宁夏大中型病险水闸除险加固工程设计导则

（试行）

2012年1月

为了做好《宁夏大中型水闸除险加固》工程设计与项目管理，达到改造工程的技术水平和预期效果，逐步规范水闸设计标准和建立水闸改造技术管理十分必要。2012年1月5日，宁夏水利厅有关方面在与闸门、启闭机生产企业座谈和项目实地考察调研，以及对以往同类工程设计与运行中共性关键技术问题的总结的基础上，结合本次水闸除险加固初步设计方案，提出了宁夏大中型水闸除险加固设计中面积、流量、水位、总体布置、主要设备、投资等共性关键技术要点导则，将供工程设计参考。

一、工程规模

（一）面积

设计灌溉面积以2009年宁夏水利厅灌溉局实测遥感面积为主要依据。对于个别特殊面积情况，应商水利厅灌溉局研究后确定调整规模。

原则上，“唐西”合并渠段灌溉面积，按合并后设计值叠加考虑；“汉惠”合并渠段灌溉面积，不考虑面积叠加。

（二）流量

1、进水闸流量

（1）进水闸。主要功能是满足宁夏引黄自流灌区干渠进水口引水量的控制，包括潜坝、唐西进水口、三闸、唐正闸、汉惠等5处。

（2）设计流量。水闸进口设计流量应采用多种方法分析比选确定：一是按灌溉制度分析计算；二是按近3年实测平均流量频率为85%左右的流量分析计算。

潜坝设计流量原则上按其控制的各干渠进水闸设计流量之和确定。对今后“唐西”进水口调整产生的潜坝流量变化影响，应结合近期、远期设计流量变化幅度综合选定。

（3）加大流量。原则上，加大流量按进水口近3年平均最大实测流量控制。

同时以唐徕渠、惠农渠为典型渠道，统计分析渠道进水口近5年平均最大实测流量，进一步补充分析加大流量系数。

2、退水闸流量

（1）退水闸。主要功能是以渠道保安全为主，总干渠上个别水闸兼有瞬时调节流量要求，包括一号退水闸、汉延渠退水闸、惠农渠退水闸和秦坝关退水闸等4处。

（2）设计流量。按照现行设计规范，结合工程布置和功能要求，原则上以不超过退水闸现规模分析确定。

3、节制闸

（1）节制闸。主要功能是为受控上游渠段引水口取水服务，兼有为渠道退水要求服务，包括秦坝关节制闸和双庙节制闸等2处。

（2）设计流量。按渠道同断面设计流量、加大流量的原则确定，即：设计流量以近3年实测平均流量频率为75%的流量作为设计流量；加大流量按近三年平均最大实测流量控制。

（三）水位

原则上，水闸改造后设计流量对应的闸前水位不低于现状实测常水位，不应无依据抬高水位。同时，设计水位要考虑高口引水、控制性建筑物、直开口合并，以及渠道砌护对水位的要求。

对总干渠的水闸水位，要结合青铜峡水电厂相关尾水水位分析演算复核。

二、工程布置及主要建筑物

（一）总体布置

水闸布置应根据闸址地形、地质和水流等条件，以及水闸功能、特点、运行要求和目前现状等多因素综合比较确定。要力求紧凑合理、协调美观。

水闸宽度应根据水闸功能、泄流特点、下游渠槽地质条件、安全泄流要求，以及不同宽度需要的消能防冲长度等，经技术经济比较后确定水闸总净宽、孔数以及上、下游渠道防护长度。

（二）惠农渠进水闸翻建

惠农渠进水闸和退水闸均建于1971年，是宁夏引黄自流灌区十分重要的建筑物，其水工结构相同。2010年，惠农渠退水闸安全鉴定为四类闸，而惠农渠进水闸安全鉴定为三类闸，按规定，三类闸不翻建。2011年水利厅调研中发现，惠农渠进水闸闸墩、底板、上下游边墙均裂缝严重，安全隐患突出。为了确保宁夏引黄自流灌区第二大灌域灌溉安全，彻底消除安全隐患，有利于管理，专家们认为，对惠农渠进水闸翻建十分必要，并且通过与退水闸按联合布置，在优化设计的基础上，能够有效控制投资。

（三）闸上房屋

1、闸房功能。闸房的主要功能是恶劣天气情况下，便于管理人员运行操作，同时有主要设备防风沙、防雨和防盗等作用。

2、闸房配设。从便于操作人员管护，有利于保护设施设备，以及水闸协调美观要求考虑，原则上各水闸均设闸房。另外对于潜坝、唐正闸、汉延渠进水闸等3处水闸土建，应结合水利景观环境要求进行专题设计。

