苏北水利排险工程中水闸除险加固结构模拟设计分析研究

齐春舫，王霄，谷静，陈超，缪成美

（1.淮安市水利勘测设计研究院有限公司，江苏淮安223005；2.淮安市淮河水利建设工程有限公司，江苏涟水223400）

水资源调度、防洪蓄水及排涝等均离不开水闸等水利设施，水工建筑结构安全稳定是实现用水安全的重要课题。提升水利设施运营可靠性对确保水资源利用效率有较大益处，针对病险水利设施开展加固设计，提升水工结构的安全运营效率很有必要[1-4]。施得兵等、李鹤等、贾红娟根据水利设计原型开展物理模型试验，研究水工结构在室内模型试验状态下失稳、溃坝及响应特征，为水利工程设计提供参考[5-7]。由于物理模型试验成本较高，一些专家与学者开始探讨对已有相似工程的运营状态进行研究，利用已有工程运营状态监测数据，分析工程稳定性与运营数据之间联系，为拟建工程设计研发、参数优化及结构稳定性评价提供参考[8-10]。不可忽视，数值仿真在工程安全可靠性计算中占有一定地位，利用水工结构几何模型建立仿真计算模型，施加工程运营下模拟荷载，进而求解水利工程应力变形场、渗流场等特征，为评价水利工程安全稳定性提供指导依据[11-13]。针对苏北嶂山闸目前运营状态，设计模拟加固结构，研究水工结构设计参数优化度，为提升水利设计水平提供重要指导。

1 工程分析

1.1 工程概况

为提升苏北区域内水利运营安全性，淮安水利部门考虑对地区内所有水利设施进行排险调查。根据调查得知，嶂山闸建设运营年限较长，其在淮安-宿迁水资源调度区域内起着较大作用，目前运营较稳定，但不可忽视其水资源调度、防洪蓄水等效率均有所降低，有必要考虑对其进行除险加固。……