探析水工建筑物中水閘的構(gòu)成及分類

劉桂玲

（黑龍江省密山市水利基層管理站 黑龍江密山 158300）

摘 要：我國為了滿足產(chǎn)業(yè)中對水資源的需求，以及更加有效的對水資源水流的調(diào)節(jié)與控制，在修建水利工程的同時不斷根據(jù)工程需要建設(shè)水工建筑物以強化水資源的利用與治理。其中在水工建筑物的建設(shè)過程中水閘的使用十分廣泛，并且已經(jīng)逐步成為必備基礎(chǔ)設(shè)施，水閘在使用過程中通過關(guān)閉與開啟起到對水位控制的作用，水工建筑物還可以根據(jù)不同的水閘不同構(gòu)成與分類，結(jié)合實際需要進行選擇，為了促進我國的水工建筑發(fā)展，本文就針對應(yīng)用于水工建筑中的水閘進行構(gòu)成以及分類的詳細研究。

關(guān)鍵詞：水工建筑物；水閘；構(gòu)成；分類

目前我國對水利工程方面的建設(shè)與發(fā)展十分重視，水閘作為水工建筑物中一項必要的基礎(chǔ)設(shè)施，其作用主要是通過水閘的開合來控制水位，有效的降低洪水為周圍居民帶來的危害，并且滿足在干旱時節(jié)居民的用水，其在水流控制方面非常的靈活，從多種方面為水工建筑物的發(fā)展起到了促進的作用，并且水閘的種類眾多，其中的構(gòu)成也有很大的差別，水利還并且為我國的水利工程方面做出了積極的貢獻。

一、水閘的作用

水閘的主要作用在于通過水閘的開合有效的控制水位，保證臨近水資源地區(qū)的居民水資源使用，減少洪澇災(zāi)害的發(fā)生。在我國的農(nóng)田水利中占有這重要的位置，不僅如此水閘還是水利工程中的基礎(chǔ)性組成不分，可以通過控水的流量來實現(xiàn)水利發(fā)電。為我國的水利建設(shè)與農(nóng)業(yè)建設(shè)都起到了促進作用。

二、水閘選擇的要求

節(jié)制閘或泄洪閘閘址宜選擇在河道順直、河勢相對穩(wěn)定的河段，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟止較后可以選擇在彎曲河段裁彎取直的新開河道上進水閘、分水閘或分洪閘閘址宜選擇在河岸基本穩(wěn)定的順直河段或彎道凹岸頂點稍偏下游處但分洪閘閘址不宜選擇在險工堤段和被保護的重要城鎮(zhèn)下游堤段排水閘或泄洪閘閘址宜選擇在地勢低洼、出水暢通處排水閘閘址宜選擇在靠近重要澇區(qū)和容泄區(qū)的老堤堤線上擋潮閘閘址宜選擇在岸線和岸坡穩(wěn)定的潮汐河口附近且閘址漲灘中淤變化較小、上游河道有足夠的蓄水容積地點。

三、水閘的分類

水閘根據(jù)不同的任務(wù)類型可以分為

1.進水閘

進水閘的也被稱為渠首閘，主要作用在于保障水利發(fā)展的順利進行和方便水源附近的居民進行農(nóng)田灌溉，一般進水閘都建設(shè)到水庫或者河道的上游地區(qū)，并且對建筑地點的地形地貌有一定的要求，首先要選擇河道順直的位置其次要保證河道的相對穩(wěn)定性，如果需要建設(shè)進水閘的位置有彎曲的河道，也要著重選擇彎曲度相對較低的頂點出進行建設(shè)。

2.節(jié)制閘

節(jié)制閘又被稱為攔河閘，多在河流中段建設(shè)，節(jié)制閘的主要作用是攔截水流，在枯水期時關(guān)閉閘門，使上游的水位逐步上升，從而保證位于上游的航運與水利發(fā)展，而在洪水爆發(fā)時期閘門打開，可以有效的調(diào)節(jié)整體河流的水位，減少因洪水而產(chǎn)生的災(zāi)害，特別要注意的是因為節(jié)制閘的運行特點所以最好在閘門建設(shè)選址的過程中選擇相對直順的河道進行，從而保證水閘的運行順利。

3.排水閘

排水閘的建設(shè)位置多在江河的沿岸部位，其主要的作用是有效控制內(nèi)河與外盒的水位，在運行過程中為了防止外部和水上漲所引起的江河洪水倒灌現(xiàn)象發(fā)生，排水閘要對水位進行實時監(jiān)測，到了一定的高度后及時將閘門關(guān)閉阻擋外河的水量，并等到外河水位逐步下降后，在打開閘門將內(nèi)河的存水進行排除，因為排水閘主要作用于洪澇災(zāi)害方面，所以在建造的過程中要主要將其建造在重要澇區(qū)，并且泄洪河道通常的地方。

