广西*****县
****水闸安全评价报告
（修订版）
广西****水利电力勘测设计研究院
二零零九年二月
广西南宁市****县
****水闸安全评价报告
编写单位：广西****水利电力勘测设计研究院 设计证号：水利行业甲级201129-svj 水利行业乙级201129-key
院 长：** 核 定：** 审 查：** 工程负责人：** 校 核：**
设计及编写：**
目 录
1 水闸安全综合评价 ...................................................................................................................... 1
1.1综述 ................................................................................................................................... 1 1.2本次安全鉴定工作简况.................................................................................................... 6 1.3水闸安全综合评价............................................................................................................ 7 1.4结论和建议...................................................................................................................... 14 附图 ........................................................................................................................................ 15 2 现状调查 .................................................................................................................................... 16
2.1设计情况 ......................................................................................................................... 16 2.2施工情况.......................................................................................................................... 17 2.3现阶段工程地质勘察...................................................................................................... 18 2.4技术管理情况.................................................................................................................. 24 2.5工程安全状态初步分析.................................................................................................. 28 2.6水工模型试验.................................................................................................................. 30 2.7建议 ................................................................................................................................. 30 3 安全检测 .................................................................................................................................... 31
3.1现场检查.......................................................................................................................... 31 3.2安全检测项目基本情况.................................................................................................. 32 3.3水工结构检测.................................................................................................................. 32 3.4闸门和启闭机的安全检测.............................................................................................. 35 3.5电气设备的安全检测...................................................................................................... 35 3.6观测设施有效性检测...................................................................................................... 35 3.7水质检测及分析.............................................................................................................. 36 4 工程复核计算 ............................................................................................................................ 37
4.1 防洪标准复核............................................................................................................... 37 4.2水工结构安全复核.......................................................................................................... 49 4.3金属结构及电气设备安全评价 ...................................................................................... 63 专项报告（各报告单独成册）..................................................................................................... 69
1、工程安全检测报告........................................................................................................... 69 2、工程地质勘查专项报告 ................................................................................................... 69 3、岩土试验成果报告........................................................................................................... 69
1 水闸安全综合评价
1.1综述 1.1.1工程概况
****水闸位于****县西部与****县接壤交界处的****县东叶村东面，珠江流域红水河系清水河支流狮螺江上游，闸址距****县新圩镇政府约4公里。狮螺江由巷贤、罗逢、耀河、水台等4条河流汇集而成，主河道长26km，平均坡降为4.7‰，闸址以上集雨面积177.5km2，是一座以灌溉为主，兼两岸交通的水利工程。
****水闸先后历经三次修建，初次于1959年冬动工修建，后被洪水冲垮；1963年9月重建，1964年3建成；1981年9月至1982年3月再次改建投入运行至今。设计引水流量1.2m3/s，灌溉****县仄岭村及****县新圩镇的上国、四镇、罗凤、公义、黄凤、和邹圩镇的新华、永和、中南、六新等村的农田面积1.23万亩，有效灌溉面积1万亩。
水闸原始注册登记按10年一遇洪水标准设计，50年一遇洪水标准校核，水闸正常蓄水位为102.0m，设计洪水位103.0m，相应过闸流量为673m3/s；校核洪水位104.9m，相应洪峰流量1150m3/s。其最大过闸流量在1000～5000 m3/s之间，根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）有关规定，****水闸工程等别为Ⅱ等，工程规模属于大（2）型水闸，主要建筑物为2级，次要建筑物为3级。
根据工程级别，按照《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）及《水闸设计规范》（SL265-2001）规定的相应洪水标准，本次复核按30年一遇洪水设计，100年一遇洪水校核。经复核计算，水闸设计洪水位为104.3m，相应过闸流量为1093m3/s；校
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核洪水位105.0m，相应洪峰流量1370m3/s。 l.1.2工程布置
****水闸是一座以灌溉为主的水利工程，其枢纽建筑物主要有闸室、闸坝段、溢流堰及两岸翼墙等。
（1）闸室部分
闸室部分主要建筑物布置有水闸底板、闸墩、启闭机工作桥、交通便桥及平板定轮钢闸门。闸室段总长度49.4m，闸室分12个闸孔，其中11个闸孔尺寸宽度均为3.2m、高2.0m，另有1个深水闸宽为3.2m，高4.0m，闸孔总净宽38.4m，12扇闸门均为平板定轮钢闸门，闸顶高程为102.0m。闸室底板为实用堰，堰顶高程为100.0m，堰体为浆砌石结构；闸敦11个，厚1m，高3m，闸墩下部为浆砌石上部为混凝土结构。闸顶交通便桥宽为2m，闸墩顶设有启闭机排架和工作桥，工作桥高程为107.5m，工作桥由右岸管理房的二楼进入。12个闸门由工作桥上的一个5T电动葫芦吊车承担启闭任务。
（2）溢流堰
溢流堰位于水闸左侧，为自然山坳开挖而成，底板浆砌石衬砌0.5m，堰顶高程102.0m，上游宽17.7m，下游宽8.0m，长24.0m，溢流堰坡比1：10，右侧浆砌石导墙兼水闸左侧翼墙。溢流堰上设有交通桥，桥宽1m，分有3个垮。中间有2个桥墩，桥墩宽度为1m。
（3）两岸连接建筑物
闸坝与两岸连接的建筑物包括上、下游连接段的翼墙和两岸浆砌石护岸。上游右侧翼墙为直墙式浆砌石结构，左侧无翼墙；下游翼墙为直墙式结构，均为浆砌石结构，顶宽０.４m～0．6m，下游右侧浆砌石护岸30m。
1.1.3工程建设及加固情况
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****水闸工程先后历经三次修建，初次于1959年11月，因当时缺乏钢材、水泥，坝体采用木结构，后被洪水冲垮。18孔平板式木板闸门，闸孔净宽27m，闸门高2.1m。1963年9月至1964年3月重建，总投资5.6万元，投劳2.8万工日，建成固定坝与活动平面木闸门混合型式。固定坝高2.0m，坝顶上设有18孔木制活动闸，坝闸段长50.7m，其中：闸孔净宽25.7m，闸墩17个，共宽25m。每个闸板宽1.6m，闸高2.15m，采用人力手绞车启闭。坝闸左侧溢流堰宽17.7m，堰顶高程101.41m，堰顶设活动木板闸10节，高0.6m，溢流堰左侧天然坳宽34.0m，坳顶高程102.59m。
由于闸坝漏水量大，用人力手绞车启闭闸门操作艰难，且不安全，同时影响上游排涝、下游灌溉。闸坝于1981年9月改建，1982年3月竣工。改建内容包括：
1、将原坝上18孔闸门改为12孔，每孔净宽3.2m，闸墩厚1m，高3m，共11个，坝体及闸墩均为浆砌石及混凝土结构，闸坝段总长50.7m。
2、将原木板翻板闸改为钢板闸，人力绞车启闭改为电动葫芦吊车启闭闸门。
3、拆除原溢流堰木板闸，浆砌石衬砌堰顶增高至原闸顶高程，溢流堰段总长17.7m。
溢流堰尾部在1998年被洪水冲毁，98年冬对尾部进行简单的维修处理。
1.1.4工程运行管理情况
（1）管理概况
1964年****坝闸建成后，****县于1965年建立****水利网工程管理处，1975年改为****水利电力网工程管理所，2005年水利工程
