年已形成以大王镇政府驻地、稻庄镇政府驻地、县城规划区、石村镇辛桥为中心的4个深层地下水漏斗区。同时,黄河水是东营市最重要的客水资源,近年来均引提黄河水量为55亿立方米。随着黄河水资源日趋减少,东营市水资源短缺问题将愈加突出。因此,在有效利用黄河水的情况下,充分利用洪水资源是非常必要的。

    东营市位于黄河入海口,濒临渤海湾,属华北暖温带半湿润季风型大陆性气候,也具有海洋性气候特点,多年平均降雨量560毫米,受地理位置及气候因素影响,该地区降水量在区域分布及时空分布上均具有较大的不均匀性,主要表现在降水量年际、年内分配变化较大,降水量丰枯相差悬殊,连丰枯时段变化明显。从实测降雨资料可以看出,1964年年降水量达到1133毫米,为系列之最大,而1989年降水量仅为364毫米,为系列之最小值,丰枯极值比达3.1。1961—1967年是明显的丰水时段,平均降水量706毫米;而1980—2004年则是典型的枯水时段,平均降水量仅为476.6毫米,丰枯时段降水量极值比为1.5。同样,降水量年内分布更不均匀,降水量主要集中于汛期6—8月。一般年份汛期降水量占到全年降水的60%—70%,而有些年份甚至高达80%以上。尤其是7、8月份易产生洪涝灾害,而其它季节降水极少,季节性干旱时常发生。全市多年平均径流水量4.47亿立方米,其中汛期3.08亿立方米,实际全市骨干河道建闸25座,拦蓄总量2.4亿立方米,仅占多年平均径流量的53%,每年汛期均有1.5—2.0亿立方米的洪水被弃,造成极大浪费。目前,水资源短缺已严重影响到城乡人民生活和工农业生产,严重制约着加快建设经济强市的步伐和全面建设小康社会的进程,必须从全局的、战略的高度推进传统的水利向现代水利的转变,在优化配置现有水资源的同时,不断强化洪水资源的意识,科学开发利用洪水资源,大力推进流域和区域水资源的可持续利用,提高水资源的利用效率,为实现经济社会的可持续发展提供强有力的支撑保障。

    3科学与综合利用洪水资源的措施与办法

    3.1加快水库及河道拦河闸建设步伐,提高拦蓄总量和多年调蓄能力

    加快水库及河道拦河闸建设步伐,增强水库、河道拦蓄总量,提高多年调蓄能力,是科学利用洪水资源的重要工程措施。在洪水资源利用方面,东营市具有较好的优势,河道、水库众多,分布较合理,需水能力较大。截至2008年,东营市和胜利油田共建成平原水库708座(地方558座,胜利油田150座);总设计库容9.31亿立方米(地方4.40亿立方米,油田4.91亿立方米)。但多数水库未达到设计蓄水标准。相当一部分水库地处低洼地带,或靠近河道,但具有流入水库条件。为从长远解决水资源供需矛盾突出的问题,必须充分开发利用洪水水资源,提高水库的蓄水能力。力争经过3—5年的努力,使东营市蓄水工程规划增加蓄水能力2.0亿立方米。蓄水工程本着少占地的原则,采取以下措施:一是利用工程措施对现有水库进行增容,1.5亿立方米。二是新建水库工程,库容2500万立方米。三是新建河道拦河闸,拦蓄库容2655万立方米。

    3.2加快“水网”工程建设步伐,尽快实现洪水资源的统一管理和调度

    加快“水网“工程建设及洪水资源的统一管理和调度,是科学利用洪水资源的重要途径。在加快水库衬砌及河道拦河闸建设的同时,组织本市主要骨干河道流域”水网“工程建设的科学统一规划,总的要求是”库库相通、沟沟相连“。按照“先急后缓、先易后难”和“尽力而为、量力而行”的原则,分期组织实施,力争5—10年的时间,建成东营市“六纵六横”的水网体系,以尽快实现洪水资源的科学统一调度。