3、建筑风格。闸房建筑风格要用创新的理念，体现时代特点，并采用新材料、新技术，实现建筑风格的特色又简约。

4、闸房结构。对砖混结构与轻钢结构两个方案进行技术经济比较后选定。结合水闸安装检修要求，同意尝试采用轻钢结构闸房。

（四）桥梁

1、公路交通桥。现有一号退水闸、汉延渠进水闸及退水闸的交通桥均涉及当地公路交通。本次水闸改造原则中，不考虑对老桥的改造。

2、乡村道路桥。现有秦坝关、双庙节制闸、潜坝、唐正闸等4处水闸桥涉及当地乡村道路。对此类桥，应结合水闸总体设计和当地乡村交通规划，合理确定交通桥翻建或局部修补、改造，但应从严控制翻建乡村道路桥数量，桥宽按4.5米控制。

3、渠堤交通桥。现有三闸、汉惠进水闸和惠农渠退水闸等3处水闸桥主要是联通渠堤的交通桥。对此类桥应结合水闸改造一并进行翻建或改造，其标准参照有关规范，结合实际情况确定，桥宽按4.0米控制。

（五）水闸管理点土建

为了加强水闸运行管理，需要对改造后的重要水闸专人管理。根据渠道管理体系现状，结合渠道段、点分布，原则上同意设置管理房，每座水闸管理点土建建筑面积控制在150平方米左右，同时不突破相关规定面积。

三、机电设备及金属结构

（一）电源及备用电源

1、电源改造。对于产权及管理归属非水利部门的公用电源（输电线路和变压器），原则上不改造；对于灌溉管理单位自管的电源（输电线路和变压器）应结合水闸改造一并进行改造。改造中，旧变压器根据已使用年限、节能特性以及设备运行状况，更换为油浸式变压器。有条件下，水闸可以考虑改善电源点。

2、备用电源。潜坝、唐西进水闸、唐正闸及汉惠进水闸等3处均考虑各自备用1台柴油发动机电源。其他水闸若备用电源应进行充分论证。

（二）闸门型式和启闭机

1、闸门。原则上，潜坝、唐西进水闸、一号退水闸、唐正闸、汉延渠进水闸和汉延渠退水闸等6处采用复合钢闸门（铸铁门框、钢闸门体）；其他水闸采用铸铁闸门（铸铁门框、铸铁闸门体）。

2、启闭机。潜坝、唐西进水闸、一号退水闸、三闸、唐正闸、汉延渠进水闸、汉延渠退水闸等6处采用卷扬式启闭机（开敞式为主），即闸门高度在3.5米及以上的用卷扬式启闭机；其他水闸采用螺杆式启闭机。

水闸单、双吊点由设计单位根据宽高比等多因素综合选定。

（三）水闸监控

1、监测内容。所有水闸均对水闸上、下游水位，以及闸门开度进行监测，对闸室主要结构变形控制点进行位移观测（利用水准仪等）。原则上水闸扬压力等不监测。

2、视频点。对潜坝及唐西进水闸、汉延渠进水闸及退水闸、惠农渠进水闸及退水闸、秦坝关节制闸及退水闸等联合水闸和重要大型水闸，视频点不超过5个点；其他闸视频点按1~2个点设置。

3、水闸自动化。水闸均具有现地控制条件，同时具体满足远程监控要求的条件（近、远期要结合）。水闸自动化监控设计中，应与宁夏青铜峡灌区水利信息化设计方案保持良好衔接。

（四）设备选择原则

1、产品。水闸除险加固中，闸门、启闭机、电控装置等是保证水闸安全运行的关键设备，也是本次改造的重点内容，而其投资费用仅占水闸工程投资的25%左右。因此，在水闸除险加固中建设中，对主要关键设备选择应采用国内一线知名企业的先进可靠的知名产品。

2、限位装置。卷扬式启闭机，特别是对螺杆启闭机的限位装置务必具有可靠性、成熟性、先进性。

3、产品配套。原则上，关键设备应优先采用具有综合生产和配套能力企业的产品。

四、施工与投资

1、施工。冬季施工费应根据水闸施工组织设计，结合以往工程冬季施工经验和教训，据实按照实物工程量进行分析计算。

另外，汉延渠进水闸施工场地狭小，应考虑采用商品砼。

2、投资。初步设计中，水闸工程概算应按《宁夏水利工程设计概（估）算编制规定》（宁水发〔2010〕13号）执行。