淺談水工建筑中水閘的構(gòu)成及分類

趙亞英

摘 要：水閘在水利工程以及水電工程中的應(yīng)用是非常廣泛的，可以通過水閘的開啟或者關(guān)閉來對(duì)水位進(jìn)行控制，根據(jù)水閘所起的作用及閘室結(jié)構(gòu)的不同，可將閘室分為節(jié)制閘、進(jìn)水閘、分洪閘、擋潮閘、開敞式水閘、胸墻式水閘和涵洞式水閘等。根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況選擇適宜的閘室，文章主要對(duì)水閘的作用、分類以及選址等進(jìn)行論述。

關(guān)鍵詞：水閘；作用；分類；組成

1 水閘的作用

水閘在水利工程中的作用主要是對(duì)水位進(jìn)行控制，水閘控制水位主要是通過對(duì)閥門進(jìn)行開啟或者關(guān)閉的操作來控制水位。在農(nóng)業(yè)的水利灌溉中應(yīng)用非常廣泛，水閘是水利樞紐組成中比較重要的一部分，經(jīng)常與堤壩、船閘、抽水站等建筑物組成水利樞紐，從而使防洪、排洪以及發(fā)電水利工程得到滿足。

2 水閘的分類

水閘的分類主要是從兩方面來劃分，按照水閘所承擔(dān)的任務(wù)可將水閘分為節(jié)制閘、進(jìn)水閘、分洪閘、擋潮閘等。按照閘室的結(jié)構(gòu)形式可將水閘分為開敞式水閘、胸墻式水閘和涵洞式水閘等。

2.1 按照水閘所承擔(dān)的任務(wù)

節(jié)制閘用來對(duì)水位進(jìn)行調(diào)節(jié)，并對(duì)流量進(jìn)行控制。如果在枯水期通過節(jié)制閘來提高水位，從而來保證取水和航運(yùn)，如果在洪水期通過水閘來對(duì)流量加以控制。在渠系建筑物中，我們一般將節(jié)制閘設(shè)置于支渠分水口的下游，通過其來對(duì)水位進(jìn)行提高。滿足支渠引水需要。

進(jìn)水閘又可以叫做渠首閘、引水閘等。進(jìn)水閘主要是設(shè)置于渠首部位，通過進(jìn)水閘來從河道、水庫等的岸邊來引水。為了避免泥沙等進(jìn)入水渠，我們一般將進(jìn)水閘設(shè)在河流彎道凹岸的頂點(diǎn)稍偏下游補(bǔ)位，并且應(yīng)該對(duì)選定引水渠軸線與河道軸線的交角進(jìn)行仔細(xì)的研究，該角的大小主要是通過引水流量與河道來水流量的比值來確定。

分洪閘主要設(shè)置于河道的一側(cè)，在發(fā)生洪水時(shí)，通過分洪閘將河道中的洪水來進(jìn)行分泄。從而保證河道下游地區(qū)免遭洪水的破壞。通過分洪閘將超過下游河道安全泄洪量的洪水泄至預(yù)先設(shè)定好的湖泊或者洼地等部位。

擋潮閘一般設(shè)置于河流入流的河口地段，當(dāng)海水漲潮時(shí)，通過關(guān)閉擋潮閘來避免海水倒灌，潮水退去時(shí)，開啟擋潮閘來進(jìn)行泄水，所以擋潮閘具有雙向擋水的作用。

2.2 按閘室結(jié)構(gòu)型式分

開敞式水閘是指當(dāng)閘門全部開啟時(shí)過閘水流通暢。對(duì)于有泄洪及排冰等任務(wù)要求的分洪閘及節(jié)制閘非常適用。

胸墻式的閘室結(jié)構(gòu)與開敞式基本相同，為了減少閘門和工作橋的高度或?yàn)榭刂葡滦箚螌捔髁慷O(shè)胸墻代替部分閘門擋水，擋潮閘、進(jìn)水閘、泄水閘常用這種形式。

胸墻式水閘和涵洞式水閘，在閘上水位變幅較大或擋水位高于閘孔設(shè)計(jì)水位時(shí)非常適用，即閘的孔徑按低水位通過設(shè)計(jì)流量進(jìn)行設(shè)計(jì)的情況。