    “水网”工程建设要以现有水利工程为基础,以规划工程作依托,修建引、蓄、排配套工程,构成网络体系,达到引、蓄、排自如。修建拦蓄洪水工程,增强控制洪水和利用洪水资源的能力。另外,要建立水库、河道风险调度机制。随着东营市的发展、科学的进步以及水利工程的治理,水利工程拦蓄洪水的能力不断提高,水库、河道多级调度变为可能。

    3.3加快水保生态工程建设,尽快改善生态环境

    在抓紧水库除险加固、河道拦蓄及“水网”工程建设的同时,要加快水保生态工程建设,加大流域的水土保持工作的力度,结合产业种植结构调整,改进耕作方式,大力种草、植树,增强地表植被,减少地表径流,增大地下径流,减轻水库、河道淤积,涵养水源,改善生态环境。重点抓好支脉河、沾利河、神仙沟、广利河、溢洪河等流域水保生态工程项目建设,大搞以小流域为单元的水土保持治理,做到治一片、成一片、发挥效益一片。“十一五”末东营市水土流失严重区得到基本治理,再经过5—10年的奋斗,将东营建成富而强、绿而美的新东营。

    3.4加快洪水资源开发利用决策支持系统建设,加强科学管理和统一调度

    运用现代科学技术进行洪水资源管理和调度,不仅能提高洪水资源在利用管理和调度上的科学化、现代化水平,而且可为逐步建立洪水资源科学利用和调度信息系统奠定坚实的基础。发挥已建成的水情自动测报系统、雨情自动测报系统、防潮大堤潮水位自动测报系统、墒情监测及旱情信息管理系统、引黄灌区水信息化管理系统、地下水位自动监测系统的作用,充分利用计算机信息处理技术在水文预报、洪水资源调度等方面的应用。加快东营市大中型水利工程雨水情遥测系统建设,在主要河道流域上合理增补雨量、水情站,及时、准确、快捷、有效地收集雨情、水情等数据资料,用地理信息系统加以处理,利用洪水预报模型对流域上的产汇流情况及河道水库的水位、流量进行预报,用洪水资源优化调度模型对大中型水利工程实施科学统一调度,并做到可靠、安全、快捷、准确,真正实现洪水资源的科学管理和统一调度。                                       

    3.5加快法制建设步伐,尽快建立完善运行机制

    按照市场经济运行规律的内在要求,使洪水资源的配置发挥最佳经济社会效益。依据《水法》、《防洪法》等法律法规,大胆探索地方流域洪水资源开发利用的配套规章建设,对洪水资源科学开发利用管理体系、运行机制及征收资源费等作出明确规定,加快依法开发利用洪水资源的步伐。积极探讨科学开发利用洪水资源的运行机制,使其与社会发展真正融合在一起,用水的人有利益约束、开发水的人有经济保证。改革东营市洪水资源开发利用的投资体系,采取经济刺激手段和价格机制调节资源的利用和供给管理。尤其对洪水资源工程的开发建设,应实行收益者投资,真正从经济上保证洪水资源得以合理开发、利用和保护。

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【关键词】主要江河，泥沙淤积，治理措施

中图分类号：P343.1 文献标识码：A 文章编号：

一、前言

我国自然生态环境复杂，加上人类活动对江河的影响很大，使我国江河治理的工作异常复杂，江河治理工作必须结合考虑水资源、泥沙和环境等方面的因素，人类剧烈活动对河流的来水来沙过程产生了重要的影响，使河床演变规律发生了巨大的变化，提高江河治理工作中的科技含量，加强江河治理中的科技创新，将是21世纪我国江河治理与泥沙研究中科技发展的趋势。

二、主要江河泥沙淤积情况

1.黄河流域

黄河流域面积79.5万平方千米。，其中水土流失面积43.4万平方千米，占流域面积的55% ，严重的水土流失，造成进入黄河的泥沙量多年平均达16亿t，平均含沙量35 千克每立方米，在世界大江大河中名列第一．一般年份，黄河下游(花园口以下)河道平均每年淤积3～4亿t，河床平均每年以0.05～0.10 m的速度抬升。40多年来，黄河下游河道河底高程和洪水位普遍抬高了2 m左右。