4.擋潮閘

擋潮閘是沿海地區(qū)常見的閘門形式，主要作用是防止海水倒灌入內(nèi)河，同時擋潮閘也能提升內(nèi)河水位，使內(nèi)河水位升到一定高度，能夠進入進水閘，起到蓄水灌溉的作用。如果內(nèi)河兩岸受澇，擋潮閘可以在退潮時排澇，有的擋潮閘建有通航孔，平潮時可以開閘通航，擋潮閘同排水閘一樣受雙向水頭作用，主要承擔擋潮、蓄淡、泄洪、排澇任務(wù)。

5.分洪閘

分洪閘主要承擔洪汛期的水量分泄，一般在江河的適當?shù)囟蝹?cè)岸修建，洪水較大時，打開分洪閘，使洪水部分分泄進入閘后的注地、湖泊等蓄洪區(qū)、滯洪區(qū)或下游不同的支流，這樣能減少洪水對下游的威脅，分洪閘一般泄洪能力都很強，分洪作用明顯。

四、水閘的組成

1.上游連接段

水閘的上游連接段，主要由上游翼墻、鋪蓋、護坡、護底、上游防沖槽幾部分組成，幾部分共同完成防沖、防滲、擋土作用，平順的把水游來水引進閘室。上游來水，在翼墻的引導(dǎo)下，使水流平順進閘，鋪蓋防止水沖，同時防止?jié)B漏，護坡、護底使河岸和河床免受沖刷，上游防沖槽對護岸頭部起到保護作用，防止河床的沖刷向河底擴大。

2.閘室段

閘室段是水閘的主體部分，主要由底板、閘墩、閘門、胸墻、岸墻、工作橋和交通橋幾部分構(gòu)成。在這些構(gòu)成中，底板是閘室的基礎(chǔ)，閘室的全部重量都落在底板上，通過底板，把載荷均勻傳遞到地基上，底板與地基間的摩擦使整個閘室處于穩(wěn)定狀態(tài)，同時底板也承擔養(yǎng)防水沖、防滲漏的作用。閘室中的閘墩，把閘室閘孔分割開來，同時支撐閘門和上而的橋梁。工作橋可以為啟閉機的安裝及人員進行機器操作提供便利。岸墻位于閘室的最外兩側(cè)，與河岸相連接，一方而擋土，一方而起到側(cè)向防滲的作用。

3.下游連接段

主要由消力池、海漫、下游防沖槽、下游翼墻及護坡等組成，其作用是對水流進行消能，然后保證出閘室的水能平穩(wěn)流出。消力池，與閘室緊連，主要作用就是消能，有形成水躍和保護水躍范圍內(nèi)的河床免受沖刷，消能后的水流從消力池出來后，就進入海漫，在海漫段余能被消除，流速進一步被調(diào)整，在海漫末端連養(yǎng)防沖槽，防沖槽能有效防止海漫后河床沖刷向上游發(fā)展。水流經(jīng)過消能，平穩(wěn)流過下游連接段，在下游翼墻的導(dǎo)流下，水流均勻擴散，使下游兩岸免受沖刷。

4水閘的沖刷

波狀水躍的產(chǎn)生：淹沒水躍沒有發(fā)生或水躍淹沒過大。出流擴散下均勻，產(chǎn)生折沖水流。上下游水位差較小，形成波狀水躍，消能效率低 基本消能方式：水閘的消能主要是通過消力池、海漫等進行底流消能，可根據(jù)水流的實際情況，結(jié)合地形條件以及施工的技術(shù)水平，來選擇適當?shù)南芊绞?，同時也要對各種消能形式的實際消能效果進行合理選擇。

波狀水躍的防止措施：在總體設(shè)計布置時，要考慮到來水的流向情況，要根據(jù)實際情況，盡可能建造一段較平順的直段，確保上游渠道下的水勢均勻平順，避免水流起伏。對下游翼墻的擴散角進行科學設(shè)計，一般要控制在7～12度之間，保證水流均勻平穩(wěn)擴散，流出不至于突然產(chǎn)生變化。閘門的開啟要按合理的程序進行，起步要均勻，要按間隙對稱原則進行開啟，要避免開啟、關(guān)閉的速度過快，或大起大落。

五、結(jié)束語

綜上所述，水閘在水利工程以及水工建筑物中的應(yīng)用十分廣泛，并且已經(jīng)成為建設(shè)過程中必不可少的一項基礎(chǔ)施工，隨著社會的進步與經(jīng)濟的發(fā)展，水利工程相關(guān)項目的建設(shè)得到了國家的重視，水閘在這樣的發(fā)展空間下，逐步對自身的構(gòu)成與類型進行發(fā)展，所以在水工建筑物的建設(shè)發(fā)展過程中，要根據(jù)具體情況來判斷選擇水閘的結(jié)構(gòu)，為區(qū)域居民生命和財產(chǎn)起到了更好的保障作用，幫助水利工程更加順利的進行。

參考文獻：

[1] 薄飛，翟付順，張秀省，孫緒芹. 淺析公園中攔河閘的景觀應(yīng)用[J]. 聊城大學學報（自然科學版）. 2014（02）