3 水閘一般由上游連接段、閘室段、下游連接段三部分組成

3.1 上游連接段主要起到能夠?qū)⑸嫌蝸淼乃巾樀匾M(jìn)閘室，同時(shí)能夠?qū)Ψ罌_、防滲、擋土起到一定的作用。

3.2 上游連接段主要由上游翼墻、鋪蓋、護(hù)坡護(hù)底、上游防沖槽組成。上游翼墻主要是起到將水流平順的引入水閘；鋪蓋能夠起到防滲、防沖作用；護(hù)坡護(hù)底主要是保證河岸和河床避免受水沖刷；上游防沖槽的作用主要是保護(hù)護(hù)岸頭部，避免由于河床沖刷而向護(hù)底方向發(fā)展。

3.3 下游連接段主要是由消力池、海漫、下游防沖槽、下游翼墻及護(hù)坡等組成。

消力池：消力池一般緊接閘室布置，具有形成水躍和保護(hù)水躍范圍內(nèi)河床允許受沖刷作用，它的主要作用就是消能。

海漫：一般緊接消力池進(jìn)行布置，它的作用主要是將消力池未能消除的能量進(jìn)一步消除，對(duì)流速分布進(jìn)行調(diào)整。

防沖槽：海漫的末端防沖措施，防止海漫后河床沖刷向上游發(fā)展。

下游翼墻：主要作用是能夠使水流均勻擴(kuò)散，并能夠避免兩岸受到?jīng)_刷。

護(hù)坡：一般布置在海漫和防沖槽范圍內(nèi)。

3.4 閘室段作為水閘主體，主要有底板、閘墩、閘門、胸墻、岸墻、工作橋和交通橋組成

底板：是閘室基礎(chǔ)，閘室全部荷載都由底板承受，能夠比較均勻地將荷載傳給地基并利用底板與地基圖摩擦來維持閘室穩(wěn)定。

閘墩：分割閘孔、支撐閘門和橋梁。

工作橋：供安裝啟閉機(jī)和工作人員操作機(jī)器之用。

岸墻：閘室與河岸的連接結(jié)構(gòu)，主要以擋土，并且有側(cè)向防滲作用。

4 常用防滲及排水設(shè)施

水閘的防滲系統(tǒng)一般分為水平防滲和垂直防滲兩種。

水閘的水平防滲的組成部分主要有閘底板，水閘的鋪蓋根據(jù)實(shí)際情況有所不同，一般有粘土鋪蓋、混凝土以及鋼筋混凝土鋪蓋等。為了使防身效果更佳，混凝土或者鋼筋混凝土的鋪蓋厚度一般采用等厚。一般情況下厚度不小于40cm，長度在30m以內(nèi)，如果采用混凝土或者鋼筋混凝土鋪蓋，我們?cè)谑┕r(shí)，一般在順著水流的方向設(shè)置永久縫，通過所設(shè)置的永久縫來減小地基的不均勻沉降。永久縫一般20m一道，沉降縫設(shè)置在鋪蓋與翼墻及閘底板之間，從而來減少翼墻及墻厚填土對(duì)鋪蓋的不利影響。

水閘的垂直防滲一般認(rèn)為要比水平防滲效果好。我們一般采用板樁、高壓噴射灌漿帷幕等來進(jìn)行垂直防滲。我們?cè)谶M(jìn)行水閘的垂直防滲施工時(shí)，板樁的應(yīng)用還是比較廣泛的，根據(jù)所采用板樁材質(zhì)的不同，可將板樁分為木板樁、鋼筋混凝土板樁以及鋼板樁三種。在這三種板樁材質(zhì)中，鋼筋混凝土板樁在實(shí)際應(yīng)用中是比較常用的，通過將齒墻設(shè)置于鋼筋混凝土板樁的側(cè)面，并且采用水泥砂漿對(duì)齒墻進(jìn)行灌孔的方式來提高防身效果。高壓噴射灌漿帷幕主要是利用從高壓噴嘴噴出的噴射流來沖擊土壤，使土與水泥漿液置換、攪拌、混合，利用水泥的水化固結(jié)作用，達(dá)到止水防滲的作用。

5 結(jié)束語

水閘在水利及水電工程中的應(yīng)用是非常廣泛的，是水利工程中的重要組成部分之一，隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的快速發(fā)展，在現(xiàn)代社會(huì)中的作用日益增加，對(duì)區(qū)域居民財(cái)產(chǎn)和生命安全有這重要的影響，也是區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要途徑。在進(jìn)行水利工程施工時(shí)，要結(jié)合具體的實(shí)際情況采取合適的結(jié)構(gòu)形式，并選擇合適的水閘。本文結(jié)合自己的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，并翻閱了一些文獻(xiàn)資料，對(duì)水閘的作用、水閘的分類、水閘的使用情況等進(jìn)行了簡單的論述，如果論述有偏頗的地方，還請(qǐng)業(yè)內(nèi)人士不吝賜教。

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