2.长江流域

长江流域面积180万平方千米 ，其中水土流失面积56.2万平方千米 ，占流域面积的31%，宜昌站多年平均输沙量5.3亿t，平均含沙量1.2千克每立方米。长江流域产沙较粗，虽然含沙量不大，但输移过程中极易淤积． 位于长江中游右岸的洞庭湖，是长江和湘江、资水、沅水、澧水的洪道与调蓄场所， 据实测资料统计，每年约有1．32亿立方米的泥沙随着洪水进入湖区，其中80 以上来自长江，40多年来共淤积泥沙40多亿立方米。(平均每年淤积约1亿m。)，致使洪道河床、湖底平均抬高1 m．泥沙淤积导致河道淤塞，洪水渲泄不畅，河湖调蓄能力降低，水位抬高。

3.海河流域

海河流域各水系分流人海，由于受大气降水和人类活动的影响，各水系上游来水逐渐减少，河道的河口段长期被潮汐水流所控制，随涨潮水流上溯的海相泥沙大量淤积于防潮闸下或未建闸河道的出口河段，致使河道和防潮闸的泄洪能力大幅度下降．如永定新河年平均淤积量达364万立方米。

三、加强江河泥沙淤积治理的措施探讨

1.黄河流域的治理

（一）加强水土保持

淤积在黄河下游河道里的泥沙来自中游地区的黄土高原，因此，做好黄土高原地区的水土保持工作，减少人黄泥沙，是治黄的根本。鉴于黄土高原地域辽阔(总面积64万平方千米 ，其中水土流失面积43.4万平方千米)，治理的任务相当艰巨，需要区分轻重缓急，循序渐进．首先应突出重点，以便集中力量进行治理，力争早见成效。

在综合治理小流域的同时，重点建设治沟骨干工程，打坝淤地，是增加高产稳产基本农毋、减少泥沙进入黄河的可靠措施。在进行以上治理工程的同时，应建立健全监督、监理、科研、培训等支持系统和服务体系，以保证治理工作顺利开展，防止产生新的破坏。

（二）疏浚河道，淤背固堤

利用挖泥船或泥浆泵挖取河道泥沙，输送到堤防背河侧，加宽大堤断面，延长渗径长度，保障河防安全，这是本世纪6o年代末付诸实施的治黄措施． 截止1994年底，累计挖取黄河河床泥沙4亿m³ ，年最多挖沙2 000万立方米 ，对加固大堤、提高防洪能力收到了显著效果。

近年来，由于投资力度不够，工程单价提高，淤背固堤的规模日益减小．现有设备的年挖沙能力为2 000万立方米。，但受投资限制只能安排6oo～700万立方米。的任务，远不能满足加快加固黄河堤防的需要．因此，应进一步加大该项工作的力度，至少应充分发挥现有设备的挖沙能力，凡是具备淤背条件的堤段，均采取淤背固堤措施．在有引黄要求的堤段，应考虑引黄供水沉抄与淤背固堤相结合，这样，不仅可以有效地减轻引黄输水渠系和灌溉排涝沟渠的泥沙淤积，而且可以加快淤高背河地面的速度。

（三）利用泥沙资源，填海造陆

据统计，黄河每年约10亿t泥沙进入河口地区，年造陆面积25~30 平方千米 ．自然情况下，河口人海流路遵循“攒积一延伸一摆动改道”规律循环演变．本世纪6o年代，黄河三角洲发现油田，逐年发展已成为我国重要的油田之一，近年来，在近海处又不断发现新油田，但由于近海采油成本昂贵，而不能开采，因此，在服从防洪需要前提下对黄河人海流路的规划，应充分考虑兴利的需要，在河口地区有计划进行人工改道填海造陆，可短期内变海上采油为陆上栗油，从而可取得巨大的经济效益．