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管理体制改革时更名为****县****水利工程管理所。****水利工程管理所管辖有****引水坝闸1座，设计引水流量1.2 m3/s；小（1）型水库——黄寨、大六蒙、灯头、来鹿、小六蒙水库5座，小（2）型水库——柴背、宿老、壮塘、南泉、齐塘5座，10座水库总库容1662.8万m3，有效库容1246.9万m3，集雨面积17.49Km2；干支斗渠145条136公里，设计灌溉面积2.87万亩，有效灌溉面积2.30万亩；新圩镇人饮供水工程1座，设计日供水量为300t，供水人口人。该所现有在职职工13人，临时工10人，退休职工9人。因单位管理工程较多，人员编制较少，多年来****水闸没有正式在编职工管护,只能聘请当地一名临时工作为管理人员进行管护，包括电动设备的操作维护，蓄放水，闸体及渠道检查等。
每年汛期，****水利工程管理所加派技术人员按****县水利局防汛抗旱指挥部下达的任务进行24小时监管，保证水闸安全渡讯。
（2）安全监测
****水闸无安全监测系统与水文预报系统。只能进行水位及闸体、护岸破坏观察。由管理人员具体负责枢纽的日常检查、养护、观测等工作，定期对坝闸进行检查巡视和汛期特别监测。 1.1.5工程特性表
工程特性表见表1-1-l
表1-1-1 ****水闸工程特性表 特 性 值 序号 名 称 原设计 本次评价 一 1 2 3 4 5 地理特征 所在地点 所在河流 经纬度 基本地震烈度 设计地震烈度 ****县东叶村 清水河支流狮螺江 Ⅵ ****县东叶村 清水河支流狮螺江 Ⅵ
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序号 6 二 1 2 3 4 三 名 称 高程基准面 建设情况 设计单位 施工单位 开工日期 竣工日期 水文特性 特 性 值 原设计 黄海高程 ****县水电局 ****县水电局 1981年9月 1982年3月 本次评价 黄海高程 ****县水电局 ****县水电局 1981年9月 1982年3月 序号 1 2 3 4
续表1-1-1 ****水闸工程特性表 特 性 值 名 称 原设计 本次评价 闸址以上流域面积 多年平均降雨量 多年平均径流量 重现期 设计 洪峰流量 重现期 校核 177.5km2 10年一遇 673m3/s 50一遇 1150 m3/s 103m 104.9m 103.0m 49.4m 开敞式 12孔 177.5 km2 1340mm 1427.6mm 30年一遇 1093 m3/s 100年一遇 1370 m3/s 5 四 1 2 五 挡 水 闸 洪峰流量 104.3m 105.0m 105.3m 49.4m 开敞式 12孔 3.2×2.0（3.2×孔口尺寸（宽×高） 3.2×2.0（3.2×4.0） 4.0） 水位特性 设计洪水位 校核洪水位 主要建筑物特性 闸顶高程 坝顶长度 闸孔型式 闸孔数量
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闸门型式 底槛高程 消能型式 溢 洪 道 六 1 2 七 1 2 3 型式 堰顶高程 堰顶宽度 消能型式 工程效益 灌溉面积 保护人口 防洪 保护面积 管理情况 主管部门 管理机构 管理职工人数 平板定轮钢闸门 100 面流消能 宽顶实用堰 102.0m 17.7m 面流消能 1.23万亩 ****县水电局 ****县****水电网工程管理所 28 平板定轮钢闸门 100 面流消能 宽顶实用堰 102.0m 17.7m 面流消能 1万亩 ****县水利局 ****县****水利工程管理所 25 1.2本次安全鉴定工作简况 1.2.1组织领导
****水闸属大（2）型水闸，按水利部印发的《水闸安全鉴定管理办法》（水建管〔2008〕214号）规定，水闸应实行定期安全鉴定制度。按照分级负责制原则，****水闸由广西水利厅负责安全鉴定报告书审定及监督管理，****县水利局具体组织进行安全鉴定工作。****县水利局成立现场安全检查专家组，制定工作计划和现场检查大纲，委托广西****水利电力勘测设计研究院承担水闸安全评价文件编制工作，****县水利局、****县****水利工程管理所协助提供相关基础资料。 1.2.2工作安排
****县水利局负责制订水闸安全鉴定工作计划，委托广西****水利电力勘测设计研究院负责编写安全评价报告工作。
****县水利局和****县****水利工程管理所负责搜集水闸基本情况及其运行管理资料，并进行整理分析。协助编写现场安全检查报
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告和水闸运行管理评价报告。 1.3水闸安全综合评价
2009年2月由****县水利局组织****县****水电网工程管理所、广西****水利电力勘测设计研究院等单位的有关领导、专家、工程技术人员到****水闸现场实地踏勘、检查，并听取了****水闸管理人员的情况汇报。 1.3.l现状调查
****水闸初建于1959年11月，土木结构，被洪水冲垮后于1963年9月重建，1964年3月建成。由于闸坝漏水量大，用人力手绞车启闭闸门操作艰难，且不安全，同时影响上游排涝、下游灌溉，因此闸坝于1981年9月进行改建，1982年3月底整个改建工程全部竣工。改建后的闸室部分布置有水闸底板、闸墩、启闭机工作桥、交通便桥、及平板定轮钢闸门。闸室段总长度49.4m，闸室分12个闸孔，闸孔尺寸为3.2×2.0m（宽×高），其中一个深水闸为3.2×4.0m，闸孔总净宽38.4m，闸顶高程为103.0m ，12扇闸门均为平板定轮钢闸门。闸室底板为实用堰，堰顶高程为100.0m，堰体为浆砌石结构。闸敦11个，厚1m，高3m，闸墩下部为浆砌石结构，上部为混凝土结构。闸顶交通便桥宽为2m，闸墩顶设有启闭机工作桥，工作桥高程为107.5m，工作桥由右岸管理房的二楼进入。12扇闸门由工作桥上的一个5T电动葫芦台车启闭。
溢流堰位于闸坝左侧，为天然山坳开挖而成，是面流消能式的宽顶堰，堰顶净宽为17.7m，堰顶高程为102.0m。
本次检查发现，由于运行年代久远，****水闸外观陈旧破损，建筑物存在的主要问题有：
水闸底板混凝土受水流冲刷严重，骨料裸露成麻面；闸墩混凝土
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碳化、面层剥落，多处出现裂缝；启闭工作桥及梁多处断裂，不能正常安全使用；工作桥排架混凝土面层剥落，钢筋外露锈蚀严重，其中水闸右侧两组排架柱因基础沉陷而倾斜，致使排架柱与梁断裂分离，无法正常使用。水闸闸门锈蚀严重，局部穿孔漏水，止水老化失效。启闭设备为一台的电动葫芦台车，机组陈旧老化，属淘汰产品。电气设备残旧破损，存在安全隐患。
溢流堰面受洪水冲刷损坏严重，横贯整个堰面的裂缝宽约1cm，溢流堰尾部河床冲刷成4～7m的深潭，淘空堰体尾部。
右岸翼墙底部受洪水冲刷，基脚淘空。水闸左侧浆砌石翼墙开裂漏水严重。左岸下游浆砌石护岸底部淘空，水闸右岸工作平台被洪水冲刷淘空，造成工作平台整体沉陷，沉陷窟窿直径约40cm。
****水闸管理房已成危房，屋面漏水，墙体多处开裂，开裂宽度达10cm。上闸公路为泥面路，坑洼不平，路面宽度窄小，雨天无法行车。水闸没有任何观测设施。 1.3.2安全检测
本次安全评价，我院委托广西水利科学研究院对****水闸进行质量检测和现场检查。
根据广西水利科学研究院2009年2月出版的《****水闸安全评价质量检测报告》，主要内容：
(1)水闸
****水闸下设有11孔3.2×2.0m(宽×高)、1孔3.2×4.0m的开敞式闸门，闸墩厚度1.0m，闸室底板为浆砌石结构、表面水泥砂浆抹面，闸墩、闸门启闭工作桥排架柱和吊车梁均为混凝土结构，运行多年经洪水冲刷，闸墩及侧墙外观检查发现混凝土基本完好，无明显破损。只是表面砂浆有剥落，闸墩砂浆碳化程度严重，碳化深度最深
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达9.5mm。部分排架柱倾斜，砂浆脱落，碳化深度达27mm，吊车梁砂浆脱落严重，露筋，且钢筋锈蚀严重，混凝土碳化深度达13.5mm。
(2)溢流堰
溢流堰位于闸室左侧，宽17.7m，外观看溢流面有裂缝，堰面和底板碳化深度均为6.5mm。
(3)两岸联接建筑物
两岸联接物为左右岸翼墙，为浆砌石结构，外观检查发现，右岸浆砌石翼墙身较完好、底部淘空，左岸翼墙开裂，漏水严重，两岸翼墙表面砂浆有剥落，砂浆碳化深度检测平均碳化深度3.5mm。
(4)闸门及启闭机(含电气设备)
****水闸平板定轮钢闸门锈蚀比较严重，蚀余厚度平均值为3.3mm，最大值为4.0mm。闸门止水老化失灵，漏水严重。
本闸电气设备为一台陈旧的移动式电动葫芦台车，配用电缆老化，存在安全隐患。 1.3.3工程地质勘察评价
2008年12月，受****县水利局委托，我院承担了****水闸安全鉴定工程地质勘察评价的工作。根据外业勘察资料和土工试验成果等整理分析，得出以下结论。
(1)根据《中国地震动参数区划图》(GBl8306—2001)，工程区地震动峰值加速度为0.05g，地震反应谱特征周期为0.35s，对应地震基本烈度为Ⅵ度。
(2) 闸基持力层为中风化泥岩，承载力较高，完全满足闸基础的承载力要求，闸肩为浆砌石，材料为灰岩和水泥浆，强度较高，闸肩地基为第四系冲积层（Qal），岩性为粉质粘土，黄色，粘性较大，厚度5～10m。
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(3)近闸址两岸总体稳定性较好。地基持力层为粉质粘土，鉴于本次取土样试验结果，其承载力标准值为137kpa，可以满足两岸连接建筑物地基要求，工程地质条件尚可。
(4)限于建设时的技术和资金有限，****水闸修建时未能处理好两岸连接处的基础，施工质量有缺陷，闸肩存在绕闸渗漏现象。
(5)水闸闸墩年久失修，老化、碳化程度较为严重，闸门严重锈蚀变形，漏水严重。 1.3.4防洪标准复核
****水闸原设计洪水标准采用10年一遇，校核洪水采用50年一遇，相应的过闸流量分别为673m3/s和1150m3/s，根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）有关规定，****水闸工程等别为Ⅱ等，工程规模属于大（2）型水闸，水闸为Ⅱ等工程，主要建筑物为2级建筑物，次要建筑物为3级建筑物，设计洪水标准为30～50年一遇，校核洪水标准为100～200年一遇。本次评价采用低限洪水标准，即按30年一遇洪水设计、100年一遇洪水校核。
经复核：****水闸设计洪水位104.3m，相应洪峰流量为1093m3
／s；校核洪水位105.0m，相应洪峰流量为1370m3／s。
(1)挡水安全性复核
本次安全评价复核****水闸30年一遇设计洪水位为104.3m，100年一遇下校核洪水位为105.0m，因此30年一遇设计洪水时所要求的闸顶高程为104.8m，100年一遇校核洪水时所要求的闸顶高程为105.3m，现状顶高程为103.0m，故****水闸现状闸顶高程不满足规范要求。
(2)泄洪安全性复核
本次安全评价经过复核，不考虑抽排，****水闸现有闸孔孔口尺
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寸的过流能力不能满足30年一遇的洪水。****水闸无消能措施，下游无消能设施，受洪水冲刷严重，左右岸导墙底部淘空。同时过流能力不满足泄洪要求，因此水闸泄洪安全性不满足规范要求。 1.3.5水工结构安全复核 1.3.5.1渗流安全评价
****水闸地基为中风化泥岩，地基透水率为6Lu,大于岩基控制标准5Lu，因此水闸的结构抗渗稳定不满足要求。 1.3.5.2结构安全评价
1、闸室
根据本工程闸坝的设计等级，相应设计水位标准及可能出现的荷载组合，分别对泄水闸闸室及深水闸闸室进行稳定及基础应力等计算，计算结果表明：
（1）泄水闸闸室
1）闸体在正常挡水工况下，抗滑稳定安全系数满足规范要求（Kc=5.41>3）,基底最大应力不大于地基允许承载能力。
2）闸体在设计洪水位工况下，抗滑稳定安全系数满足规范要求（Kc=54.941>3）,基底最大应力不大于地基允许承载能力。
3）闸体在校核洪水位工况下，抗滑稳定安全系数满足规范要求（Kc=88.668>2.5）,基底最大应力不大于地基允许承载能力。
（2）深水闸闸室
1）闸体在正常挡水工况下，抗滑稳定安全系数满足规范要求（Kc=6.094>3）,基底最大应力不大于地基允许承载能力。
2）闸体在设计洪水位工况下，抗滑稳定安全系数满足规范要求（Kc=34.195>1.25）,基底最大应力不大于地基允许承载能力。
3）闸体在校核洪水位工况下，抗滑稳定安全系数满足规范要求
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（Kc=29.382>2.5）,基底最大应力不大于地基允许承载能力。
综上所述，闸坝的结构安全性评定为“满足”安全运行要求。 2、溢流堰
溢流堰为天然山坳开挖而成，其结构稳定无法复核。从现状可以看出溢流堰右侧导墙开裂，漏水严重，经分析漏水的原因为右侧导墙浆砌石施工质量差，砂浆不饱满，被水流淘空形成漏水通道，同时基底产生拉应力，致使墙体开裂。溢流面受洪水冲刷及沉降不均，形成多条裂缝横穿堰面。综合考虑到水闸的过流能力不满足要求，建议改溢流堰为开敞式闸门，增加过流能力。
3、消能设施安全评价
计算结果表明，泄洪闸在50年一遇洪水的工况下发生淹没水跃，深水闸发生远离水跃，小流量工况下泄水闸发生远离水跃，按照《水闸设计规范》（SL265-2001）要求，消力池应满足长15.1m，深0.4m。而水闸下游现状无消力池，不满足水闸的消能防冲安全性。水闸现状下游河床冲刷严重，局部岩石外露，两岸翼墙淘空，跟计算结果相符。建议新建消力池及海漫。 4、两岸联接建筑物
****水闸两岸连接建筑物包括左右岸导墙（翼墙），对翼墙进行稳定计算得出结果如下：
（1）在正常水位、30年一遇设计洪水及100年一遇校核洪水三种工况下，计算得翼墙最大基底均小于地基允许承载力200kPa，满足《水闸设计规范》（SL265-2001）要求；在三种计算工况下，翼墙基底均出现拉应力，不满足规范要求。
