涵閘維修養(yǎng)護(hù)技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)探討

秦傳華

(當(dāng)涂縣沿江水利管理服務(wù)中心，安徽 馬鞍山 243100)

0 引言

涵閘是水庫、河流、運(yùn)河中常見的重要水利設(shè)備之一，對(duì)調(diào)節(jié)水流、穩(wěn)定水源、蓄水防洪等方面有重要意義。涵閘的運(yùn)行環(huán)境較復(fù)雜，長(zhǎng)期受水流沖刷和環(huán)境侵蝕，不僅要定期清理，還要對(duì)涵閘的各部件進(jìn)行細(xì)致的檢查維修，確保正常運(yùn)行。由于涵閘的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修養(yǎng)護(hù)工作通常需要依靠專業(yè)的技術(shù)和設(shè)備。涵閘的維修養(yǎng)護(hù)工作具有一定困難，但若忽視此項(xiàng)工作，則可能導(dǎo)致涵閘性能下降，甚至導(dǎo)致涵閘損壞，從而影響整個(gè)工程的安全運(yùn)行。傳統(tǒng)的涵閘維修養(yǎng)護(hù)方法通常工作量大、效率低且難以發(fā)現(xiàn)潛在的問題，因此，對(duì)涵閘進(jìn)行科學(xué)的維修養(yǎng)護(hù)是十分迫切的。隨著科技的發(fā)展，一些新的涵閘維修養(yǎng)護(hù)技術(shù)逐步被引入，如遠(yuǎn)程監(jiān)控、智能診斷、預(yù)測(cè)性維修等。

1 涵閘的基本結(jié)構(gòu)

涵閘是水利工程中的重要設(shè)備，它的主要功能是調(diào)節(jié)水流，保證水源的穩(wěn)定供應(yīng)。涵閘的基本結(jié)構(gòu)和工作原理是理解和研究涵閘的基礎(chǔ)，也是涵閘維修養(yǎng)護(hù)工作的重要參考。涵閘的基本結(jié)構(gòu)主要由閘門、啟閉機(jī)構(gòu)、導(dǎo)流設(shè)備等部分組成，如圖1所示。

圖1 涵閘的基本結(jié)構(gòu)圖

涵閘的操作通常包括開啟閘門和關(guān)閉閘門。閘門是涵閘的主要部分，用于控制水流流量，其設(shè)計(jì)和選材直接影響涵閘的性能和使用壽命。閘門的設(shè)計(jì)通?？紤]其使用環(huán)境和工作條件，如水流的速度、水壓、環(huán)境溫度等。閘門的材料選擇通常需要考慮到材料的強(qiáng)度、耐腐蝕性、耐磨性等性能。閘門的形狀和大小也需要根據(jù)涵閘的設(shè)計(jì)和使用需求進(jìn)行選擇。啟閉機(jī)主要控制閘門的開啟和關(guān)閉，啟閉機(jī)的設(shè)計(jì)通常需要考慮到涵閘的操作需求和工作條件，如操作力度、操作速度、操作頻率等。導(dǎo)流設(shè)備主要引導(dǎo)和分散水流，減少水流對(duì)涵閘的沖擊和侵蝕。涵閘通過調(diào)節(jié)閘門的開啟程度，控制水流的流量，以滿足不同的水利需求。