2.长江流域的治理

（一）控制泥沙来源

大力开展长江上游水土流失区治理。进入洞庭湖的泥沙约有80 %以上来自长江。长江宜昌以上水土流失面积35.2万平方千米 ，根据各地区水土流失情况，划定长江上游的重点水土流失区为金沙江下游毕节地区、陇南及陕南地区、嘉陵江中下游和三峡库区四大片，水

土流失面积18．92万平方千米。

治理工程以小流域为单元，坚持生物措施与工程措施相结合，合理调整土地利用结构，因地制宜配置各项水土保持措施，实行集中治理、连续治理和综合治理，形成多功能、高效益的综合防治体系。据典型调查，经过治理的小流域，地面植被覆盖率平均增加15% ～20% ，加之梯田和小型水利水保工程的作用，一般可拦蓄地表径流的20%～30%，拦蓄泥沙的50% ～ 70% 。建议进一步加大治理力度，按平均每年治进入湖区的洪水和泥沙除来自长江干流外还来自四水，因此，在四水上建库拦洪、拦沙也是减轻洞庭湖洪水泥沙危害的有效措施之一。到目前为止，已在四水上修建了柘溪、东江、风滩等水库，正在修建江垭、渔潭、五强溪等水库。在长江三峡工程与四水控制性水库兴建后，可在荆江松滋、藕池等四口建闸，节制人洞庭湖的分流量，实现长江洪水与四水洪水错峰．以降低湖区的洪水位，并大大减少人湖泥沙。

（二）深挖泥，高筑堤

洞庭湖区内许多堤垸的堤防基础较差，高度也不足．在三峡水库建成后，若遇1954年洪水，洞庭湖仍有分蓄洪水任务，因此，对堤垸的堤防建设必须常抓不懈，近期内可将湖区泥沙疏挖与堤垸堤防建设同步进行，以期同时达到“深挖泥，高筑堤”的目的．

3.海河流域的治理

（一）疏浚。在泥沙来源基本得到控制的情况下，通过疏浚的办法处理已淤积的泥沙是非常有效的．然而，目前由于还无法控制海河流域诸河口的泥沙来源，同时又要满足河道汛期泄洪的要求，因此，在梅河流域诸河口采取疏浚措施来处理泥沙淤积问题是一种应急的办法．近些年，每年在汛期采用清淤措施，对河道汛期的过流条件有所改善．受投资限嗣-河口只能维持少量清淤，据统计，80年代海河和独流减河的清淤量为100万立方米。进人90年代以来一年清淤量减至50万立方米 。由于清淤量达不到要求，每年度汛都十分紧张．

清淤要与造地相结合，除害与兴利并重．从利益分配的角度调动地方积极性，由地方免收排泥场征地费用，或转化为造地投入的股份，待堆成土地后，投资各方共同拥有产权，共同经营开发，按各自占有股份的多少进行利益分配．

（二）加大科研力度，力争尽快找出能够通过控制潮汐泥沙运动规律来妥善处理河口泥沙淤积的有效办法。通过研究并掌握潮汐泥沙的运动规律，就可以采用工程措施对其进行控制。当前须加大科学研究和科学试验力度，积极借鉴国外同类河口的治理经验，努力寻求渤海湾海洋潮汐及海相泥抄运动规律，力争在本世纪内完成试验研究任务，并尽早付诸实施．

四、结束语

迄今为止，泥沙淤积仍然是困扰江河湖泊治理与开发的主要问题之一．现代科学水平尚不能完全揭示泥沙的运动规律，泥沙学科仍处于半理论、半经验阶段．因此，要妥善解决好泥沙问题，尚须进行长期不懈的努力。

参考文献：

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关键词：水闸；自动化控制系统；以太网

中图分类号： TV66文献标识码：A 文章编号：

随着国民经济的飞速发展,对闸站闸门监控提出了更高要求,闸门自动化程度的高低直接影响到其经济效益。通过采用自动化控制技术,实现闸门的自动化控制,可提闸站的运行响应能力,做到及时准确地调节干、支口流量;可以达到配水任务的有效快速的执行,克服人工操作带来的不准确因素,提高供水的准确性,以提高灌区水资源的使用效率;同时大大降低工作人员的劳动强度,提高配水管理水平,充分发挥水资源的合理化利用,提高灌溉效益,促进灌区农业发展。由于配水的现代化要求,闸门控制的自动化技术的引入己成为必然趋势。