（2）在三种计算工况下，翼墙基底面的抗滑稳定系数均符合《水闸设计规范》（SL265-2001）要求，说明翼墙基底面的抗滑稳定满足
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规范要求。
（3）三种计算工况下，翼墙基底面的抗倾覆稳定安全系数均满足《水闸设计规范》（SL265-2001）要求。
因此两岸联接建筑物结构安全性为“不满足”安全运行要求。 综上所述，尽管闸室的抗滑稳定安全系数满足规范要求，但溢流堰、消能设施及两岸连接物的结构安全性均不能满足安全运行要求，因此评定****水闸的水工结构“不满足”安全运行要求。 1.3.6金属结构安全复核
（1）闸门复核
水闸设12孔平面定轮钢闸门，其中11个闸孔尺寸均为宽3.2m，高2.0m，另有1个深水闸宽为3.2m，高4.0m，闸孔总净宽38.4m，闸门门页、面板和主梁均锈蚀严重，止水元件老化失效，主轮不能转动。经结构计算复核，闸门主梁、面板的强度不满足要求。
（2）启闭机复核
12孔闸门共用一台陈旧的电动葫芦台车启闭，启闭须逐一进行，时间较长，启闭机无锁定装置，闸门在闸槽很容易被卡，不能即时关闭。闸门运行存在较大的安全隐患，不满足规范要求。
综上所述，根据《水利水电工程金属结构报废标准》(SL226--98)和《水闸安全鉴定规定》的有关规定，闸坝的金属结构安全性评定为“不满足”安全运行要求。 1.3.7电气设备安全复核
电气设备安全复核综合评价结论如下：
（1）供电电源接自广西大电网线路，供电容量能满足要求，但仅有一路电源，供电可靠性较差；
（2）电缆老化陈旧，电气设备存在安全隐患；
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（3）没有备用电源，在暴雨期间突然停电紧急情况下，不能保证闸门正常开启。
因此电气设备安全评定为“不满足”安全运行要求。 1.4结论和建议 1.4.1结论
通过本次安全评价的地质勘察以及复核计算等，根据《水利水电工程金属结构报废标准》（SL226-98）、《水闸安全鉴定规定》（SL214-98）、《水闸安全鉴定管理办法》（水建管[2008]214号）及其它有关规范，对****水闸安全性是否满足安全运行进行分项评价，评价结果见表1-4-1。参照《水闸安全鉴定规定》（SL214-98）的规定，****水闸评定为“三类闸”。
表1-4-1 ****水闸安全综合评价表 现状 调查 不满足 安全 检测 不满足 工程地 质勘察 满足 防洪 安全 不满足 水工 结构 不满足 金属 结构 不满足 电气 设备 不满足 1.4.2建议 根据以上评定结论，同时鉴于****水闸目前存在的各种不安全因素，建议对****水闸进行全面除险加固：
1)由于下游无防冲铺盖和消能设施，下游河床受洪水冲刷严重，局部岩石外露，两岸岸翼基脚底部淘空，影响闸坝安全，建议新建防渗铺盖和消能设施。
2)左侧溢流堰面板受洪水冲刷破损，面层浆砌石砂浆脱落，骨料外露，面板开裂，同时考虑到水闸现状过流能力还不能满足泄洪需要，建议拆除溢流堰，降低底板高程改建为泻洪水闸，增加过流能力。
3)两岸翼墙及护岸长度不够，岸坡被水流冲刷崩塌严重，同时原有翼墙及护岸基础被洪水淘空，浆砌石砂浆脱落，水闸左侧翼墙开裂，漏水严重，建议重建两岸翼墙，同时增加水闸上下游护岸长度。
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4）坝上工作便桥开裂，启闭排架立柱倾斜，混凝土老化脱落，骨料外露，吊车梁混凝土老化，钢筋外露锈蚀严重，局部开裂。建议将工作便桥，启闭排架立柱及吊车梁拆除重建。
5）所有闸门锈蚀严重，局部穿孔漏水，定轮损坏，止水老化失效，启闭设备为一台陈旧老化的电动葫芦台车，配用电缆残旧。建议更换全部闸门、启闭设备及电气设备。
6）管理房已成危房，水闸无观测设施，建议重建管理房，新增观测设施。
7）现状闸顶高程为103.0m，本次复核30年一遇设计洪水时所要求的闸顶高程为104.8m，100年一遇校核洪水时所要求的闸顶高程为105.3m，均大于现状闸顶高程，大坝的挡水安全性不满足要求，建议加高闸顶高程，加长闸墩长度，增加交通桥宽度。
8）目前通往****水闸的公路为泥土公路，路面坑洼不平，宽度窄小，雨天无法行车，影响汛期抢险工作，建议扩宽进闸公路2.5km。 附图
附图一：****水闸地理位置图
附图二：****水闸总平面布置图（修改中） 附图三：****水闸平面布置图、立面图 附图四：****水闸剖面图
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2 现状调查
2.1设计情况 2.1.1原设计
****水闸位于****县西部与****县接壤的****县东叶村附近，珠江流域红水河系清水河支流狮螺江上游，闸址距****县新圩镇政府约4公里。狮螺江属于清水河支流，由巷贤、罗逢、耀河、水台等4条河流汇集而成，主河道长26km，平均坡降为4.7‰，闸址以上集雨面积177.5km2，是一座以灌溉为主，兼两岸交通等综合效益的水利工程。
****水闸由****县水电局设计，水闸原按10年一遇洪水设计，20年一遇洪水校核，设计洪峰流量673m3/s，校核洪水流量1150m3/s。
****水闸工程初建于1959年11月，因当时缺乏钢材、水泥，采用土木结构，后被洪水冲垮。1963年9月至1964年3月重建，投资5.6万元，投劳2.8万工日，建成坝、闸混合型式。坝高2m，坝顶上设有活动闸18孔，闸坝段全宽50.7m，其中闸孔净宽25.7m，闸墩17个，共宽25m。每个活动闸宽1.6m、高2.15m。左侧溢流堰宽17.7m，堰顶高程101.41m，堰顶设木板闸10节，高0.6m，溢流堰左侧天然坳宽34.0m，坳顶高程102.59m。 2.1.2改、扩建及加固设计
1981年9月1日改建，1982年元月底整个改建工程全部竣工。改建内容包括：
1、将原坝上18孔闸门改为12孔，每孔净宽3.2m，闸墩厚1m，高3m，共11个，坝体及闸墩均为浆砌石及混凝土结构，闸坝段总长50.7m。
2、将原木板翻板闸改为钢板闸，人力绞车启闭改为电动葫芦吊车启闭闸门。
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3、拆除原溢流堰木板闸，浆砌石衬砌堰顶增高至原闸顶高程，溢流堰段总长17.7m。
2.1.3水毁工程修复及年度维修设计
溢流堰尾部在1998年汛期被洪水冲毁，98年冬对尾部进行简单的维修处理。 2.2施工情况 2.2.1施工技术总结
(1)闸室施工
由于当时采取群众运动修建，管理不规范，资料流失严重，本次安全评价未收集到闸室施工管理工作报告。
(2)消能设施施工
本次安全评价未收集到消能设施施工管理工作报告。 (3)两岸联接建筑物施工
本次安全评价未收集到两岸联接建筑物施工管理工作报告。 (4)金属结构及电气设备安装
本次安全评价未收集到金属结构及电气设备安装管理工作报告。 2.2.2施工中发现主要质量问题及处理措施
由于年代久远，资料流失严重，未收集到相关资料。 2.2.3工程质量监督
由于管理不规范，资料流失严重，本次安全评价未收集到质量监督工作报告。 2.2.4工程建设监理
当年未有实行监理。 2.2.5验收情况
本次安全评价未收集到工程验收报告。
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2.3现阶段工程地质勘察
****水闸位于****西部与****县接壤的****境内东叶村附近，距****县新圩镇政府约4公里，1982年1月改建成现有规模，是一座以灌溉为主，兼两岸交通等综合效益的水利工程。由于当时条件所限，未进行过地勘工作，无存档的地质资料可查。
受****县水利局委托，我院承担了****县****水闸安全鉴定、工程地质勘察评价工作。我院接到任务后，立即组织有关专业技术人员组成调查组，于2009年2月开展野外工程地质调查，取土样进行室内土工试验，主要完成工作量：工程地质测绘2km2挖孔3个，总进尺10m，取原状土样6组。
本次勘察依据的主要规程规范为： (1)《水闸安全鉴定规定》(sL214—98)；
(2)《水闸安全鉴定管理办法》(水建管[20081 214号)； (3)《岩土工程勘察规范》(GB50021--2001)； (4)《水工建筑物抗震设计规范》(DL 5073—2000)； (5)《广西水闸安全评价报告编写提纲》(2008年修编) 。 2.3.1区域地质概况
区域内地层出露主要地层有：寒武系（∈）、泥盆系(D)、石炭系(C)、二迭系(P)、三迭系（T）及第四系(Q)等。岩性为碎屑岩碳酸盐岩及松散岩，本区地质构造体系为广西山字型构造体系前弧西翼的一部分，属大明山构造区，主要构造线是北西向，中部褶皱，除基底较紧密外，其余均较开阔，东西两侧褶皱紧密，走向断裂发育。大明背斜长大于50km，宽16km，为本区规模最大的背斜，由加里东褶皱和印支盖层组成，加里东褶皱轴向为北西向或东西向，岩层倾角较陡，多为50～70°，印支盖层形成背斜，近轴部岩层倾角为5～25°，两
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翼岩层倾角为30～50°。
2.3.2枢纽工程地质和水文地质条件
1、地形地貌
本区地形总体为西南高，北东低，山顶绝对标高为106m～206m，相对高差为100m，水闸附近地面绝对标高为103m～105m，相对高差约2m。地貌成因类型为剥蚀丘陵缓谷地貌，丘顶深圆，丘坡平缓，坡度角15～20°。
本区属红水河水系，清水河支流，狮螺江水由西南向北东流，于北东面流入清水河，再经清水河流入红水河。
2、地层岩性
本区出露地层主要有下三迭统（T1）、及第四系(Q)，根据本次野外工程地质调查结果，现将地层由老到新分述如下：
（1）下三迭统（T1）：泥岩，为黑色，薄层状，岩层产状为230°∠25°，质地比较坚硬，在水闸坝下的河床中有零星出露，为中风化状，紧闭状裂隙发育，走向200°，倾角近于垂直。
（2）第四系（Q）:由残坡积层（Qel+pl）和冲积层（Qal）组成，残坡积层（Qel+pl）主要分布在斜坡上，厚度3～5m，冲击层主要分布在河床两岸，厚度5～10m。岩性为粉质粘土，呈硬塑～可塑状态。表层为腐植粘土，黑色成分为粉质粘土，厚度0.3～0.5m。
3、地质构造与地震
测区所处的构造为广西山字型构造体系，大明山构造区，本区发育的澄泰向斜，走向310～335°，轴长大于25km，宽约6km，轴部地层为中三迭统（T2）,岩性为砂页岩，岩层倾角为45°～70°，翼部为二迭系（P）至下三迭统（T1），岩性为含燧石灰岩，煤系和页岩，岩性产状为20°～60°，本区位于该向斜东翼附近，岩性为泥岩，
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岩层产状230°∠25°。
据1：20万南宁幅区域水文地质普查资料和本次野外工程地质调查，本区无大断裂通过，区内地壳相对稳定，根据《中国地震动参数区划图》(GB 18306—2001)，本区域地震动峰值加速度为0.05g，反应谱特征周期为0.35s，相应地震基本烈度为Ⅵ度，属区域稳定地块。
4、水文地质条件
根据岩性与构造，地下水的储存空间、富水情况，本区地下水类型主要有孔隙水和裂隙水两大类：
孔隙水贮存于粉质粘土孔隙中，透水性弱，为弱富水性，含水量贫乏。裂隙水主要贮存于下三迭统(T1)泥岩，砂岩风化裂隙中，据1：20万南宁幅区域水文地质普查资料，枯水泉水流量小于1L/s，为弱富水性等级，局部为中等富水性等级。
5、不良物理地质现象
根据本次野外工程地质调查和坑探结果，在粉质粘土中没有土洞不良地质现象，水闸上游河床两岸没有出现崩塌、滑坡，而在水闸下游附近河床两岸出现崩塌、滑坡，但规模小，土方量3～5m3。本次调查发现在左闸肩与溢流堰，附近坝下由于清基不彻底出现塌陷，直径约0.5m，水流从该塌陷处往坝下流走，涌水严重，闸坝左侧的浆砌石翼墙已被淘空，严重漏水。闸坝建坝时由于清基不彻底，造成闸基严重渗漏。据本次取河水样化验结果，河水对混凝土结构、混凝土结构中的钢筋无腐蚀，对钢结构有弱腐蚀作用。详见水质检测报告。
6、岩（土）体物理力学特征
岩（土）物理力学性质指标建议值见表2-3-1
表2-3-1 岩(土)物理力学性指标建议值 抗剪 压缩 岩土名称 状态 湿重度 内摩擦粘聚力 角标准20
压缩系数 压缩模量 承载力标准值 备注
值 r Kn/cm3 可塑 18.6 中风化 c kpa 84.2 φk ° 14.6 a1-2 Mpa-1 0.2 Es Mpa 9.6 fk Kpa 80 137 800 经验值 经验值 腐植土 粉质粘土 泥岩 2.3.3主要建筑物地基工程地质条件与评价
（1）水闸基础工程地质条件与评价 1)闸基和闸肩物质组成与分布特征
根据本次野外工程地质调查，闸基持力层为中风化泥岩，承载力较高，完全满足闸基础承载力要求，闸肩为浆砌石，材料为灰岩和水泥浆，强度较高，闸肩地基为第四系冲积层（Qal），岩性为粉质粘土，黄色，粘性较大，厚度5m～10m，据本次取6组土样土工试验统计结果，液性指数平均值Il=0.32为可塑状态，压缩系数平均值a1-2=0.20Mpa-1,压缩模量平均值Es=9.6Mpa，属于中等压缩性，内摩擦角平均值φk=14.6°，粘聚力标准值Ck=52.2kpa，承载力标准值fk=137kpa。
2）闸肩土层物理力学性质
据本次挖探孔在不同深度取原状土样作室内土工试验，其试验成果统计见表2-3-2。
3）闸坝闸体质量评价及参数建议
根据本次野外工程地质测绘，该水闸闸基持力层为中风化泥岩，承载力较高，两边闸肩持力层均为粉质粘土，承载力较高。鉴于地基持力层条件，闸基，闸肩工程地质条件尚可，闸基、闸肩、岩土物理力学性质指标建议详见表2-3-1。
（2）两岸连接建筑物工程地质条件与评价
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闸坝两岸连接建筑物为左右岸翼墙，地基持力层为粉质粘土，鉴于本次取土样试验结果，其承载力标准值为137kpa，可以满足两岸连接建筑物地基要求，工程地质条件尚可。土层物理力学性质指标建议值详见表2-3-1.