2 涵閘維修養(yǎng)護(hù)現(xiàn)狀及存在問題

2.1 維修養(yǎng)護(hù)現(xiàn)狀

涵閘的維修養(yǎng)護(hù)工作對(duì)保證其正常運(yùn)行至關(guān)重要。當(dāng)前，涵閘的維修養(yǎng)護(hù)技術(shù)主要包括定期檢查、清理、維修和更換等。定期檢查的目的是發(fā)現(xiàn)和處理涵閘的各種問題。定期檢查通常包括對(duì)涵閘的外觀、結(jié)構(gòu)、功能等進(jìn)行全面檢查，如檢查涵閘外觀是否有裂縫、破損等現(xiàn)象；檢查涵閘結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定，是否有變形、松動(dòng)等問題；檢查涵閘的功能是否正常，如閘門的開啟和關(guān)閉是否順暢，導(dǎo)流設(shè)備是否工作正常等。定期檢查可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)涵閘的問題，防止問題的進(jìn)一步發(fā)展，從而保證涵閘的正常運(yùn)行。清理的目的是去除涵閘的污物和雜質(zhì)，防止其影響涵閘的正常運(yùn)行。清理通常包括對(duì)涵閘的內(nèi)部、外部進(jìn)行清理。如清理涵閘內(nèi)部的沙石、樹葉等雜質(zhì)；清理涵閘外部的污垢、藻類等污物。清理可以保持涵閘的清潔，防止污物和雜質(zhì)對(duì)涵閘的損害，從而保證涵閘的正常運(yùn)行。維修通常包括對(duì)涵閘的各部件進(jìn)行細(xì)致的檢查和修復(fù)。例如，檢查閘門的開啟和關(guān)閉是否順暢；檢查導(dǎo)流設(shè)備是否正常工作，如有問題，需進(jìn)行修復(fù)或更換。維修可及時(shí)修復(fù)涵閘的損壞并恢復(fù)其功能，從而保證涵閘正常運(yùn)行。更換涵閘的目的是替換涵閘的老化或損壞的部件，保證其正常運(yùn)行。如檢查閘門的材料是否老化，需進(jìn)行更換，更換可及時(shí)替換涵閘的老化或損壞的部件，保證其正常運(yùn)行。

2.2 存在問題

當(dāng)前的涵閘維修養(yǎng)護(hù)技術(shù)還存在一些問題。首先，涵閘的維修養(yǎng)護(hù)工作通常需要大量的人力和物力，工作量大，效率低。其次，由于涵閘的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，人工檢查和維修往往難以發(fā)現(xiàn)所有的問題，存在一定的盲區(qū)。此外，涵閘的維修養(yǎng)護(hù)工作通常需要專業(yè)的技術(shù)和設(shè)備，對(duì)操作人員的技術(shù)要求高，操作難度大。因此，如何提高涵閘的維修養(yǎng)護(hù)效率，是當(dāng)前面臨的一個(gè)重要問題。隨著科技的發(fā)展，一些新的涵閘維修養(yǎng)護(hù)技術(shù)開始應(yīng)用，如遠(yuǎn)程監(jiān)控、智能診斷、預(yù)測(cè)性維修等。這些技術(shù)能夠提高維修養(yǎng)護(hù)的效率和效果，減少人工干預(yù)，降低維修成本。然而，這些新技術(shù)的應(yīng)用還處于初級(jí)階段，還需要進(jìn)一步的研究和改進(jìn)。

2.3 對(duì)策建議

水利閘涵控制水流量以及泄蓄水，對(duì)于工程運(yùn)行至關(guān)重要。做好閘涵的檢修維修，可增加其使用壽命，一定程度上節(jié)省成本，更好地促進(jìn)水利事業(yè)的發(fā)展。針對(duì)閘涵維修養(yǎng)護(hù)，提出如下對(duì)策：①定期清理：水利工程設(shè)備在使用過程中應(yīng)保持設(shè)備的整潔，這樣不僅可以延長(zhǎng)閘涵的使用壽命，還有利于維持閘涵的靈活度，管護(hù)人員要在汛期和汛后及時(shí)清理其中的枯葉、枯枝、垃圾等，以免閘涵無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。②及時(shí)防腐：由于水利工程特定的環(huán)境因素，因此閘涵在使用過程中要及時(shí)進(jìn)行防腐工作，如金屬噴鍍、涂料聯(lián)合防腐等，并且防腐周期需要根據(jù)當(dāng)?shù)厮|(zhì)成分而定，在實(shí)際使用過程中及時(shí)作出防腐判斷，一般都在5年一防腐。③及時(shí)檢修：在日常使用過程中，要及時(shí)檢查閘涵的焊縫是否開裂，檢查閘門上是否存在安全隱患，要形成檢修周期和習(xí)慣，發(fā)現(xiàn)問題并及時(shí)解決問題。④定期維修：在檢修過程中發(fā)現(xiàn)了螺栓損壞、松動(dòng)，要及時(shí)更換和修理，包括其中的螺栓、螺母和連接器，定期拆解保持其靈活度和潤(rùn)滑度，保證閘涵能正常且順滑的運(yùn)轉(zhuǎn)。⑤及時(shí)更換：對(duì)于閘涵中有使用壽命的零件，如橡皮止水等易消耗品，發(fā)現(xiàn)其出現(xiàn)硬化問題時(shí)就要及時(shí)更換和更新，以免帶動(dòng)其他零件出現(xiàn)不必要的故障。

