前言

水闸主要利用闸门挡水和泄水的中低水头水工建筑物。它具有挡水和泄水的双重功能，在防洪、治涝、灌溉、供水、航运、发电等方面应用十分广泛，多建于河道、渠系、水库、湖泊及滨海地区。按其作用可分为 进水闸、分水闸、节制闸、泄水闸、冲沙闸、挡潮闸、排水闸等。

我国已建成各类水闸5万多座。数量为世界之最。但是我国现有的水闸大部分运行已达30～50年，建筑物接近使用年限，金属结构和机电设备早已超过使用年限。经长期运行，工程老化严重，其安全性及使用功能日益衰退。加上工程管理手段落后，许多水闸的管理经费不足，运行、观测设施简陋，给水闸日常管理工作带来很大困难，无法根本解决病险水闸安全运行问题。另外，水体污染加快了水闸结构的老化过程，危及闸体结构安全。目前我国水闸存在着防洪标准偏低、施工质量差、设施配套不全等问题，再加上管理运用不当、工程老化破损，致使存在工程病害险情，使用功能下降，不但影响到水闸功能的正常发挥，而且成为防汛工作的隐患，需尽快除险加固，以保证水闸安全和防洪保护区人民生命财产安全，减免洪涝水害给国民经济造成的损失。

目前我国水闸存在的病险种类繁多，从水闸的作用及结构组成来说，主要可分为以下9种病险问题。①防洪标准偏低。防洪标准（挡潮标准）偏低，主要体现在宣泄洪水时，水闸过流能力不足或闸室顶高程不足，单宽流量超过下游河床土质的耐冲能力。②闸室和翼墙存在整体稳定问题。闸室及翼墙的抗滑、抗倾、抗浮安全系数以及基底应力不均匀系数不满足规范要求，沉降、不均匀沉陷超标，导致承载能力不足、基础破坏，影响整体稳定。③闸下消能防冲设施损坏。闸下消能防冲设施损毁严重，不适应设计过闸流量的要求，或闸下未设消能防冲设施，危及主体工程安全。④闸基和两岸渗流破坏。闸基和两岸产生管涌、流土、基础淘空等现象，发生渗透破坏。⑤建筑物结构老化损害严重。混凝土结构设计强度等级低，配筋量不足，碳化、开裂严重，浆砌石砂浆标号低，风化脱落，致使建筑物结构老化破损。⑥闸门锈蚀，启闭设施和电气设施老化。金属闸门和金属结构锈蚀，启闭设施和电气设施老化、失灵或超过安全使用年限，无法正常使用。⑦上下游淤积及闸室磨蚀严重。多泥沙河流上的部分水闸因选址欠佳或引水冲沙设施设计不当，引起水闸上下游河道严重淤积，影响泄水和引水，闸室结构磨蚀现象突出。⑧水闸抗震不满足规范要求。水闸抗震安全不满足规范要求，地震情况下地基可能发生震陷、液化问题，建筑物结构型式和构件不满足抗震要求。⑨管理设施问题。大多数病险水闸存在安全监测设施缺失、管理房年久失修或成为危房、防汛道路损坏、缺乏备用电源和通讯工具等问题，难以满足运行管理需求。

水利部1998年6月发布的《水闸安全鉴定规定》（SL 214—98）将水闸安全类别划分为四类，水闸除险加固的重点主要是三类、四类闸。影响病险水闸除险加固效果的关键因素是水闸安全鉴定结论的准确性和病险水闸除险加固设计方案对恢复水闸设计功能的可行性、有效性和经济性。

山东东平湖3个大中型水闸，其中林辛闸和码头闸为泄水闸，马口闸为灌溉、排涝闸。结合东平湖其他水闸，这些水闸为有序控制下泄洪水、保证东平湖水库的安全运用、确保黄河下游防洪安全，起到了至关重要的作用。因其功能、结构不同，以及建设年代不同，这3座闸各有特点，其加固方法和处理措施各有特色。

3座水闸均为泄洪闸，安全鉴定为三类闸，需除险加固。因其功能、结构不同，以及建设年代不同，这3座闸各有特点，其加固内容和加固方法宜各有特色。3座水闸除险加固的设计方法及处理措施研究，其主要内容包括：洪水标准、工程地质勘察、工程任务和规模、水闸加固处理措施、机电及金属结构、施工组织设计、占地处理及移民安置、水土保持设计、环境影响评价、设计概算等方面。

通过对3座不同类型的大中型病险水闸工程进行了几个方面内容的研究：一是根据新的水文资料，复核水闸规模；二是达标完建尚缺工程设施；三是维修加固已遭破坏工程设施。采取不同方法的除险加固措施设计与处理，通过新技术在大中型水闸除险加固中的应用，使得病险水闸加固工作加固与提高、加固与技术进一步相结合，广泛采用新技术、新方法、新材料、新工艺，力求体现先进性、科学性和经济性，力求在病险水闸治理的工程设计技术方面有所突破。为水闸除险加固改造的设计和施工提供有价值的参考，促进设计水平和工程质量的提高，高效、经济、安全、合理地开展水闸除险加固工作。

宋爱华编写了内容提要、前言及第7章；陈丽晔编写了第5章、第8章、第13～15章、第18章；杨立编写了第10～12章、第19章；侯庆宏编写了第9章、第20～25章；夏磊编写了第1～4章；褚丽编写了第6章、第16～17章；全书由姜苏阳统稿。

为总结探讨大中型水闸除险加固的经验，兹编写本书，以期与同行进行技术交流。本书得到了多位专家的大力支持，在此表示衷心的感谢！由于本书涉及专业众多，编写时间仓促，错误和不当之处，敬请同行专家和广大读者赐教指正。

作 者

2014年2月