（3）土工试验研究
根据本次勘察取钻孔不同深度扰动样和原状样土分别作室内土工试验，详见试验成果表，试验成果统计表见表2-3-2.并据土工试验资料统计结果和野外调查综合判断，采用类比法提出了闸基、闸肩地基岩（土）物理力学性质指标建议值。
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表2-3-2土工试验试验成果统计表
物理性指标 土 层 土样名编号 称 取土深度(m) 土粒比重 塑性和稠度指标 压缩 快剪 含 水 量 ω % 湿 重 度 γ 17.3 17.4 18.8 19.4 19.9 18.8 19.9 17.3 18.6 8.3 0.45 6 干 重 度 γ 12.9 15.7 15.2 16 16.5 15.2 16.5 12.9 15.3 9.3 0.61 6 孔 隙 比 e -- 1.127 0.726 0.785 0.708 0.648 0.796 1.127 0.648 0.798 0.364 0.456 6 饱和度 Sr % 83 41 80 83 87 80 87 41 76 35 0.5 6 液限 塑限 ds -- 2.74 2.71 2.72 2.73 2.72 2.73 2.74 2.71 2.73 1.22 0.45 6 ω1 % 43.1 24.3 31.5 32.6 31.3 33.1 43.1 24.3 32.7 14.8 0.45 6 Ωp % 26.3 14.2 17.8 18.3 17.7 18.6 26.3 14.2 18.8 8.6 0.46 6 塑性液性压缩压缩粘聚指数 指数 系数 模数 力 Ip % 16.8 10.1 13.7 14.3 13.6 14.5 16.8 10.1 13.83 4.5 0.33 6 IL -- 0.46 -0.32 0.39 0.22 0.22 0.33 0.46 -0.32 0.217 0.15 0.47 6 a1-2 Mpa-1 0.32 0.14 0.21 0.15 0.17 0.21 0.32 0.14 0.2 0.09 0.45 6 Es Mpa 6.6 12.7 8.3 11.3 9.9 8.5 12.7 6.6 9.55 4.4 0.46 6 C kpa 30.3 116.8 81.3 90.2 84.7 71.9 116.8 30.3 79.2 38.4 0.46 6 内摩擦角 φ 度 内摩擦角标准值 承载粘聚力力标标准值 准值 Ck 承载力备 特注 征值 φk 度 Fk fak kN/m3 kN/m3 kpa kpa kpa 粉质粘土 ch1-1 ch2-1 ch2-2 ch2-3 ch3-1 ch3-2 1.0～1.2 1.5～1.7 2.5～2.7 3.3～3.5 1.2～1.4 2.0～2.2 最大值 最小值 平均值 标准值 变异系数 统计个数 34 11 23.1 21.5 20.7 23.4 34 11 23.3 10.4 0.47 6 13.1 14 17.5 12.6 13.5 17.5 12.6 14.14 6.6 0.45 6 19.2 52.2 137 200
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2.3.4结论及建议
（1）结论
1）根据《中国地震动参数区划图》(GBl8306—2001)，工程区地震动峰值加速度为0.05g，地震反应谱特征周期为0.35s，对应地震基本烈度为Ⅵ度。
2）****水闸闸基、闸肩工程地质条尚可，地基可以满足建坝、建筑物承载力要求。
3）左岸闸肩浆砌石已被淘空，坝下塌陷，漏水严重，闸门钢板锈蚀严重，部分已被锈穿，漏水严重。
河水对混凝土结构、混凝土结构中的钢筋无腐蚀，对钢结构有弱腐蚀。
（2）建议
综上所述，****水闸虽然出现许多不利因素，但通过全面除险加固，还是可以继续使用。由于河水对钢结构有弱腐蚀，建议对闸门采用防腐材料加以防护。当年建闸时清基不彻底，造成闸基严重渗漏和出现塌陷现象，建议彻底清基、及在渗漏严重处进行灌浆处理。 附图
1、****水闸闸址地质图 2、****水闸工程地质剖面图 2.4技术管理情况 2.4.1管理概况
****水闸由所在地的****县****水利工程管理所管理，其上级主管部门为****县水利局。水闸右岸设有管理房，配备一名管理人员负责水闸日常管理、维护及水位观测等。
每年汛期，****水利工程管理所加派技术人员按****县水利局防
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汛抗旱指挥部下达的防汛任务进行24小时监管，保证水闸安全渡讯。 2.4.2管理机构
(1)机构设置
1964年****坝闸建成后，****县于1965年建立****水利网工程管理处，1975年改为****水利电力网工程管理所，2005年水利工程管理体制改革时更名为****县****水利工程管理所。****水利工程管理所管辖有****引水坝闸1座，设计引水流量1.2 m3/s；小（1）型水库——黄寨、大六蒙、灯头、来鹿、小六蒙水库5座，小（2）型水库——柴背、宿老、壮塘、南泉、齐塘5座，10座水库总库容1662.8万m3，有效库容1246.9万m3，集雨面积17.49Km2；干支斗渠145条136公里，设计灌溉面积2.87万亩，有效灌溉面积2.30万亩；新圩镇人饮供水工程1座，设计日供水量为300t，供水人口人。该所现有在职职工13人，临时工10人，退休职9工人。因单位管理工程较多，人员编制较少，多年来****水闸没有正式在编职工管护,只能聘请当地一名临时工作为管理人员进行管护，包括电动设备的操作维护，蓄放水，闸体及渠道检查等。
(2)经济状况
****水闸主要经济来源为征收农业灌溉用水水费，但多年来水费征收刚达到任务的30～50％，经济状况较差，职工工资没有保障。2005年进行水利工程管理体制改革后，在职职工财政按核定编制人数每月每人补助500元，退休职工财政按应发工资全额发放，不足部分由征收上的水费解决，经济状况有所好转。 2.4.3工程管理
(1)管理制度
****县水利局和****水利工程管理所在水闸工程的正常管理工
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作中，制定了水闸检查巡视制度。水闸巡视检查分为经常检查、定期检查和特别检查。经常检查：按规定巡视检查的时间、部位、内容和要求，确定检查的路线和顺序；定期检查：每年汛前、汛中、汛后，由****水利工程管理所组织有关技术人员对水闸进行定期检查，县水利局也组织进行定期抽查；特别检查：当大暴雨、特大暴雨过后以及重大工程事故，由****县水利局组织技术力量检查，并作出评价，报上级主管部门。
检查范围：水闸的闸坝、闸门、两岸护岸等。
检查的内容：水闸的闸坝、闸门、两岸护岸等是否被冲刷破坏等。 (2)调度运行
在保证枢纽安全运行的情况下，水闸尽量多蓄水，引水灌溉农田；当洪水来临时，管理人员根据短期天气预报提前打开控制闸泄流，辅助排放一定的水量以防闸上游水位超过102m时影响到上游库区各种活动和生产。水闸一般在每年的2月下旬或3月上旬落闸蓄水；于11月份起闸排水以便冬修渠道，或检修闸门、闸体、溢流堰等各部位工程。由于****水闸的12孔闸门由一个电动葫芦吊车启闭，操作困难，闸门启闭速度较慢，影响检修的工作进程。 2.4.4安全监测
(1)安全监测基本情况
****水闸无安全监测设施与水文预报系统。只能进行水位观测及闸体、闸门、两岸护岸等的冲刷破坏观察。巡视检查分为经常检查、定期检查和特别检查。
经常检查：按规定巡视检查的时间、部位、内容和要求，确定检查的路线和顺序；定期检查：每年汛前、汛中、汛后，由****水利工程管理所组织有关技术人员对水闸进行定期检查，县水利局也组织进
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行定期抽查；特别检查：当大暴雨、特大暴雨过后以及重大工程事故，由****县水利局领导组织技术力量检查，并作出评价，报上级主管部门。
(2)安全监测设施的布置
****水闸没有安全监测设施，没有安全监测布置。 (3)安全监测资料分析
****水闸没有安全监测设施，无法进行安全监测资料分析。 2.4.5水闸防洪记录
因管理观测设施不完善，防洪记录不全，据现场了解，每年约有半年时间水位超过正常水位10cm，需要进行排洪。
最大洪水发生1958年8月，最大洪峰流量为1203.59 m3/s，上游农田成片被淹，但淹没程度无记录。
溢流堰尾部在1998年被洪水冲毁，98年冬对尾部进行简单的维修处理。
2.4.6闸门和启闭机(含电气设备)运行记录
闸门和启闭机(含电气设备)无运行记录，无故障记录。 2.4.7存在问题和处理意见
****水闸从1982年改建以来，在工程管理单位的管理和维护下，没有出现过安全问题，基本能正常运行，在灌溉、交通等方面发挥了很大的社会效益，但运行管理还存在诸多问题，具体评价如下：
(1)水闸运行
每年汛期，能够按照****县防汛抗旱指挥部下达的防范要求开展工作；但是缺少管理经费，管理人员积极性不高，管理不到位；水闸管理设施陈旧、落后；工程管理技术档案不够健全，无专门检查记录。建议建立健全工程管理规章制度和工程技术档案管理制度，加强工程
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日常管理和安全检测，做好观测资料整理和整编刊印工作、检查登记工作。
(2)水闸维护
水闸在修建过程中遗留有较多的质量问题和安全隐患，自1982年改建后，由于受资金等因素限制，没有做过加固措施，水闸险情时有发生。
(3)水闸安全监测
水闸无安全监测设施，无法对水闸进行观测、监控。建议配置水闸安全检测设施，建立水情自动测报系统，提高观测精度和科学调度水平。
2.4.8运行管理综合评价及建议
鉴于水闸存在运行管理制度、工程技术档案不够健全；水闸无安全监测设施；因缺乏维修资金，工程维护差；交通、通讯不能满足防汛抢险要求等问题，已经影响工程社会效益的正常发挥，对工程的安全构成威胁。根据《水闸安全鉴定规定》(SL214—98)的有关规定，****水闸工程运行管理综合评价为差。
水闸安全隐患已相当突出，水闸枢纽工程一直带病运行，其险情直接威胁到当地人民群众的生命财产安全。为保证工程安全运行，建议设置水闸枢纽安全观测设施，建立水情自控测报系统，提高观测精度和科学调度水平，以便能更好地了解工程运行状况，确保工程安全运行。建议改善水文观测设施。增加管理人员并加强对管理人员进行专业技术培训，制定严格水闸技术管理制度和工程技术档案管理制度，加强工程日常管理和安全监测，做好观测资料整理和定期整编刊印工作、检查登记工作。 2.5工程安全状态初步分析
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2.5.1土石方工程
(1)闸坝左侧浆砌石翼墙施工质量较差，砂浆强度低，局部开裂长期遭受水流冲刷而淘空，漏水非常严重。右岸平台被洪水淘空、沉陷致使工作桥立柱倾斜、梁柱分离。
(2)浆砌石闸底板受水流冲刷，溢流面开裂，局部淘空，左侧砌石护脚被洪水冲坏，冲离坝脚10m以外。
(3)溢流堰浆砌石溢流面冲刷严重，开裂、骨料外露。溢流堰尾部河床被洪水冲成深潭，深达7m。
(4)管理房墙体开裂，裂缝3～10cm，已成危房。 2.5.2混凝土结构
(1)闸墩混凝土碳化严重，砂浆脱落；交通便桥混凝土板出现裂缝，存在安全隐患。
(2)启闭机工作桥混凝土标号低，出现多处裂缝；部分横梁开裂、砂浆脱落，钢筋外露锈蚀严重；闸坝右侧两组启闭机工作桥排架立柱倾斜，开裂，严重危及到整个启闭系统的安全。
(3)左岸下游混凝土挡墙护岸墙脚被洪水淘空约5m长，混凝土挡墙悬空。
2.5.3闸门及启闭机
闸坝闸门均为平板定轮钢闸门，闸门局部锈蚀严重，闸门面板锈穿漏水，门槽不平缓，闸底不平整造成闸门与闸墩接触不良，橡胶止水严重老化、残缺不齐，失去止水效果。由一台5T电动葫芦台车启闭12孔闸门，且启闭机钢丝绳锈蚀，启闭速度慢。初步分析运行状况较差。
2.5.4观测设备有效性
水闸无垂直位移、水平位移、应力监测设施，无渗流量观测设施，
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无法分析其有效性。 2.5.5存在问题和缺陷的原因