3 發(fā)展趨勢(shì)分析

3.1 先進(jìn)的涵閘維修養(yǎng)護(hù)技術(shù)

隨著科技的發(fā)展，一些先進(jìn)的涵閘維修養(yǎng)護(hù)技術(shù)開始應(yīng)用，如遠(yuǎn)程監(jiān)控等能夠提高維修養(yǎng)護(hù)的效率和效果，減少人工干預(yù)，降低維修成本。遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)是一種通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)控涵閘運(yùn)行狀態(tài)的技術(shù)。通過安裝在涵閘上的各種傳感器，如壓力傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器等，可以實(shí)時(shí)收集涵閘的運(yùn)行數(shù)據(jù)，如水位、流量、壓力、溫度、濕度等，通過網(wǎng)絡(luò)將這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)控中心。在遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，可實(shí)時(shí)監(jiān)控涵閘的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理問題。此外，通過數(shù)據(jù)分析，還可以預(yù)測(cè)涵閘的運(yùn)行趨勢(shì)，為維修養(yǎng)護(hù)決策提供依據(jù)。

智能診斷技術(shù)是一種通過計(jì)算機(jī)技術(shù)和人工智能技術(shù)，對(duì)涵閘的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，自動(dòng)診斷涵閘的運(yùn)行狀態(tài)和健康狀況的技術(shù)。通過對(duì)涵閘的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，可以建立涵閘的運(yùn)行模型，通過模型可以預(yù)測(cè)涵閘的運(yùn)行狀態(tài)和健康狀況。此外，通過對(duì)涵閘的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，還可發(fā)現(xiàn)涵閘的運(yùn)行規(guī)律和問題，為涵閘的維修養(yǎng)護(hù)提供依據(jù)。預(yù)測(cè)性維修技術(shù)是一種通過對(duì)涵閘的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)，提前預(yù)知涵閘的故障和損壞，提前進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)的技術(shù)。通過對(duì)涵閘的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間序列分析，可以預(yù)測(cè)涵閘的運(yùn)行趨勢(shì)和故障概率。當(dāng)預(yù)測(cè)到涵閘可能出現(xiàn)故障或損壞時(shí)，可以提前進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)，防止故障的發(fā)生，從而提高涵閘的運(yùn)行效率和安全性。

3.2 涵閘維修養(yǎng)護(hù)技術(shù)的未來前景

隨著科技的發(fā)展，涵閘維修養(yǎng)護(hù)技術(shù)也在不斷進(jìn)步和發(fā)展。未來，涵閘維修養(yǎng)護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)可能主要體現(xiàn)在以下方面。

(1)智能化：隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，涵閘維修養(yǎng)護(hù)技術(shù)將更加智能化。通過安裝在涵閘上的各種傳感器，可以實(shí)時(shí)收集涵閘的運(yùn)行數(shù)據(jù)，如水位、流量、壓力、溫度、濕度等，并通過網(wǎng)絡(luò)將這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)控中心。在遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控涵閘的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理問題。此外，通過數(shù)據(jù)分析，還可以預(yù)測(cè)涵閘的運(yùn)行趨勢(shì)，為維修養(yǎng)護(hù)決策提供依據(jù)。此外，通過對(duì)涵閘的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，可以建立涵閘的運(yùn)行模型，通過模型可以預(yù)測(cè)涵閘的運(yùn)行狀態(tài)和健康狀況。此外，通過對(duì)涵閘的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，還可以發(fā)現(xiàn)涵閘的運(yùn)行規(guī)律和問題，為涵閘的維修養(yǎng)護(hù)提供依據(jù)。

(2)自動(dòng)化：隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，涵閘維修養(yǎng)護(hù)技術(shù)將更加自動(dòng)化。通過自動(dòng)化設(shè)備，可以自動(dòng)進(jìn)行涵閘的檢查、清理、維修和更換等工作，大大提高了涵閘維修養(yǎng)護(hù)的效率，減少了人工干預(yù)，降低了維修成本。此外，通過自動(dòng)化設(shè)備，還可以實(shí)現(xiàn)涵閘的遠(yuǎn)程操作，提高了涵閘操作的安全性和便捷性。

