前言

水閘主要利用閘門擋水和泄水的中低水頭水工建筑物。它具有擋水和泄水的雙重功能，在防洪、治澇、灌溉、供水、航運、發(fā)電等方面應用十分廣泛，多建于河道、渠系、水庫、湖泊及濱海地區(qū)。按其作用可分為 進水閘、分水閘、節(jié)制閘、泄水閘、沖沙閘、擋潮閘、排水閘等。

我國已建成各類水閘5萬多座。數(shù)量為世界之最。但是我國現(xiàn)有的水閘大部分運行已達30～50年，建筑物接近使用年限，金屬結構和機電設備早已超過使用年限。經(jīng)長期運行，工程老化嚴重，其安全性及使用功能日益衰退。加上工程管理手段落后，許多水閘的管理經(jīng)費不足，運行、觀測設施簡陋，給水閘日常管理工作帶來很大困難，無法根本解決病險水閘安全運行問題。另外，水體污染加快了水閘結構的老化過程，危及閘體結構安全。目前我國水閘存在著防洪標準偏低、施工質量差、設施配套不全等問題，再加上管理運用不當、工程老化破損，致使存在工程病害險情，使用功能下降，不但影響到水閘功能的正常發(fā)揮，而且成為防汛工作的隱患，需盡快除險加固，以保證水閘安全和防洪保護區(qū)人民生命財產安全，減免洪澇水害給國民經(jīng)濟造成的損失。

目前我國水閘存在的病險種類繁多，從水閘的作用及結構組成來說，主要可分為以下9種病險問題。①防洪標準偏低。防洪標準（擋潮標準）偏低，主要體現(xiàn)在宣泄洪水時，水閘過流能力不足或閘室頂高程不足，單寬流量超過下游河床土質的耐沖能力。②閘室和翼墻存在整體穩(wěn)定問題。閘室及翼墻的抗滑、抗傾、抗浮安全系數(shù)以及基底應力不均勻系數(shù)不滿足規(guī)范要求，沉降、不均勻沉陷超標，導致承載能力不足、基礎破壞，影響整體穩(wěn)定。③閘下消能防沖設施損壞。閘下消能防沖設施損毀嚴重，不適應設計過閘流量的要求，或閘下未設消能防沖設施，危及主體工程安全。④閘基和兩岸滲流破壞。閘基和兩岸產生管涌、流土、基礎淘空等現(xiàn)象，發(fā)生滲透破壞。⑤建筑物結構老化損害嚴重。混凝土結構設計強度等級低，配筋量不足，碳化、開裂嚴重，漿砌石砂漿標號低，風化脫落，致使建筑物結構老化破損。⑥閘門銹蝕，啟閉設施和電氣設施老化。金屬閘門和金屬結構銹蝕，啟閉設施和電氣設施老化、失靈或超過安全使用年限，無法正常使用。⑦上下游淤積及閘室磨蝕嚴重。多泥沙河流上的部分水閘因選址欠佳或引水沖沙設施設計不當，引起水閘上下游河道嚴重淤積，影響泄水和引水，閘室結構磨蝕現(xiàn)象突出。⑧水閘抗震不滿足規(guī)范要求。水閘抗震安全不滿足規(guī)范要求，地震情況下地基可能發(fā)生震陷、液化問題，建筑物結構型式和構件不滿足抗震要求。⑨管理設施問題。大多數(shù)病險水閘存在安全監(jiān)測設施缺失、管理房年久失修或成為危房、防汛道路損壞、缺乏備用電源和通訊工具等問題，難以滿足運行管理需求。

水利部1998年6月發(fā)布的《水閘安全鑒定規(guī)定》（SL 214—98）將水閘安全類別劃分為四類，水閘除險加固的重點主要是三類、四類閘。影響病險水閘除險加固效果的關鍵因素是水閘安全鑒定結論的準確性和病險水閘除險加固設計方案對恢復水閘設計功能的可行性、有效性和經(jīng)濟性。

山東東平湖3個大中型水閘，其中林辛閘和碼頭閘為泄水閘，馬口閘為灌溉、排澇閘。結合東平湖其他水閘，這些水閘為有序控制下泄洪水、保證東平湖水庫的安全運用、確保黃河下游防洪安全，起到了至關重要的作用。因其功能、結構不同，以及建設年代不同，這3座閘各有特點，其加固方法和處理措施各有特色。

3座水閘均為泄洪閘，安全鑒定為三類閘，需除險加固。因其功能、結構不同，以及建設年代不同，這3座閘各有特點，其加固內容和加固方法宜各有特色。3座水閘除險加固的設計方法及處理措施研究，其主要內容包括：洪水標準、工程地質勘察、工程任務和規(guī)模、水閘加固處理措施、機電及金屬結構、施工組織設計、占地處理及移民安置、水土保持設計、環(huán)境影響評價、設計概算等方面。

通過對3座不同類型的大中型病險水閘工程進行了幾個方面內容的研究：一是根據(jù)新的水文資料，復核水閘規(guī)模；二是達標完建尚缺工程設施；三是維修加固已遭破壞工程設施。采取不同方法的除險加固措施設計與處理，通過新技術在大中型水閘除險加固中的應用，使得病險水閘加固工作加固與提高、加固與技術進一步相結合，廣泛采用新技術、新方法、新材料、新工藝，力求體現(xiàn)先進性、科學性和經(jīng)濟性，力求在病險水閘治理的工程設計技術方面有所突破。為水閘除險加固改造的設計和施工提供有價值的參考，促進設計水平和工程質量的提高，高效、經(jīng)濟、安全、合理地開展水閘除險加固工作。

宋愛華編寫了內容提要、前言及第7章；陳麗曄編寫了第5章、第8章、第13～15章、第18章；楊立編寫了第10～12章、第19章；侯慶宏編寫了第9章、第20～25章；夏磊編寫了第1～4章；褚麗編寫了第6章、第16～17章；全書由姜蘇陽統(tǒng)稿。

為總結探討大中型水閘除險加固的經(jīng)驗，茲編寫本書，以期與同行進行技術交流。本書得到了多位專家的大力支持，在此表示衷心的感謝！由于本書涉及專業(yè)眾多，編寫時間倉促，錯誤和不當之處，敬請同行專家和廣大讀者賜教指正。

作 者

2014年2月