经现场观察与分析，闸坝身存在渗漏现象，除限于当时的技术和有限资金，闸坝修建时未能处理好闸坝两岸的连接处的基础，加上20多年的运行，工程年旧老化失修，这些都是闸身存在渗漏现象的原因。
左右岸翼墙漏水原因浆砌石施工质量较差，存在大小不一的孔隙，经水流冲刷淘空、开裂，导致漏水严重。
启闭机工作桥立柱倾斜是由于立柱的基础被水流冲刷淘空而失去支撑能力，横梁开裂、钢筋外露、锈蚀严重是由于横梁的混凝土标号低，致使砂浆脱落。
闸门漏水主要是平板定轮钢闸门锈蚀，橡胶止水老化，与闸墩接触不良。 2.6水工模型试验
未进行水工模型试验。 2.7建议
鉴于****水闸的重要性以及工程存在各种安全隐患，提出以下建议：
(1)对水闸的安全现状进行详细的分析评价，特别是闸坝的渗流和结构安全评价，尽早对****水闸进行除险加固。在此之前，应落实防汛应急处理预案，加强管理，确保工程安全。
(2)下阶段应针对水闸存在的问题，进一步调查研究，提出合理的处理方案，完善水闸观测设施及水文预报系统，完善水闸的管理设施。
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3 安全检测
3.1现场检查 3.1.1检查组织
由广西****水利电力勘测设计研究院、****县水利局、****县****水利工程管理所等单位的有关领导、专家、工程技术人员到****水闸现场实地踏勘、检查，并听取了****水闸管理人员的情况汇报，结合现场检查、分析及历年工程安全检查，提出检查报告。
水闸现场安全检测由广西水利科学研究院完成。 3.1.2检查报告
摘自广西水利科学研究院2009年2月出版的《****县****坝水闸安全评价质量检测报告》。
（1）闸室及启闭工作桥
****水闸下设有11孔3.2×2.0m(宽×高)，1个3.2×4.0m的开敞式闸门，闸墩厚度1.0m，闸室底板为浆砌石结构、表面水泥砂浆，闸墩、闸门启闭工作桥排架柱和吊车梁均为混凝土结构，运行多年经洪水冲刷，闸墩及侧墙外观检查发现混凝土基本完好，无明显破损。只是表面砂浆有剥落，闸墩砂浆碳化程度严重，碳化深度最深达9.5mm。部分排架柱倾斜，砂浆脱落，碳化深度达27mm，吊车梁砂浆脱落严重，露筋，且钢筋锈蚀严重，混凝土碳化深度达13.5mm。
（2）溢流堰
溢流堰位于闸室左侧，宽17.7m，外观看溢流面有裂缝，堰面和底板碳化深度均为6.5mm。
（3）两岸联接建筑物
两岸联接物为左右岸翼墙，为浆砌石结构，外观检查发现，左岸浆砌石翼墙身较完好，左岸翼墙开裂，漏水严重，两岸翼墙表面砂浆
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有剥落，砂浆碳化深度检测平均碳化深度3.5mm。
（4）闸门及启闭机(含电气设备)
从《质量检测报告》可得出，****水闸平板定轮钢闸门蚀余厚度平均值为3.3mm。
****闸门由于长期缺乏保养，闸门锈蚀严重，下部钢板表层有疏松状的锈泥；门轴结构简单、锈蚀严重，橡胶止水老化失效。 3.2安全检测项目基本情况
****水闸枢纽建筑物主要有闸坝、溢流坝及两岸连接建筑物等。****水闸于1982年3月改建成运行。
闸坝修建时未做护坦、消力池和两岸的连接处的基础处理，加上施工质量有缺陷，闸肩存在渗漏现象，钢闸门闸门锈蚀、变形，止水老化破损失灵。为搞好该工程的安全评价，广西水利科学研究院于2009年2月初对****水闸进行进行现场外观检查和检测。 3.3水工结构检测
3.3.1原有检测观测资料成果摘要
找不到原有相关检测资料。 3.3.2检测内容和方法
1、检测内容
（1）闸墩混凝土抗压强度及碳化深度；
（2）闸门启闭排架梁、柱混凝土抗压强度及碳化深度； （3）溢流堰底板、堰面混凝土抗压强度及碳化深度； （4）翼墙浆砌石砂浆抗压强度及碳化深度。 2、检测方法
混凝土抗压强度采用回弹法进行检测；混凝土碳化深度检测时，在选定检查结构的表面不同位置钻深约2cm、直径约2cm的小孔，清扫干净尘灰，滴入1.0% 酚酞酒精溶液，然后用碳化深度测量仪测量
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碳化深度
3、检查依据 1）《水工混凝土试验规程》（SL352-2006）； 2）《混凝土强度检验评定标准》（GBJ107-87）； 3）《水利水电建设工程验收规程》（SL223-2008）； 4）《****县****坝水闸质量检测委托书》。 3.3.3检测资料成果分析
1、闸墩混凝土抗压强度及碳化深度检测
闸墩混凝土抗压强度采用回弹法进行检测。检测3个闸墩，在选定的闸墩上各均匀布置10个测区，共30个测区。所用检测仪器为HT-225型回弹仪，采用《水工混凝土试验规程》（SL352-2006）推荐的混凝土强度计算公式进行计算。检测的具体部位及结果见《质量检测报告》表4-1-1。
闸墩混凝土碳化深度检测时，检测3个闸墩，在选定闸墩表面不同位置钻深约2cm、直径约2cm的小孔，清扫干净尘灰，滴入1.0% 酚酞酒精溶液，然后用碳化深度测量仪测量碳化深度。检测结果见《质量检测报告》表4-1-2。
2、闸门启闭排架柱、吊车梁混凝土碳化深度及抗压强度检测 闸门启闭排架柱、吊车梁混凝土碳化深度检测时，梁检测4个构件，柱检测6个构件，在混凝土表面不同位置钻深约3cm、直径约2cm的小孔，清扫干净尘灰，滴入1.0% 酚酞酒精溶液，然后用碳化深度测量仪测量碳化深度。检测结果见《质量检测报告》表4-2-1。
闸门启闭排架柱、吊车梁混凝土抗压强度采用回弹法进行检测。梁检测4个构件，柱检测6个构件，各布置10个测区，共100个测区。所用检测仪器为HT-225型回弹仪，采用《水工混凝土试验规程》（SL352-2006）推荐的混凝土强度计算公式进行计算。检测具体部位
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及结果详见《质量检测报告》表4-2-2。
3、 溢流堰底板、堰面混凝土强度及碳化深度检测
溢流堰底板、堰面混凝土碳化深度检测时，在混凝土表面不同位置钻深约2cm、直径约2cm的小孔，清扫干净尘灰，滴入1.0% 酚酞酒精溶液，然后用碳化深度测量仪测量碳化深度。检测结果见《质量检测报告》表4-3-1。
溢流堰底板、堰面混凝土强度采用回弹法进行检测。溢流堰底板、堰面各检测1个部位，每个部位布置10个测区，共20个测区。所用检测仪器为HT-225型回弹仪，采用《水工混凝土试验规程》（SL352-2006）推荐的混凝土强度计算公式进行计算。检测具体部位及结果详见《质量检测报告》表4-3-2。
4、翼墙浆砌石砂浆强度检测
翼墙浆砌石砂浆强度采用回弹法进行检测。闸坝左、右侧翼墙各检测1个部位，溢流堰右翼墙检测1个部位，共3个部位，在选定的部位上各布置5个测区，共15个测区。所用检测仪器为ZC5型砂浆回弹仪。采用规范推荐的砂浆强度公式进行计算。检测的具体部位及结果见《质量检测报告》表4-4-1。
翼墙浆砌石砂浆碳化深度检测时，闸坝左、右侧翼墙各检测1个部位，溢流堰右翼墙检测1个部位，共3个部位，在选定部位表面不同位置钻深约2cm、直径约1cm的小孔，清扫干净尘灰，滴入1.0% 酚酞酒精溶液，然后用碳化深度测量仪测量碳化深度。检测结果见《质量检测报告》表4-4-2。 3.3.4建议
从检测结果看，运行多年后，****水闸的工程质量及安全性差，建议尽快对水闸进行全面除险加固。
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3.4闸门和启闭机的安全检测 3.4.1原有检测观测资料成果摘要
找不到原有相关检测资料。启闭机未进行检测。 3.4.2 检测内容和方法
1、检测内容 （1）闸门蚀余厚度； （2）外观质量检查。 2、方法
闸门蚀余厚度检测采用超声波手工探伤方法检测。共检测2扇闸门，检测时，除去闸门表面的铁锈，用CTS-9002型超声探伤仪测量金属闸门锈蚀后的蚀余厚度，测量结果见《质量检测报告》。 3.4.3检测资料成果分析
经过现场检查发现， 12孔的闸门启闭排架吊车梁底部表面混凝土脱落严重，钢筋祼露且锈蚀严重；柱表面局部砂浆脱落，钢筋裸露。闸门锈蚀严重，表面形成明显蚀坑和锈块，右起第2、3闸门面板焊缝连接处已有部分位置蚀穿，深水闸密封不严，漏水严重。翼墙局部出现砂浆脱落砌石松动现象，溢流堰右翼墙漏水严重；溢流堰底板表面混凝土冲刷严重，卵石裸露，且多处出现裂缝；堰面混凝土冲刷严重，卵石裸露。测量结果见《质量检测报告》。 3.4.4建议
从检测结果看，运行多年后，****水闸闸门的工程质量及安全性差，建议尽快对水闸进行全面除险加固。 3.5电气设备的安全检测
本次未进行检测。 3.6观测设施有效性检测
本次未进行检测。
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3.7水质检测及分析
通过检测分析得知河水对混凝土结构、混凝土结构中的钢筋无腐蚀，对钢结构有弱腐蚀。详见水质检测报告。
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4 工程复核计算
4.1 防洪标准复核 4.1.1流域基本情况
****水闸位于****县东叶村东面，珠江流域红水河系清水河支流狮螺江上游，距****县新圩镇政府约4公里。****水闸初建于1959年11月，经过1963年重建和1981年改建，1982年3月竣工形成现有规模。水闸设计灌溉****县仄岭村及****县新圩镇的上国、四镇、罗凤、公义、黄凤、和邹圩镇的新华、永和、中南、六新等村的农田面积1.23万亩，有效灌溉面积1万亩。
清水河发源于大明山马山县与****县交界的陈峰山北麓，在****县境内流域面积为1490.41 km2，主河道长39km，最大河床宽105m，最小河床宽80m。狮螺江属于清水河的一级支流，发源于****县大庙山的西北麓，由南向北流，经****县境内新圩镇的上国、四镇、公义和邹圩镇的新华，汇入清水河松柏村河段，主河道长26km，平均坡降为4.7‰，闸址以上集雨面积177.5km2，是一座以蓄水灌溉为主，兼两岸交通等综合效益的水利工程。 4.1.2水文气象特性
****水闸工程地处低纬度，属亚热带季风气候，受北回归线以南，阳光充足，气候湿润，雨量充沛，常年气温较高，夏长冬短，热雨同季，一年四季变化不明显，无霜期长，相对湿度较大。根据****县气象站资料统计，历年平均气温21.5℃，极端最高气温39.4℃，极端最低气温-1.0℃。多年平均年蒸发量1340mm，年平均日照时数为1563小时，年平均风速2.5m/s,最大风速21.0m/s，风向NE；多年平均降雨量1427.6mm，降雨量年内分配不均匀，65％的降雨量集中在5～9月份。暴雨以台风雨和峰面雨为主。
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4.1.3基本资料整理 4.1.3.1流域特征参数复核
（1）原设计成果
****水闸于1964年3月建成，在1982年改建，改建后已运行了20多年，期间尚未进行安全评价及加固设计，本次复核收集到****水闸注册登记资料、****县水利志（2007年）、****县水利局出具的****水闸改建时设计资料。登记的资料如下：集水面积177.5km2，河道长度26km，主河道平均坡降4.7‰。
（2）本次复核成果
本次复核对****水闸闸址以上集水面积采用如下方法：首先将1965年版1/10000地形图扫描成电子版，在计算机上进行并图，然后用采用AutoCAD2006绘图软件进行勾画量算，与注册登记结果（1981年改建设计成果）相差甚微，考虑到误差原因，本次复核****水闸的集雨面积、主河道长度及平均比降仍采用原注册登记结果，集水面积177.5km2，河道长度26km，主河道平均坡降4.7‰。****水闸集雨面积及流域特征值成果表4-1-1。
表4-1-1 ****水闸集雨面积及流域特征值成果表 序号 1 2 3 名称 集雨面积 主河道长度 主河道平均比降 单位 km km ‰ 注册登记 177.5 26 4.7 本次复核 178 26.4 4.5 本次采用 177.5 26 4.7 4.1.3.2设计洪水所依据资料收集及整理 ****流域上既没有水文站，也没有雨量观测站。未收集到相关资料。
4.1.3.3水库库容曲线
