水利水電工程中水閘的設(shè)計淺談

穆安利

【摘要】水閘工程是水利工程建設(shè)中的重要組成部分，其主要用途是通過閘門的開啟、閉合等來對水勢進行調(diào)節(jié)，以此來實現(xiàn)防洪、排澇、引水灌溉等多方面的用途。相較于水利工程中的堤壩等的建設(shè)，水閘工程在建設(shè)過程中所面臨的問題更為復(fù)雜，其建設(shè)質(zhì)量也要求更為嚴格。因此要優(yōu)化水利水電工程中水閘的設(shè)計及施工?；诖?，本文將著重分析探討水利水電工程中水閘設(shè)計施工要點，以期能為以后的實際工作起到一定的借鑒作用。

【關(guān)鍵詞】水利水電；水閘；設(shè)計

1、水閘概述

水閘是建筑在河道途徑中利用閘口控制水速流量計調(diào)水位的水中建筑，在河道途徑中得到廣泛的使用，水閘主要建筑于河道與途徑中，其主要目的就是便于控制水的流速。水閘的建立可以有效的對洪水澇水進行發(fā)泄確保下賤的正常供水，同時水閘也可以滿足發(fā)電、農(nóng)用灌溉、生活用水等方面的需要。在水利工程中水閘的分類有很多種，水閘依照用處可以分為：控制閘、進水閘、沖沙閘、分洪閘、擋潮閘、排水閘等。依照水閘的結(jié)構(gòu)可以分為：開敞式、胸墻式、涵洞式等。

2、水庫水閘設(shè)計分析

2.1設(shè)計進水閘類型和尺寸。水閘的規(guī)劃，首先去要對水閘的類型以及尺度進行規(guī)劃。進水閘是建筑在渠首按需要引水的建筑物，當不需要引水時，則關(guān)閘擋水，避免河水進入渠道。從天然河道取水，按取水方法一般可分為無壩取水和有壩（閘）取水兩種方法。當天然河道水量豐厚，水位也能滿足引水要求時，可采納無壩取水方法，即直接在渠首建筑進水閘引水；當天然河道水位不能滿足引水要求或引水流最較大時，因為引水有困難，常需采納有壩取水方法，即除了在渠首建筑進水閘引水外，還需在河道中建筑攔河壩（閘），攔斷河流，壅高水位，迫水入渠，以滿足進水閘引水要求。

2.2規(guī)劃攔河閘根本型式和尺度。在進行水閘規(guī)劃的時候，需要對攔河閘的根本型式以及尺度進行規(guī)劃。為了保證完成飲水方針，必需要將河流攔斷，這就是建筑攔河閘的意圖。在洪水時期，攔河閘必需要開閘泄水，從這個方面來看，必需要科學合理的進行閘孔尺度的規(guī)劃，然后滿足泄洪的要求。在泄洪的時候，閘前的洪水位會比正常壅水位要高，因而，在對閘前最高水位進行斷定的時候，需要以閘前洪水位的高低為參考根據(jù)。

2.3閘口梁系規(guī)劃。在運轉(zhuǎn)過程中，閘口會不可避免的產(chǎn)生振蕩，因而，在進行閘口規(guī)劃的時候，需要將閘口的全體剛度進行加強設(shè)計。在安置閘口主梁的時候，除了包含底主梁之外，還包含了上部主梁等。為了便于制作，主梁界面可以采納相同的。底主梁采用雙腹板箱型梁，因為閘口底檻下流側(cè)有向下5°的偏角，為削減門底底主梁以下懸伸長度以減小底主梁荷載，同時又能滿足底主梁究竟止水的間隔符合底緣安置的要求，下流傾角規(guī)劃為26.2°，底主梁與底檻的夾角則為31.2°>30°。