1闸体原型观测自动化控制系统

大闸闸体的原型观测，考虑了沉降、水平位移、分缝和压力等因素，观测项目的设置合理。

1.1 系统的组成

测量系统包括 64 只 GKD 型钢弦式隙水压力仪，分别布置在观测断面即闸中心线、和中心线左、右各一个断面，以及非观测断面的闸墩轴线处。 10只 TS 周边缝位移计， 分别布置在闸室内闸墩分缝处。 采用莱卡 TCA-2003 型全站仪，人工观测沉降和水平位移。

1.2 系统功能

闸体原型观测自动系统的建立，是通过计算机向各个数据采集终端发出数据采集信号，终端在收到信号后进行数据采集。计算机对所采集的数据进行处理， 并形成各种实用图表及进行数据的整理，系统既可以一次对所有测点进行巡测，也可以对单个测点进行点测。

1.3 系统工作原理

GKD 钢弦采集终端系统共有 64 只 GKD 钢弦孔隙水压力仪，因此，需配备 7 台 GKD 钢弦采集终端。 该采集终端与智能振弦读数仪器配合使用，可直接测量传感器产生的频率信号。 GKD 钢弦采集终端的主要功能是在接收计算机的测量命令后，控制二次仪表的数据采集，并将二次仪表采集的数据进行缓存、数据打包重新编码后，以 RS485 格式传输到综合测控仪。

周边缝位移采集终端采用多组 TS 型周边缝位移计， 最多可设置 16 只位移计。 该采集终端采用ATMEL 公司的微处理器作为仪器的 MCU 与计算通讯，并进行数据的处理、转换等。 微处理器通过MAXIM 公司的模拟电子通道转换开关， 根据中心站的指令可以轮流采集所有传感器，也可以采集其中某个测点的数据。根据已有的电压和周边缝位移的率定公式，可以计算出闸体周边缝的位移。

1.4 系统软件

系统的软件依托 Windows32 位平台，采用 Visval、Basic6.0 系统，本系统简单易学，使得系统维护和扩展更加容易。该软件采用 ODBC 技术与数据库进行连接，数据库选择性能优越的 SQL、Server7.0。

2 水闸计算机自动化控制系统

2.1 闸体监控与控制提示

该子系统由现场操作和远程监控两部分组成，现场操作部分通过液压控制系统实现，同时由其通过自带的以太接口向远程监控系统发送闸门的实时状态。 远程监控通过浙大中控 DCS 系统，接收液压控制系统发送的实时数据，实现在中央控制室对闸体状态的监视。

在整个水闸自动化监控系统中，控制是至关重要的，它关系到整个系统的安全性和先进性。 根据要求，水闸自动化控制系统采取现场手动控制运行（现场手动控制子系统）、远程自动化运行（自动化控制子系统）两种控制方式。 每种运行方式均以各个控制对象的现场 PLC 控制柜为起点， 但现场手动控制系统的优先级最高，且具有互锁功能。

2.2 水文与水情监控与分析

该子系统通过以太网方式，将 JX-300XDCS 控制系统与水情数据服务器连接，上下游水文测量站数据可在中央控制室内实时显示，同时在该子系统内对该水文数据进行实时分析及计算、作业水情分析结论。

以太网和现场总线系统都属于网络控制系统, 这些先进的新技术在水闸自动化监控系统中也得到了不同程度的应用。

目前,以太网技术在工业控制上的应用主要存在于两个层次。一是在现地控制单元和上位计算机之间,其中现地控制单元主要是带有网络接口的可编程控制器PLC或CP;另一个是用于上位操作计算机、管理计算机、数据库服务器等之间的互联。这两者都比较成熟。