****水闸位于低山丘陵区，是在江河上设闸拦水，用以抬高水位，引水供两岸农田灌溉。水闸正常蓄水位102.0m，闸底板高程100.0m，
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洪水来临时开闸泄水，无调洪库容。本次复核没有收集到****水闸原设计地形图，也没有收集到有关的库容关系曲线，收集到的1/10000地形图上无法量取其水位面积关系曲线。因此本次安全评价不再复核其水位～面积～库容曲线。 4.1.3.4水闸泄流能力曲线
****水闸拦水坝现状为浆砌石坝，闸墩为混凝土结构，设有12孔平板定轮钢闸门和溢流堰，其中11孔尺寸为3.2×2.0m（宽×高），另外1扇深水闸为3.2×4.0 m（宽×高），闸坝段总长50.7m，其中闸孔宽25.7m，闸墩共宽25m；闸坝左侧溢流堰宽17.7m。闸坝现状溢流堰为折线型实用堰，水闸的过闸流量按溢流堰计算。因此****水闸的过闸流量计算包括三个部分，即闸孔过流量、深水闸过流量和溢流堰过流量。
闸孔及溢流堰泄流计算公式如下：
QmB2g1.5
Q—流量，m3/s；
m—流量系数（取0.42～0.48）；
； —侧收系数（采用经验公式得，取0.92～0.85）
—淹没系数（反复演算上下游下位后，据水位和堰型查图表
得）；
B—过水宽度； H—堰上水头，m。 深水闸泄流计算公式如下：
QeB2g(He) —流速系数；
—侧收系数；
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e—闸门开度； B—闸门宽度，m。
计算得****水闸水位～下泄量关系见表4-1-1，水位～下泄流量关系曲线图见图4-1-1。
表4-1-2 ****水闸水位～下泄量关系表 水位（m） 深水闸泄流量（m³/s） 闸孔泄流量（m³/s） 溢流堰泄流量（m³/s） 总泄流量（m³/s） 水位（m） 深水闸泄流量（m³/s） 闸孔泄流量（m³/s） 溢流堰泄流量（m³/s） 总泄流量（m³/s） 98.0 0.0 0.0 0.0 0.0 102.0 48.9 232.8 0.0 281.7 98.5 4.5 0.0 0.0 4.5 102.5 55.7 362.5 68.4 486.6 99.0 99.5 100.0 100.5 101.0 8.7 13.6 21.5 25.8 35.2 0.0 0.0 0.0 32.8 68.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 8.7 13.6 21.5 58.6 103.7 103.0 103.5 104.0 104.5 105.0 80.3 102.1 121.8 142.1 162.8 485.9 621.4 696.8 810.8 926.1 98.9 128.8 220.6 245.3 281.0 665.1 852.3 1039.2 1198.2 1369.9 枫江水闸水位～下泄量关系曲线图105.5105.0104.5104.0103.5103.0102.5102.0101.5101.0100.5100.099.599.098.598.097.50.0200.0400.0600.0800.01000.01200.01400.01600.0下泄流量（m³/s）水位（m） 图4-1-1 水位下泄量关系曲线图
4.1.3.5水闸下游水位流量关系曲线
本工程闸址下游无实测水位流量关系曲线，只能根据实测横断面推求，河床糙率结合闸址下游河床及两岸植被情况取0.03～0.035，使用曼宁公式计算，成果见表4-1-3，曲线图见图4-1-2。计算公式
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如下：
1A5/3i1/2Q2/3 ni—底坡；
A—河道过水面积，m2； n—河床糙率；
—湿周。
表4-1-3 ****水闸下游水位～流量关系表
水位（m） 98 泄量（m³/s） 0 99 103 100 227 101 420 102 682 103 971 104 105 1247 1574 图4-1-2 枫江水闸下游水位～流量关系曲线图水位（m）106105104103102101100999897020040060080010001200140016001800流量（m³/s）
图4-1-2 ****水闸下游水位~流量关系曲线图
4.1.4洪水标准
****水闸原设计洪水标准：10年一遇设计，50年一遇校核。****水闸工程改建于1981年。****水闸以蓄水灌溉为主的水利工程，设计最大过水流量为1150m3／s(原设计)，根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）及《水闸设计规范》(SL265-2001)的
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有关规定，****水闸为大（二）型水闸，工程级别为Ⅱ等，主要建筑物为2级，次要建筑物为3级，设计洪水标准为50～30年一遇，校核洪水为200～100年一遇。****水闸设计原10年一遇设计、50年一遇校核与现行规范不符。故本次****水闸洪水标准复核按30年一遇洪水设计、100年一遇洪水校核。 4.1.5设计洪水
4.1.5.1历次洪水复核情况
****水闸原设计标准为10年一遇，相应最大下泄流量为673m³/s，校核标准为50年一遇，相应最大下泄流量为1150m³/s。但是计算所依据的参数及计算方法不详，仅有如表4-1-4的记录。
表4-1-4 ****水闸原设计频率洪峰流量及洪量表
设计 校核 设计 频率 10% 2% 24h设 Qm W 上游水 下游水 计暴雨 （m³/s） (万m³) 位（m） 位（m） 199 673 103 102 270 1150 104.9 104.1 4.1.5.2本次洪水复核 ****水闸没有水文站，没有收集到实测的降雨与流量资料。 （1） 设计暴雨
本次复核主要是是采用查算图表法。查算图表法推求设计暴雨，主要是根据《广西暴雨径流查算图表》（2001年版）中的广西暴雨统计参数等值线图集，查出****水闸所在区域的10min、1h、6h、24h的均值、Cv等参数，Cv/Cs采用经验值3.5，计算成果见表4-1-5。
表4-1-5 ****水闸设计暴雨成果表
计算方法 《广西暴雨统计参数等值线图集》（2001）
时段 10min 1h 6h 24h 资料系列 截止2000年 截止2000年 截止2000年 截止2000年 均值（mm） 22.5 58 98 130 42
Cv Cs/Cv 1 0.3 43 0.32 115 3.5 0.39 222 0.45 327 频率（%） 2 40 106 201 292 3.33 36 99 181 261 10 31 83 149 208
各频率暴雨点面系数采用《广西暴雨径流查算图表》（2001年版）的定点定面关系， 1h、6h、24h暴雨P=1%～10%的点面系数在0.619～0.860之间。
（2） 雨型设计
设计雨型采用《广西暴雨径流查算图表》（2001年版）雨型。****水闸控制集水区域属第2雨型区。最大1小时暴雨发生在第17小时。
（3）产汇流计算
本次暴雨推求洪水的产流计算参数直接采用《广西暴雨径流查算图表》（2001年版）的成果，****水闸控制集水区属于第4产流区、第3汇流区、第4退水区，森林覆盖率按50%计。流域平均最大蓄水量Wm=120mm，初损I0=（1-0.7）Wm=36mm，稳定入渗率μ=3.0mm/h（推理公式法）；产流期平均入渗率f=8.0mm/h(瞬时单位线法)。
汇流计算采用《广西暴雨径流查算图表》中介绍的瞬时单位线法、推理公式法两种方法推求。个计算公式如下：
①推理公式法 全面汇流时：
Qm0.278hF
部分汇流时：
hQm0.278F
式中：Qm——洪峰流量（m3/s）;
h、h——单一洪峰的净雨和相应的时段的最大净雨（mm）；
F——流域面积（km2）； ——流域汇流时间；
0.278LmJ1/3Q1/4m
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L——主河道长（km）； J——主河道坡降； m——汇流参数。 ②瞬时单位线法 采用纳西瞬时单位线公式
U(0,1)1t()n1e1/k k(n)k式中：U（0，1）——t时刻瞬时单位线纵高；
Г ——伽玛函数；
n ——相当于线性水库的个数（调节次数或调节系数）；
k ——水库型线性蓄泄方程的汇流历时； e ——自然对数的底； t ——时刻。
经计算，不同的方法推求****水闸的设计、校核洪水成果见表4-1-6。
表 4-1-6 ****水闸设计、校核洪水成果表
时间 设计标准P=(%) 3.33 1 3.33 1 24h暴雨（mm） 249 278.2 248.9 278.1 最大24h洪峰流量洪量（万备注 （m3/s） 3m） 1093 5892 瞬时单位线法(采取) 1370 7768 1092 5890 推理公式法 1368 7768 本次复核 见表4-1-6可见本次洪水复核两种方法计算的洪峰流量和洪量均非常接近，相差在10％以内；用瞬时单位线法计算洪峰流量相对较大，处于工程安全性考虑，本次使用瞬时单位线法计算。设计、校核洪水过程线见图4-3。
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表4-3 枫江水闸设计校核洪水过程线Q(m3/s)16001400120010008006004002000(200)01020304050时间(h)3.331
图4-3 ****水闸设计校核洪水过程线
4.1.5.3 设计洪水合理性分析
选取广西壮族自治区部分水文站、水库站，用流量资料分析设计洪水，点汇水面积与P=1%设计洪峰的双对数图（见图4-4），本次计算的****水闸点据正好落在点群中心线附近，因此从地区综合比较来分析，本次成果在地区上是协调的。故本次复核结果是合理的。
广西部分水文、水库站1%洪峰与集雨面积关系图10000流量（m3/s)1000上林 黄梅 奇石 石碗嘴 六佑龙马 达洪江 洛西 浪塘 大新水晏 荔浦 高境 白石 周家 龙潭 下琴 横塘 沙冲 那务10010100枫江1000集雨面积（km2)乘幂 (上林 黄梅 奇石 石碗嘴 六佑 龙马 达洪江 洛西 浪塘1%洪峰与集水面积关系图
大新 水晏 荔浦 高境 白石 周家 龙潭 下琴 横塘 沙冲 那务)图 4-4 广西部分水文、水库站
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4.1.6调洪计算
****水闸是引水灌溉式水闸，无调洪库容，在洪水来临时完全开闸泄水，下泄流量等于来水流量，根据计算的洪峰流量结合水位流量关系曲线，当查出的水位高于周围地势，即洪水能漫过闸顶高程时。由此推得的得设计、校核洪峰流量对应的水位即设计、校核水位。成果见表4-1-7。
表4-1-7****水闸洪水复核成果表
设计 校核 洪水标准 P=3.33% P=1% 洪峰流量（m³/s） 上游水位（m） 1093 1370 104.3 105 下游水位（m） 103.6 104.6 4.1.7抗洪能力复核 4.1.7.1挡水安全性
****水闸为2级水闸，根据《水闸设计规范》（SL265-2001）的规定，闸坝坝顶高程由设计水位+闸顶超高确定，闸顶超高按以下公式计算：
gHV20.13th0.7gHmV20.70.0018gD0.45V2 th0.7 gHm0.13th0.72VgTgH0.513.（9） 22vv式中: H——平均波高（m）； T——平均波周期（s）；
V——计算风速，采用多年平均年最大风速的1.5倍； D——风区长度（m），取340m； Hm——水域平均水深（m）； g——重力加速度，取9.81 m/s2；
根据上述公式，计算出平均波高hm后，再查上述《水闸设计规范》
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（SL265-2001）中的表E.0.1-1、表E.0.1-2，查出相应频率所对应的波高hp值，然后根据《水闸设计规范》中下述公式计算波长Lm和波浪中心线超出计算水位的高度hz：
2LmgTm/2th2H/Lm
2hzhp/cth2H/Lm
Lm---平均波长（m）； H--闸前水深(m)。 计算结果列于表4-1-8。
表4-1-8 正常工况下的波浪高度计算成果表