3、水閘設(shè)計的相關(guān)問題分析

3.1穩(wěn)定問題。通常情況下，在進行水庫水閘設(shè)計的時候，要注意水閘的穩(wěn)定性問題。在水閘運行過程中，當上游攔水位較高的時候，水閘的上下游之間的水位差而引起的水平水壓力會較大，從而有可能導致水閘朝著下游一側(cè)滑動。從這個方面來看，在設(shè)計水閘的時候，必須要確保水閘自身的重量能夠維持自身的穩(wěn)定。當水閘施工完成之后，若是處于無水期，沒有擋水，也會由于垂直荷載過大而使得基底壓力超過地基所能承受的壓力，從而造成地基出現(xiàn)變形問題，這有可能造成閘基土被擠出，嚴重的甚至會帶動水閘滑動的問題。從這個方面來看，在進行水閘設(shè)計的時候，必須要選擇適當?shù)幕A(chǔ)面積，這樣能夠有效減少基底壓應(yīng)力，從而提高水閘的穩(wěn)定性。

3.2滲流問題。在進行水閘規(guī)劃的時候，要注意滲流問題。在擋水過程中，水閘會受到上下流水位差的作用，然后極易導致閘基以及水閘與兩岸銜接部位出現(xiàn)滲流的問題。當水閘存在滲流的時候，水閘底部將會受到向上的揚壓力，然后導致水閘重力削減，這會導致水閘的抗滑穩(wěn)定性下降。如果兩岸或許閘基是土基的時候，滲流問題的存在還會將土層中的細顆粒帶走，然后導致閘后出現(xiàn)翻沙鼓水的問題，嚴峻的會導致閘基被掏空。側(cè)向滲流問題會給兩岸銜接的建筑物發(fā)生水平水壓力，然后對建筑物的穩(wěn)定性發(fā)生不良影響。如果滲流水量過大，會對水閘的擋水作用發(fā)生直接影響，乃至是無法蓄水。

3.3沖刷問題。在水閘規(guī)劃過程中，還要考慮到?jīng)_刷問題。當開閘泄洪的時候，如果水閘下流的水位很淺，在上下流水位差的作用下，通過水閘的水流流速較快，然后對水閘下流形成嚴峻的沖刷問題。當閘基受到?jīng)_刷的時候，有可能會導致閘基被掏空而形成水閘失事。除此之外，許多水閘所在地都是脆弱巖層或許是土層，當閘孔數(shù)量過多的時候，單個閘孔敞開的時候極易導致折沖水流，這種也會導致下流受到嚴峻的沖刷，然后對水閘的穩(wěn)定性以及安全性發(fā)生影響。

3.4沉陷問題。沉陷問題是水閘規(guī)劃中必需要考慮的重點，很多水庫水閘會出現(xiàn)沉陷的現(xiàn)象，尤其是水閘地基是軟土地基的時候，由于軟土本身的壓縮性較大，加上水閘本身的分量，在水閘本身重力以及外界荷載的兩層作用力，形成了沉陷現(xiàn)象。除此之外，如果地基土層與荷載分布不均勻的情況下，也會導致沉陷問題的發(fā)生。一旦水閘地基出現(xiàn)沉陷，會導致水閘下沉，嚴峻的會導致閘室的傾斜以及斷裂等問題，這些都會對水閘的正常運轉(zhuǎn)發(fā)生嚴峻影響。從這方面看，在進行水閘規(guī)劃的時候，必需要根據(jù)地基的實際情況來進行，然后盡可能的削減與控制沉陷問題的發(fā)生。

結(jié)束語：

水閘在規(guī)劃的過程中會出現(xiàn)諸多困難與問題，是對規(guī)劃人員的認真性及態(tài)度的一種檢測，要求人員進行更科學更合理的規(guī)劃。在水利水電工程中水閘是關(guān)于整個工程的質(zhì)量，要嚴格把控好一切可以出現(xiàn)縫隙的環(huán)節(jié)，確保水閘可以安全運行，同時水閘的規(guī)劃的合理性及科學性也關(guān)乎到下賤公民的用水安全及生命安全，所以不管在施工仍是在規(guī)劃傍邊我們都要做到步步為營，把控好水利水電工程中的每一個環(huán)節(jié)，保證工程的施工質(zhì)量。

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