至于现地控制单元和现场传感器之间以及传感器之间的连接,以太网应用较少,技术还不很成熟。但是这个层次的应用正体现了应用工业以太网技术的意义。就是把互联网技术向下贯通到传感器层,从而形成了一种崭新的基于以太网技术的先进的过程控制系统。

这种基于以太网技术的控制系统有明显的优点:以太网可传输的数据量更快更大,比现场总线更具有开放性,各种控制设备只要有兼容的网络通信协议,就能组成一个控制系统,弥补了现场总线没有一个统一的现场总线标准的缺陷。

现在,基于以太网网络的结构并没有什么标准的模型,较为实用的一种以太网控制网络的结构是现场总线和以太网一起来做现场控制总线的混合控制网络结构;另一种则是全以太网结构,这是未来的趋势。

1）混合结构

监视站用于监视控制网络工作状态,控制设备可以是一般的工业控制计算机、现场总线控制网络、PLC、嵌入式控制系统等。一般工业控制计算机系统通过以太网卡接入网络交换机或交换式集线器;PLC的接入有两种情况,带有以太网网卡接入网络交换机或交换式集线器,普通不带以太网卡的LPC要通过485/232转换及工业控制计算机接入网络交换机或交换式集线器;嵌入式控制系统可通过嵌入式控制器自带的以太网卡接入网络交换机。

(2)全以太网结构

在全以太网结构中,无论是控制网络的高层还是现场控制层,采用的网络都是以太网,运行的协议都是TCP/IP协议,精简了网络,减少了网络成本,易于扩展,互操作性和开放性大大增强。此方式要求现场设备具有以太网控制芯片,使测控设备能直接接入以太网。

2.3 配电房监控

配电房电量参数通过电量变送器采集，和控制站 I/O 卡件连接, 在中央控制室及应变电站实时控制电压、电流参数，并具有报警提示等功能。

2.4 中心数据处理

根据液压控制系统上传的数据，对水闸运行状况进行数据分析，判断水闸的运行状况。 根据水情数据库的实时数据，对水文数据进行分析。 可进行流量、库容、水位、雨量、风速、气温、气压的日统计、月统计，并以水文报表形式报出。对配电房相电压、相电流进行统计、分析，给出配电房运行状态。

2.5 PIMS 管理网络

对系统实时运行情况的电量、排电量、电机和水泵等运行数据，则通过系统的报表功能产生。对于要长期保存和进行统计分析的水量、机组运行时间、闸站运行数据等通过实时数据库产生的相应文件，过一定的时间再将这些文件中的信息通过转换成通用数据库的存储格式，并存储到通用数据库中，再通过数据库管理系统对数据进行分析统计，从而产生系统所要求的各种统计分析报表。该系统使用实时数据库与通用数据库相结合的方法，可以减轻对控制系统的压力，同时又使整个系统的数据管理以及与上层管理系统的联系建立了一条较好的路径。

2.6 Internet 网络系统

在水闸自动化系统中， 管理功能包括对监控、控制、保护等过程中的各种数据以各种方法进行处理、存储、分析、显示，按照一定的模型进行辅助决策，以各种与管理有关的数据向网络中的管理部门进行发送。 根据闸站工程管理工作的需要，设计了“历史数据查询”功能，管理部门和指挥中心可对时段内工程设备应用情况进行查询和打印。

结语

对水闸进行自动化控制系统的建设,实现了闸站的自动化监视和监控,提高了闸站检测、运行和管理的整体运作水平,极大地提高了系统运行的安全性和可靠性。系统采用以计算机为主、简化常规设备为辅的监控方式,具备了“无人值班、少人值班”的能力。监控系统的运用,为城市防汛系统的自动化、信息化建设进行了有益的探索,为同类工程建设提供了宝贵的经验。计算机通信技术、多媒体图像等高新技术及自动化控制技术的运用,提高了城市水利建设与工程管理的水平,为城市防洪工程建设自动化、现代化的实现奠定了良好的基础。

参考文献：

[1] 周玲.基于神经网络的涵闸流量软测量建模研究.南京:河海大学硕士学位论文,2002.