水位 vo D Hm Tm hm hp Lm Hp+hz hz(m) (m) (m/s) (m) (m) (s) (m) (m) (m) (m) 正常水位 102.0 30 340 4.8 2.39 0.29 0.549 8.921 0.106 0.655 工况 水闸按2级建筑物设计，根据《水闸设计规范》的规定的安全超高值和上述浪高计算成果，计算得出结果列于表。
坝顶高程计算结果见表4-1-9。
表4-1-9 ****水闸闸顶高程计算成果表 单位：m 波浪安全超计算闸现状闸备注 爬高 高 顶高程 顶高程 正常水位 102.0 0.106 0.655 102.65 103 设计洪水（3.3%） 104.3 - 0.5 104.8 103 不满足挡水要求 校核洪水（1%） 105.0 - 0.3 105.3 103 不满足挡水要求 计算工况 水位 表4-1-9计算成果表明，遭遇30年一遇设计洪水时所要求的坝顶高程为104.8m，100年一遇校核洪水时所要求的坝顶高程为105.3m，原坝顶高程为103.0m，故****水闸现状坝顶高程不满足挡水要求。
4.1.7.2泄洪安全性
****水闸原设计标准按10年一遇设计洪水，洪峰流量为673m³/s，相应水位为103.0m，而闸坝坝顶实际高程为103.0m，此工况下的洪水已经漫顶。本次复核按照30年一遇设计洪水，相应洪峰流量、
47
水位分别为1093m³/s和104.3m。远大于原设计标准。由此可知，****水闸现状过流能力不能满足要求。下游无消能设施，受洪水冲刷严重，左右岸导墙底部淘空。因此水闸泄洪安全性不满足规范要求。 4.1.8 结论及建议
1)本次采用1／10000地形图复核得****水闸主河道长26km，平均坡降为4.7‰，闸址以上集雨面积177.5km2。
2)****水闸原设计洪水标准采用10年一遇，校核洪水采用50年一遇，相应的过闸流量分别为673m3/s和1150m3/s，根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)和《水闸设计规范》(SL265-2001)的规定，****水闸属于大（2）型水闸，水闸为Ⅱ等工程，主要建筑物为2级建筑物，次要建筑物为3级建筑物。本次复核采用30年一遇洪水设计，100年一遇洪水校核。经复核后得，****水闸设计水位104.3m，相应的洪峰流量为1093m3／s，校核洪水位105.0m，相应的洪峰流量为1370m3／s。
3)****水闸闸址处无水位、流量观测设施，由于下游河道断面较复杂，其水位～流量关系较难以准确确定，闸坝上游在遭遇到较大洪水时，受下游淹没出流影响，故建议在水闸上下游均设立水位观测点和流量观测站，通过实测水位、流量核定水闸的上下游水位～流量关系，此外应完善水闸观测站观测设施，提高暴雨和水位观测精度，加强水库短历时暴雨观测，为水闸的科学管理和下阶段水文工作服务，并可供流域附近水利工程设计、复核提供参考依据。
4）****水闸无消能措施，下游无消能设施，受洪水冲刷严重，左右岸导墙底部淘空。同时过流能力不满足泄洪要求，因此水闸泄洪安全性不满足规范要求，建议新增消能设施。
5）现在坝顶高程为103.0m，本次按100年一遇的洪水校核，计
48
算坝顶高程为105.3m，不能满足挡水要求，建议对闸坝进行加高加固。
4.2水工结构安全复核 4.2.1复核依据
（1）《水闸安全鉴定规定》（SL214-98）； （2）《水库大坝安全评价导则》（SL258-2000）； （3）《溢洪道设计规范》（SDJ253-2000）； （4）《水闸设计规范》（SDJ265-2001）；
（5）《混凝土坝安全监测技术规范》（DL/T5178-2001） （6）工程地质及水文资料；
（7）本次安全评价补充勘探及试验成果 4.2.2水闸复核
根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000），****闸坝的设计洪水标准为：按30年一遇洪水标准设计， 100年一遇洪水标准校核。原设计特征水位和本次安全鉴定的复核结果见表4.2-1，结构复核均采用本次安全鉴定的水文成果。
表4-2-1 水闸特征水位表 单位：m 水位、洪水标准 正常蓄水位 设计水位（P=3.3%） 校核水位（P=1%） 上游水位 102.0 104.3 105.0 下游水位 97.9 103.6 104.6 4.2.2.1水闸稳定、应力计算 （1）计算单元和计算参数
根据《水闸设计规范》（SL265-2001），****水闸按30年一遇洪水标准设计，100年一遇年洪水标准校核。闸室稳定计算宜取两相邻
49
顺水流向永久缝之间的闸段做为计算单元。泄水闸和深水闸均取两个平板钢闸门的闸室作为一个计算单元分别进行闸室整体稳定分析，计算简图见图4-2-1、图4-2-2。
根据地质勘察报告，闸室基础为风化泥岩，整体稳定分析所采用的计算参数详见表4-2-2。
表4-2-2 岩体的物理力学指标建议值
岩体参数 岩体 类型风化 泥岩 单轴比重 饱和 度 饱和抗压强度 Gs 承载力特征值 fak MPa 浆砌石与岩体摩擦系数 f 混凝土与岩体 抗剪断强度 f' c' 岩体抗剪 断系数 f′ C′ q 透水率 Sr % Rc MPa 0.4 MPa 0.7 0.04 MPa lu 22 93 11 0.3 0.6 0.05 6 （2）稳定分析的内容与方法
根据《水闸设计规范》（SL265-2001）规定，岩基上的闸室稳定计算应满足以下几项要求：
1）在各种计算工况下，闸室最大基底应力不大于地基允许承载力；
2）非地震情况下，闸室基底不出现拉应力；
3）沿闸室基底面的抗滑稳定安全系数不小于规范允许值。 闸室稳定和应力复核荷载组合采用基本荷载组合及特殊荷载组合。基本荷载组合分别按正常蓄水位情况下和设计洪水位情况下的两种组合；特殊荷载组合分别按校核洪水位情况和正常水位运行时遭遇地震情况的特殊条件组合。
闸室整体稳定分析按几种情况分别计算：
正常工况：上游为正常蓄水位102.0m，下游水位97.9m； 设计工况：上游为设计洪水位104.3m，下游水位103.6m；
50
校核工况：上游为校核洪水位105.0m，下游水位104.6m。 水闸结构及上部的自重按其几何尺寸及材料重度计算确定；闸门及启闭机采用其实际重量；作用在底板上的水重按其实际体积及水的重度计算确定；作用在基础底面的扬压力根据地基类别及上、下游水位组合条件计算确定。计算时，力矩中心取在计算截面的中点。
（3）计算公式
1）根据《水闸设计规范》（SL265-2001）规定，对于在垂直水流方向的结构布置及受力情况对称的中闸孔，闸基承受单向偏心荷载的作用，假定闸室基底应力呈线性分布，按下式计算：
PmaxminGM A式中：
maxPmin——计算截面上压应力的最大及最小值，kPa；
ΣG ——作用于闸室结构上全部竖向荷载（包括闸基底面上的扬压力在内，kN；
ΣM——作用于计算截面上全部荷载对计算截面形心轴的力矩，kN﹒m；
A——计算截面的面积，m2；
ω——计算截面对其形心轴的抵抗矩，m3； 2）根据《水闸设计规范》（SL265-2001）规定，对岩基上的闸室，
整体抗滑稳定计算应采用抗剪断公式：
51
KcfGcAH
式中：
ΣG——作用于闸室结构上全部荷载对滑动平面的法向分值（包括闸基底面上的扬压力在内），kN；
ΣH——作用于闸室上的全部荷载对滑动平面的切向分值，kN； Kc ——沿闸室基底的抗滑稳定安全系数；基本荷载组合采用3.0，特殊荷载组合采用2.5。
f＇——闸基底面与岩基之间的抗剪断摩擦系数，取0.7。 c＇——闸基底面与岩基之间的抗剪断粘结力，取0.3 MPa。 A ——闸基底面与岩基之间接触面面积，m2； 4）计算结果与分析
泄水闸闸室稳定计算结果见表4-2-3，深水闸闸室稳定计算成果见表4-2-4。
表4-2-3 泄水闸闸室稳定计算成果表 计算工况 正常工况 设计洪水位 校核洪水位 Pmax（kPa） 93.207 111.335 116.582 Pmin（kPa） Rc（KPa） Kc 30.754 300 5.41 19.254 300 54.941 21.747 300 88.668 [Kc] 3 3 2.5 表4-2-4 深水闸闸室稳定计算成果表 计算工况 Pmax（kPa） 正常工况 71.917 设计洪水位 87.634 校核洪水位 116.582 Pmin（kPa） Rc（KPa） Kc 20.929 300 6.094 7.013 300 34.195 3.054 300 29.382 [Kc] 3 3 2.5 以上计算结果表明，在正常、设计、校核工况下，泄水闸、深水闸闸室基底最大应力均小于[σ]=300kPa，满足规范要求；在正常、
52
设计工况下泄水闸、深水闸闸室抗滑稳定安全系数均均大于3.0，满足规范要求；在校核工况下，泄水闸、深水闸闸室抗滑稳定安全系数为大于2.5，满足规范要求。在任何工况下闸室基底应力均未出现拉应力，满足规范要求。因此闸室结构稳定是安全的。
53
图4-2-1 泄水闸各工况闸室稳定计算简图
作用于深水闸上的荷载如下：
① 工作桥自重G1； ②排架自重G2； ③上游交通桥自重G3； ④下游交通桥自重G4； ⑥闸墩自重G5；
11上游水压力P2； ⑦闸门自重G6； ⑧闸底板自重G7；⑨闸室内水重G8；⑩下游水压力P1 ○
12上游对堰水压力P3；○13下游对堰水压力P4；○14浮托力U1； ○15渗透力U2。○
54
图4-2-2 深水闸各工况闸室稳定计算简图
作用于深水闸上的荷载如下：
② 工作桥自重G1； ②排架自重G2； ③上游交通桥自重G3； ④下游交通桥自重G4； ⑥闸墩自重G5；
11上游水压力P2； ⑦闸门自重G6； ⑧闸底板自重G7；⑨闸室内水重G8；⑩下游水压力P1 ○12上游对底板水压力P3；○13下游对底板水压力P4；○14浮托力U1； ○15渗透力U2。○
55
4.2.2.2 闸墩、启闭大梁
闸墩为混凝土结构，混凝土砂浆碳化，砂浆脱落，多处裂纹，裂纹处有钙化物。启闭梁混凝土标号低，混凝土梁开裂，钢筋外露，锈蚀严重，已经不能正常运行。
4.2.2.3结论及建议
闸室在正常、设计、校核水位工况下，抗滑稳定安全系数满足规范要求。基底最大应力满足地基承载能力，闸墩和底板有多处裂纹，裂纹处有钙化物。人行、工作桥断裂，混凝土保护层脱落，钢筋锈蚀严重，仅有2m宽，桥面板出现裂缝，部分钢筋裸露，桥面拦杆钢筋锈蚀严重；启闭梁混凝土标号低，混凝土梁开裂，钢筋外露，锈蚀严重，已经不能正常运行。
建议拆除启闭梁及其排架重建，加宽交通便桥宽度。 4.2.3溢流堰
溢流堰位于水闸左侧，为自然山坳开挖而成，底板浆砌石衬砌0.5m，堰顶高程102.0m，上游宽17.7m，下游宽8.0m，长24.0m，溢流堰坡比1：10，右侧浆砌石导墙兼水闸左侧翼墙。由于溢流堰为天然山坳开挖而成，其结构稳定无法复核。从现状可以看出溢洪道右侧导墙开裂，漏水严重，经分析漏水的原因为右侧导墙浆砌石施工质量差，被洪水淘空，同时基底产生拉应力，致使墙体开裂。溢流面受洪水冲刷严重，多条裂缝横穿堰面。
综合考虑到水闸的过流能力不满足要求，建议改溢流堰为开敞式闸门，增加过流能力。 4.2.4消能防冲
（1）复核依据
56
根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）及《水闸设计规范》（SL265-2001），****水闸消能防冲设施属Ⅱ等2级建筑物，水闸消能防冲洪水标准重现期为50年.本次复核考虑50年一遇洪水工况下泄水闸、深水闸消能防冲和小流量工况下泄水闸的消能防冲。50年一遇工况下上游水位为104.6m，相应下游水位为103.9m，泄水闸过闸流量822m3/s。深水闸单宽流量47.0 m3/s.m。小流量工况采用正常水位时的流量及对应的下游水位。
（2）消能防冲稳定分析 1）计算公式
消力池深度按下式计算： d0hc''hs'Z
hcb8q2 h(131)(1)0.25
2b2ghc''cq2 hTh0
2g2q2q2 Z 2'2''22ghs2ghc3c20c式中 d ----消力池深度（m）；
0----水跃淹没系数，采用1.05～1.10；
hc''----跃后水深（m）； hc----收缩水深（m）；
----水流动能校正系数，采用1.0～1.05； q -----过闸单宽流量（m2/s）；
-----流速系数，已知是宽顶堰闸孔出流，根据《水力计
算手册》表4-2-１，取0.85；
b1----消力池首端宽度（m）；
b2----消力池末端宽度（m）；