(3)預(yù)測(cè)性：隨著數(shù)據(jù)分析技術(shù)的發(fā)展，涵閘維修養(yǎng)護(hù)技術(shù)將更加預(yù)測(cè)性。通過對(duì)涵閘的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間序列分析，可以預(yù)測(cè)涵閘的運(yùn)行趨勢(shì)和故障概率。當(dāng)預(yù)測(cè)到涵閘可能出現(xiàn)故障或損壞時(shí)，可以提前進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)，防止故障的發(fā)生，從而提高涵閘的運(yùn)行效率和安全性。

(4)環(huán)保性：隨著環(huán)保意識(shí)的提高，涵閘維修養(yǎng)護(hù)技術(shù)將更加環(huán)保。在涵閘的維修養(yǎng)護(hù)過程中，將盡量減少對(duì)環(huán)境的影響，如減少污水排放、減少噪音污染、減少能源消耗等。此外，還將盡量使用環(huán)保材料，如使用耐腐蝕、耐磨損、可回收的材料，以提高涵閘的環(huán)保性。

(5)個(gè)性化：隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，涵閘維修養(yǎng)護(hù)技術(shù)將更加個(gè)性化。通過對(duì)涵閘的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以了解涵閘的運(yùn)行特性和需求，從而提供個(gè)性化的維修養(yǎng)護(hù)方案。例如，對(duì)于運(yùn)行環(huán)境惡劣、使用頻率高的涵閘，可以提供更頻繁、更深入的維修養(yǎng)護(hù)；對(duì)于運(yùn)行環(huán)境良好、使用頻率低的涵閘，可以提供更輕松、更簡(jiǎn)單的維修養(yǎng)護(hù)。這樣，不僅可以提高涵閘的運(yùn)行效率和安全性，還可節(jié)省維修養(yǎng)護(hù)的成本。

(6)網(wǎng)絡(luò)化：隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，涵閘維修養(yǎng)護(hù)技術(shù)將更加網(wǎng)絡(luò)化。通過互聯(lián)網(wǎng)，可以實(shí)現(xiàn)涵閘的遠(yuǎn)程監(jiān)控和遠(yuǎn)程操作，提高涵閘的運(yùn)行效率和安全性。此外，通過互聯(lián)網(wǎng)，還可以實(shí)現(xiàn)涵閘的信息共享和資源共享，提高涵閘的維修養(yǎng)護(hù)的效率和效果。

(7)標(biāo)準(zhǔn)化：隨著涵閘維修養(yǎng)護(hù)技術(shù)的發(fā)展，涵閘維修養(yǎng)護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)將更加完善。通過制定和實(shí)施涵閘維修養(yǎng)護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)，可以規(guī)范涵閘的維修養(yǎng)護(hù)行為，提高涵閘的運(yùn)行效率和安全性。此外，通過涵閘維修養(yǎng)護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)，還可提高涵閘的維修養(yǎng)護(hù)的質(zhì)量和水平。

4 結(jié)語

文章主要分析了水利工程涵閘的維修養(yǎng)護(hù)技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)。針對(duì)當(dāng)前涵閘維修養(yǎng)護(hù)技術(shù)的現(xiàn)狀，探討維修養(yǎng)護(hù)對(duì)策，并預(yù)測(cè)發(fā)展趨勢(shì)。下一步，應(yīng)建立完善水閘運(yùn)行管理機(jī)制，規(guī)范開展控制運(yùn)行、維修養(yǎng)護(hù)、防汛與安全管理等工作，積極推進(jìn)管養(yǎng)分離，鼓勵(lì)創(chuàng)新管護(hù)模式。同時(shí)注重提高涵閘運(yùn)行管理信息化水平，加強(qiáng)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用，推進(jìn)數(shù)字孿生工程建設(shè)，充分利用現(xiàn)代化監(jiān)測(cè)技術(shù)提升在線監(jiān)管、自動(dòng)化監(jiān)測(cè)控制和預(yù)報(bào)預(yù)警水平，實(shí)時(shí)掌握河勢(shì)水情、運(yùn)行性態(tài)和變化趨勢(shì)，排查存在隱患、缺陷和損壞，發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，分析原因并采取合理措施，確保涵閘正常運(yùn)行和安全。