浅析输水河冬季输水易发问题及对策

浅析输水河冬季输水易发问题及对策

胶东调水工程冬季输水运行，每年都将遇到冰塞、冻胀、渗漏和机电设备

的安全性和可靠性问题，严重影山水摄影 响输水安全。因此，对冬季冰下输水易发问题进

行研究探讨，找出易发问题产生的原因，采取相应的对策，对胶东调水工程的安

全运行具有重要意义。

标签： 胶东调水；冬季输水；易发问题；相应对策

胶东调水工程是一项跨流域远距离调水工程，输水河全长563公里，其中：

引黄济青段工程253公里，胶东调水工程新辟输水线路310公里。工程全线共设

11级扬水泵站、3座隧洞、8座大型渡槽，667座桥、闸、倒虹等建筑物。输水

河采用C20混凝土板衬砌。整个工程由水源工程、输水工程、调节水库及供水

工程组成。多年来，胶东调水工程采用冬季输水运行方式，冰盖下送水时间占送

水期的80%以上。为保证工程运行安全，山东省引黄济青工程管理局在九三年下

达了《调度运行管理办法》，并实行科学的等容量控制原理作为冬季输水河运行

的基本办法。冬季冰下输水，由于受较多的自然因素和人为因素影响，出现了一

些易发问题，出现过冰塞、冻涨、渗漏及决堤等问题，影响了工程的运行安全。

一、冰塞问题

1.形成冰塞的主要原因

冰塞是输水河冬季输水最易发生的问题。随着气温的下降，河道内出现流凌，

在水面封冻时，大量浮冰顺水而下，钻到冰面以上或以下，浮冰和冰块在桥闸前

堆积，逐渐形成冰塞、冰坝。冰坝形成后堵塞河道，大大减小过水断面，输水能

力减少。冰塞使水位上涨，在某河段流水漫堤甚至决堤，造成灾害。特别是在输

水河大流量、高水位运行时，危险性会更大。冰塞发生时间多在运行初期，遇气

温骤降、運行水位不稳定等造成冰盖破裂时，另外还多发生在气温回升解冻开河

时，大块的浮冰聚集也易发生冰塞。

雪日记

胶东调水工程输水河桥闸分布密集，生产桥和公路桥采用混凝土灌注桩结

构，灌注桩直径为70-100厘米，影响了过水断面，浮冰易在桥墩前卡住形成冰

塞。

除以上自然因素外，人为因素要引起高度重视，主要是水位控制不当，使水

位骤升骤降，造成冰盖破裂，继而形成冰塞。在高水位、大流量运行时，冰塞可

使冰块雍高到生产桥、公路桥面以上。

2.对策

①严格控制区段内输水河水位，保证等容量控制。在输水河冰盖形成后，每

2小时水位变幅应在10厘米内，在正常运行时，利用节制闸的调节，使水位在

连续几周甚至一月内保持5厘米的变幅内，以确保冰盖的完好。

②泵站机组合理匹配，使流量稳定，水位相对稳定，减少控制闸门的频繁启

闭。

③加强水位观测，每2小时观测记录上报一次水位，发现水位异常，要及时

同上一级控制闸站联系，掌握闸门开启高度和上下游水位，同时进行输水河巡视，

及时发现问题，减少或避免冰塞带来的损失。

④落实巡视责任制，重点巡视桥闸前后及输水河弯道处这些易发生冰塞的河

段，发现问题及时处理。⑤、要落实冰塞及突发事故应急预案，备好抢险人员、

车辆和物资，长臂挖掘机是必备的机械。

二、冻涨问题

1.冻胀原因

胶东调水工程地处山东省北部，冬季气温一般在-10℃左右，如遇寒潮，最

低气温可达-15℃，输水河结冰厚度在10-20厘米之间。虽在工程设计时有抗冻

要求和防冻措施，但由于多种原因，难以避免输水河冻胀问题。当气温降至0℃

以下时，输水河在保温水位以上运行。从近几年的运行情况看，水位变化区衬砌

板的冻胀较为明显，二分之一英语 造成衬砌坡面变形和衬砌板的破碎。东西走向的输水河背阴

面冻胀更为严重。当冰层同衬砌板冻结，水位变幅过大时，造成冰层对衬砌板的

拉力，将衬砌板掀起。其次是水位控制不好，未达到设计保温水位造成的冻胀。

冻胀对桥闸混凝土桩柱也构成了一定的危害，有好多生产桥、公路桥及建筑物闸

墩出现冻胀脱皮。

2.对策

合理控制水位是关键。要根据水位变化合理控制闸门开启高度，保持属兔几月出生最好 水位的

稳定。在较厚冰盖下输水，日水位变幅不应超过10厘米。在机组匹配后，在较

长时间内相对保持稳定的水位。在象棋下法 保温运行时，应在保温水位20厘米以上运行。

对已产生冻胀损坏的衬砌板要在停水后及时维护。在今后衬砌板的预制或现浇二战历史 当

中，应提高抗冻标准。

三、渗漏问题

冬季输水，输水河水位较高，填方河段特别是粉砂土填方河段易出现渗漏、

管涌甚至决堤问题。

1.主要原因

在胶东调水工程的土方施工中，要求的干么重是1.65-1.75，但在实际的施工

中，粉砂土段难以达到。但主要原因：一是土方施工质量不高。二是衬砌坡面塑

膜铺设不严密，衬坡有塌坡现象。三是渠底冲刷，齿墙及底部塑膜损坏。四是在

蓄水保温阶段，河道内蓄水水位过高，坝体在饱和的情况下极易出现渗漏。再是

胶东调水是20多年的老工程，输水河坝体的沉陷也较为严重，原设计的衬砌防

渗膜存在柱状体 自然损坏，加大了坝体的渗漏量。

2.对策

①加强非输水期衬砌坡面的日常维修养护，发生脱缝和塌陷板块应及时维

修。

②对粉砂土高填方段进行护底，可有效防止渗漏。

③及时观察渗漏水体的颜色，如发生水体携带泥砂要进行防渗处理。如出现

管涌要按照应急预案组织抢险。

四、启闭设备安全性和可靠性问题。

1、运行期间，启闭设施操作频繁，如遇机电设施出现故障的可能性增大，

如遇出现停电、操作失灵等问题，都会直接影响水位的控制，造成损失，易出现

的主要问题：

①启闭机故障。②线路停电。③闸门冻结。④配电设施故障。

无论哪一环节出现问题，都会对输水河等容量的控制造成影响，如突发停电

事故，全线都要关闭控制闸，冰盖难以保持完好。

2.对策

①要加强设施的日常维修养护，通水前对变配电设施和启闭机设备进行系统

地检查维护，并经常进行模拟启闭实验，确保操作的灵活性和可靠性。

②在突发线路停电时要做好人工摇闸的准备。各处站要配备发电机组应急。

③闸门冻结启闭困难时要用温水除冰。

总之，胶东调水工程冬季送水，受多种自然因素和人为因素的影响，在运行

安全性和可靠性上还需作进一步的研究和探讨。胶东调水工程已运行20多年，

工程设施存在老化问题，将来还要担负南水北调的重任，因此，要不断完善和落

实好《调度运行管理办法》和《工程管理办法》，以确保调度运行的安全，使工

程发挥更大的效益，造福政治生活 子孙万代。