T0----由消力池底板顶面算起的总势能（m）；
ΔZ----出池落差（m）； hs'----出池河床水深（m）。
57
消力池长度按下式计算：
LsjLSLj
Lj6.9(hc''hc)
式中 Lsj ----消力池长度（m）；
Ls -----消力池斜坡段水平投影长度（m）； β-----水跃长度校正系数，采用0.7～0.8； Lj-----水跃长度（m）。
消力池底板厚度t按下列公式公式并取其最大值： 抗冲 tk1qH' 抗浮 tk2UWPmb
式中 t-----消力池底板始端厚度（m）；
ΔH’----闸孔泄水时的上、下游水位差（m）； k1-----消力池底板计算系数，取0.15～0.20； k2-----消力池底板安全系数，取1.1～1.3； U-----作用在消力池底板底面的扬压力（kPa）；
W-----作用在消力池底板顶面的水重（kPa）；
Pm----作用在消力池底板上的脉动压力（kPa），取跃前收缩
断面流速水头值的5%；
γb----消力池底板的饱和重度（kN/m3）。
经过计算，水闸泄水闸按50年一遇洪水泄流时发生淹没水跃，深水闸发生远离水跃，小流量工况下泄水闸发生远离水跃。计算结果见表
表4-2-5 深水闸消能计算成果表 上游 下游 消力 消力 消力池底板厚单宽流量 hc hc'' 水位 水位 池长 池深 度 m m m3/s m m m m m 104.6 103．9 12.6 4.7 7.7 15.1 0.3 0.5
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表4-2-6 小流量工况泄水闸消能防冲计算成果表 上游 下游 消力 消力 消力池底板厚单宽流量 hc hc'' 水位 水位 池长 池深 度 m m m3/s m m m m m 102.0 97.9 6.6 0.8 3.1 11.7 1.2 0.5 （3）结论及建议
计算结果表明，泄洪闸在50年一遇洪水的工况下发生淹没水跃，深水闸发生远离水跃，小流量工况下泄水闸发生远离水跃，按照《水闸设计规范》（SL265-2001）要求，消力池应满足长15.1m，深0.4m。而水闸下游现状无消力池，不满足水闸的消能防冲安全性。水闸现状下游河床冲刷严重，岩石外露，两岸翼墙淘空，跟计算结果相符。建议新建消力池及海漫。 4.2.5 两岸联接建筑物 4.2.5.1复核依据
****水闸两岸联接建筑物包括下游左右岸导墙（翼墙），翼墙为重力式计算单元，基础为粉质粘土，墙高4.0m～6.5m，为浆砌石结构，采用M2.5水泥石灰砂浆砌筑，顶宽0.5m～0.8m，墙背坡比为1：0.3。计算参数采用墙体浆砌石容重24kN/m³，填土的内摩擦角φ为14.14°，粘聚力c为79.2kPa，湿容重为18.6kN/m³，饱和容重为15.3 kN/m³，基础为粉质粘土，基底与地基间的摩擦系数f=0.35；地基允许承载力为200Kpa。 4.2.5.2翼墙结构稳定分析
1、计算单元和工况
计算单元取左右岸最高墙高的单宽翼墙，右岸翼墙考虑人群荷载，取2.0KN/㎡计算简图见图
计算工况分为：
59
工况1：正常蓄水位102m，下游水位为97.9m；
工况2：30年一遇洪水位为104.3m，相应下游水位103.6m； 工况3：100年一遇洪水位为105.0m，相应下游水位为104.6m。
60105.81:0.650p100380p土水p水300
图4-2-3 右岸翼墙结构及计算简图
40104.51:0.450p100370p土水p水210
图4-2-4 水闸左侧翼墙结构及计算简图
2、计算公式 a．抗滑稳定计算
60
KcfG H式中：Kc——基底抗滑稳定安全系数；
f——基底面与地基接触面的抗剪断摩擦系数；； ∑G——作用于挡墙上的全部竖向荷载（包括挡墙基础底面上的扬压力，kN）；
∑H——作用于挡墙上的全部横向荷载（kN）； b.抗倾稳定计算 KoMyMO
式中：Kf —闸室抗浮稳定安全系数；
My—作用于墙体的荷载对墙前趾产生的稳定力矩； Mo—作用于墙体的荷载对墙前趾产生的倾覆力矩；
K。—抗倾覆稳定完全系数。
c．基底应力验算
pmaxminGM
AW式中：Pmax/min——翼墙基底应力的最大值或最小值（kPa）；
∑G ——作用于翼墙上的全部竖向荷载（包括基础底面上的
扬压力，kN）；
A——翼墙基底面的面积（m2）；
M——作用于翼墙上的全部竖向和水平向荷载对于基础
底面形心轴的力矩（kN·m）；
W——翼墙基底面对于该底面形心轴的截面矩（m3）。 4.2.5.3计算成果
61
翼墙基础应力、抗滑稳定及抗倾覆计算成果见表4-2-7。
表4-2-7 翼墙稳定计算成果表 部位 右岸 基底应力（kPa) 工抗滑稳定安全况 最大值 系数Kc 最小值 1 190.5 -50.8 1.8 2 188.0 -25.0 1.6 3 182.2 -22.6 1.4 1 176.2 -65.6 1.7 2 174.8 -30.2 1.5 3 170.5 -25.8 1.4 抗倾稳定安全系数Ko 3.5 3.2 3.1 2.3 2.1 2.0 水闸左侧 4.2.5.4结论及建议 一、结论
1、在正常、30年一遇洪水及100年一遇洪水三种计算工况下，翼墙最大基底均小于地基允许承载力200kPa，满足《水闸设计规范》（SL265-2001）要求；在三种计算工况下，翼墙基底均出现拉应力，不满足规范要求。
2、在三种计算工况下，翼墙基底面的抗滑稳定系数均符合《水闸设计规范》（SL265-2001）要求，说明翼墙基底面的抗滑稳定满足规范要求。
3、三种计算工况下，翼墙基底面的抗倾覆稳定安全系数均满足《水闸设计规范》（SL265-2001）要求。
二、建议
经复核计算，翼墙在各种工况下，基底出现拉应力，不满足规范要求，现场检查发现下游左侧翼墙多处出现裂缝，底部淘空，下游右岸翼墙部分砌体脱落，边墙脚已出现淘空。建议翼墙进行加固。同时增加两岸护岸长度。 4.2.6闸基抗渗稳定
（1）复核依据
根据《水闸设计规范》（SL265-2001）的规定，当闸基为岩石地
62
基时，可根据防渗需要在闸基底板上游设置水泥灌浆，其后设排水孔。****水闸闸基为中风化岩体，根据岩体的物理力学参数表（表4-2-2），地基透水率为6Lu。
（2）结论和建议 1）结论
由于地基为中风化泥岩，地基承载力较高，但透水性较强，属中等透水性，地基透水率为6Lu,大于岩基控制标准5Lu，结构抗渗稳定不满足要求。同时由于上游未建防渗铺盖，水闸修建时清基又不干净，闸基出现渗漏现象。因此结构抗渗稳定性不安全。
2）建议
建议对闸基进行水泥灌浆处理，在其后曾加排水孔，修建上游防渗铺盖。
4.2.7抗震能力复核
依据2001年《中国地震动参数区划图》(GB 18306—2001)，本区域地震动峰值加速度为0.05g，地震基本烈度为Ⅵ度，按《水工建筑物抗震设计规范》（SL203-97）要求可不进行抗震复核。 4.3金属结构及电气设备安全评价
4.3.1闸门 （1）复核依据
1)本次复核中，已测得蚀余厚构件以测量所得蚀余厚度为依据，其余构件尺寸均以设计图纸为依据，并假定闸门的材质、制造、安装均符合原设计图纸要求。
2)《水利水电工程钢闸门设计规范》(DL/T5013—95) 3)《水工金属结构防腐蚀规范》(SLl05—95) （2）应力结构复核
63
1)复核计算基础资料 ①闸门型式：平面定轮钢闸门 ②孔口尺寸：3.2×2.0m(宽×高) ③正常水位102.0m。 ④闸底高程：100m
⑤操作条件：电动葫芦台车启闭 2)闸门结构型式及布置 ①闸门型式
本闸门平板定轮钢闸门，电动启闭，止水为橡胶止水。闸门采用普通钢焊接而成，其材质为Q235。
②闸门总水压力计算
a、已知条件：设计水头Ha=2.0m，止水宽3.3m，止水高h=2.0m b、设计总水压力：
Ps=0.5×γh2Bzs=0.5×1000×2×2.0×3.3=6600(N)
闸门材质为Q235，抗拉、弯曲和抗压应力值为[σ]=160N／mm2，抗剪应力值为[T]=95N／mm2。由于闸门使用年限已超过规定折旧年限(20年)，而且锈蚀严重，故取使用年限修正系数K=0．90，则有闸门最大允许抗拉应力值为[σ]’=K[σ]=0.90×160N／mm2=144N／mm2，最大允许抗剪应力值为[τ]’=K[τ]=0.90×95N／mm2=85.5N／mm2。
③闸门结构的布置如图4-3-1所示：
64
BB-B1809008002000A300A300B3200A-A3200 图4-3-1 闸门结构布置图 3)面板复核
由于闸门最下部面板区格所受的水压力最大，故闸门面板的复核应取最下部面板区格为复核对象。区格中心水压q=0.0611N／mm2，区格短边长a=0.9m，区格长边长b=3.4m，b／a=3.4／0.9=3.7，取α=1.5，查表G1得ky=0.5。
面板区格所需厚度：δmin=a(kyq／(α[σ]))0.5=10.7mm 由以上计算可知：
①闸门面板所需最小厚度为5.8mm；
②对闸门现场检测的结果：面板原厚度为6mm，平均蚀余厚度为3.3mm。
故水闸面板强度复核不满足要求。 4)主梁复核
由于闸门最下面一条主梁所受的水压力最大，故闸门主梁的复核
65
800900
应取最下面一条主梁为复核对象。闸门主梁按简支梁均布荷载计算，支承跨度l=330cm，均布荷载q=104kg／cm。
①面板兼作主梁翼缘的有效宽度B的计算： lo=l=330cm，b=70cm
lo／b=330／70=4.7，查表得ξ=0.928 Bl=ξlb=0.928×70=65cm B2=60δ+b1=60×0.6+7=42cm 取B=65cm
②主梁截面尺寸如图4-3-2所示：
经计算得： 惯性矩I=191.45cm4 截面面积S=38.4cm2
6.8x18 图4-3-2主梁截面尺寸
③主梁强度验算
a、主梁计算荷载如图4-3-3所示：图中： q=10.85kg／cm L=3.3m
qL 图4-3-3主梁计算荷载
b、最大弯矩Mmax=ql2／8=14.77kNm c、最大剪力Qmax=ql／2=17.9kN
d、拉应力σ1=Mmaxy1／I=361.98Mpa＞[σ]’=144Mpa(不满足)
66
0.7y2y1y2=2.708cm
0.6图中：B=65cm，yl=24.692cm，
e、压应力σ2=Mmaxy2／I=208.92Mpa>[σ]’=144Mpa(不满足) ④主梁稳定验算
h0／δf=180／10.7=16.8<80，故可不验算腹板的局部稳定性。 ⑤主梁挠度验算
fmax=5ql4／(384EI)=41.67mm>[f]=3300／750=4.4mm(不满足) ⑥面板局部弯曲与主梁整体弯曲的折算应力验算 σzh=(σ2my+(σmx+σ0x)2-σmy(σmx+σ0x))0.5 =609Mpa>1．1 α[σ]’=221.0Mpa（不满足) 上式中：mxkpa22195.75Nmm2 mymx625.5Nmm2
0x(1.510.5)MW97.75Nmm2
由以上主梁的强度复核计算可知，主梁抗压强度复核不满足要求。
（3）水力学结构复核
木闸门为平板定轮钢闸门，无门槛，故不需对其进行水力学结构复核。
（4）存在的主要问题
闸门、面板和主梁均锈蚀严重，止水元件老化失效，主轮不能转动，12孔闸门由一台陈旧的电动葫芦台车启闭，启闭时间较长，闸门无锁定装置，闸门在闸槽很容易被卡，不能即时关闭，闸门运行存在较大的安全隐患，不满足规范要求。
（5）结论及建议
综上所述，根据《水利水电工程金属结构报废标准》(SL226-98)和《水库大坝安全评价导则》（SL258-2000）的有关规定，闸门的安全性评价为C级。闸门的运行存在较大的安全隐患，建议更换闸门。
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4.3.2.启闭机
本闸门共12扇平面定轮钢闸门，布置一台移动式5吨电动葫芦台车启闭，电动葫芦台车陈旧，为报废设备，不满足要求，需要更新启闭机。 4.3.3电气设备
本闸电气设备为一台陈旧的移动式电动葫芦台车，配用电缆老化破损，已达报废标准，建议更换。
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专项报告（各报告单独成册）
1、工程安全检测报告 2、工程地质勘查专项报告 3、岩土试验成果报告
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