临淮岗工程深孔闸下游冲刷原因及对策

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1、临淮岗工程深孔闸下游冲刷原因及对策【摘要】本文客观总结了临淮岗工程深孔闸下游冲刷现状、原因及对策，可供除险加固及工程运行参考。【关键词】深孔闸冲刷现状原因对策中图分类号：TV文献标识码：A文章编号：1概述临淮岗洪水控制工程位于淮河干流中游王家坝与正阳关之间，是控制淮河干流中游洪水的战略性骨干工程。12孔深孔闸是临淮岗洪水控制工程主要泄水建筑物之一，位于主坝之上、原深孔闸和49孔浅孔闸之间，非汛期和中小洪峰时开闸敞泄，遇较大洪峰时下闸控泄，与临淮岗其它泄水建筑物一道，控制淮河干流下泄流量。该深孔闸于2002年2月开工建设,2003年底投入运

2、行。运行十余年来，由于汛期洪水、闸门小开度开启泄洪等诸多原因，深孔闸下游冲刷较为严重，特别是两岸砌石护坡末端的土质岸坡已形成较多冲坑，部分岸坡甚至已崩塌，并不断向坡顶及分流岛逼近,急需采取工程措施进行加固处理，以保证水闸自身及河道泄洪安全。2深孔闸下游冲刷现状深孔闸下游翼墙、导流墙及左右岸各lOOm长度的预制块护坡均未有明显冲刷损坏。预制块护坡下游末端土质坡面冲刷严重，长度约100米，已形成多个冲坑，冲坑内水流浑浊紊乱，已发生冋流和漩涡现象，部分岸坡已崩塌，继续发展恐威胁坡顶和分流岛。深孔闸下游与消力池相连的是下游海漫，通过河道断面测量发

3、现浆砌石、干砌石和抛石段亦形成大小不等的冲坑。3深孔闸下游冲刷原因分析（-）深孔闸2003年投入运行，2007年即遭遇淮河流域性洪水。本次洪峰导致下游海漫末端抛石部分被冲毁，直接影响丁砌石和浆砌石护底的稳定性，降低了消能防冲的效果。（二）下游砌石护坡过短，砌石护坡下游为土质坡面，土质为沙性土,抗冲刷能力低。（三）上游来水流态复杂多变，下泄水流消能不够充分，海漫末端仍发生波状水跃，仍有冲刷能力，造成土质坡面形成冲坑，部分岸坡经雨水浸透后出现崩塌。深孔闸泄洪消能水力要素计算表从上表可以看出：当深孔闸宣泄各种洪水流量时，在设计洪水丁况下,海漫出

4、口流速仍较大，会对下游河床河岸造成冲刷。（四）由于临淮岗船闸运行受限于下游水位，为配合船只通行，深孔闸闸门启闭频繁，从而引起远离式水跃或二次水跃、集屮水流及折冲水流、旋涡、回流等异常现象，造成护坦、海漫、下游河床及岸坡的严重冲刷。（五）下泄水流水位变动幅度较大、频率较快的同时，岸坡土体内孔隙水压力突变也是造成下游岸坡冲刷和崩塌的原因之一。4除险加固措施深孔闸下游冲刷已严重影响到消力池和闸身的安全，更是威胁到淮河中下游的防洪安全，必须尽快采取工程措施进行加固处理。针对上述安全隐患，本文拟探讨除险加固措施如下：(-)消力池、护坦及海漫的加固修

5、复可安排在枯水期进行。深孔闸下闸挡水，施工期来水从浅孔闸下泄，海漫下游填筑围堰以营造干地施工环境；对消力池护坦釆用高标号钢筋混凝「上进行加固；海漫选用厚度为30-50cm的浆砌块石进行加固，浆砌块石内设排水孔，以减小基底扬压力，其底部设置反滤层以防止渗透水。下游土质坡体清基后釆用粘性土分层填筑、碾压和夯实，坡比和型式保持和现状砌块护坡一致，土质坡面上釆取浆砌石、干砌石或草皮进行防护。根据冲刷现状和发生远离式水跃的位置，左右岸原磴预制块护坡后增设护坡长约100米，具体布置：高程14.9米-17.5米为抛石护坡，可采取船运至抛石点后挖掘机卸除

6、；高程17.5米一20.0米为干砌石护坡，坡比和原砌块护坡一致为1:3；高程20.0米处设3米宽浆砌石平台，跟原砌块护坡平台连上，以保证整体性和美观；20.0米-24.0米为草皮护坡。坡身填筑和加固也应安排在枯水期进行。下游护坡加固剖面图(三)深孔闸启闭频繁，科学制定和严格执行闸门启闭操作规程可稳定下泄水流形态，加快下泄水流消能，降低下泄水流冲刷能力。闸门一次性全部开启、单独开启一孔或开启少数几孔时，出孔水流单宽流量迅速增大，下游水位尚未升高，闸下游会产生严重冲刷。因此，闸门启闭应遵循匀速对称开启的原则，兼顾下游水流形态。5结束语临淮岗工

7、程深孔闸位于淮河主河道上，常年泄水，闸门运行操作频繁,水流形态复杂多变，下游消能防冲直接关系到闸身和防洪的安全，运行中要加强科学管理，认真研究和分析各种险情，及时制定处理对策，防止险情加重，确保工程安全，充分发挥工程效益。参考文献：[1]《新建12孔深孔闸工程工作报告汇编》临淮岗洪水控制工程安徽省建设管理局2004.05