水利水電工程中水閘的設計淺析

【摘要】水閘的設計對設計人員的認真性及態(tài)度的一種考驗，要求人員進行更科學更合理的設計。在水利水電工程中水閘是關于整個工程的質(zhì)量，要嚴格把控好所有可以出現(xiàn)漏洞的環(huán)節(jié)，保證水閘能夠安全運行，同時水閘的設計的合理性及科學性也關乎到下游人民的用水安全及生命安全，所以不管在施工還是在設計當中我們都要做到穩(wěn)扎穩(wěn)打，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。本文筆者根據(jù)工作實踐經(jīng)驗對水利水電工程中水閘的設計進行了分析和探討。

【關鍵詞】水利水電工程；水閘；設計

1、前言：

水利水電工程是我國民生事業(yè)建設的重要組成部分，是在對當前水資源及自然環(huán)境不造成影響的前提下所進行水文改造和整頓。進入新時期，水利水電事業(yè)迅速發(fā)展，而作為水利水電工程的關鍵組成部分，水閘也獲得了較快發(fā)展，其設計及施工都明顯改善。水閘是一種既能擋水，又能泄水的建筑物。其類型包括：進水閘、節(jié)制閘、排水閘、擋潮閘等。它主要依靠升降的閘門來控制水位，調(diào)節(jié)流量，從而在防洪儲水、排水灌溉、航運發(fā)電等民生相關的功能上中得到十分廣泛的應用。

2、水利工程中水閘的設計要點

2.1水閘選址

作為水利水電工程的重要環(huán)節(jié)的水閘的選址，它也是水利工程施工中非常重要的基礎工程。對于水閘選址來說，其最佳的選址地點和方向，應該以地質(zhì)相對較好的天然地基為基礎的選址標準，充分的考慮水閘施工中和建成后運營的安全性。一般情況下，設計單位需要結合選址地點的氣候條件等其他自然條件，對水閘的地質(zhì)條件和水文條件等進行系統(tǒng)、細致的分析，一定要按照水閘的規(guī)范標準來管理的水閘的運營和使用情況。

2.2進水閘類型和尺寸的設計

進水閘（渠首閘）是目前水利工程中建設的所有的水閘中的一種，它建在河道、水庫或湖泊的岸邊，它是以控制引水流量，以滿足灌溉、發(fā)電或供水為目的。其包括從天然河道取水，按取水方式一般可分為無壩取水和有壩（閘）取水兩種方式。它的的特點是水閘水流流速較大，需要慮下游消能問題，進水閘的設計尺寸需要達到引水要求，施工單位應該按照水利工程的施工和運營要求來修筑的消力池或其他型式的消能設施。這樣保證進水閘在各種的工作情況下，都可以達到水躍共軛水深的要求。水閘閘門的控制運用是保證工程安全運行的主要因素，進水閘不但要有足夠的閘孔尺寸，而且要有一定的高度，以便阻擋河中水流和洪水漫頂。如果閘門設計不當，將產(chǎn)生集中水流或折沖水流等不良流態(tài)問題。

2.3水閘設計中閘室安全計算

這樣就需要對閘室進行相關的計算。在對負載組合進行計算時還要考慮不同組合方式之間的差別。對基底應力計算主要是對力矩計算、正常運用情況下的基底應力以及竣工檢修情況的計算等?？够€(wěn)定計算就是對正常情況下的總彎矩以及總重進行計算，為了獲得抗滑穩(wěn)定系數(shù)。

2.4閘門梁系的設計

如果閘門設計和運用不當，那么就會產(chǎn)生集中水流或折沖水流等不良流態(tài)的現(xiàn)象，從而對水閘或者水壩的造成沖刷性的破壞。處于減小閘門運行過程中的振動的目的，設計單位在閘門的梁系設計時就充分考慮適當合理的改善水閘的閘門硬度和質(zhì)量。在閘門主梁系上施工單位除了布置基礎的底主梁外，也需要在上部主梁系的結構中采用等荷載設施工的布置方式，因為其便于施工建筑。對于雙腹板箱型的底主梁來說，由于閘門底部和流水閘的下游兩側會形成向下8°的偏角度，這樣做的目的是使門底底主梁以下懸伸長度來減小底主梁荷載，也為了又可以完全滿足底主梁到底止水的距離符合底緣施工和建設的標準，下游側的水閘閘門梁系傾角設計為27.2°。處于改善水流流態(tài)的目的，在底主梁后翼緣與底次梁之間間會采用鋼板進行密封作業(yè)。水平次梁采用槽鋼，近似按等跨連續(xù)梁設計，槽鋼肢尖向下，以防積水和積塵。

3、水閘設計施工技術質(zhì)量的措施

3.1保證水閘設計的質(zhì)量

水利工程在施工之前，各個相關的單位會看討論會就水閘等水利工程的設計圖紙進行驗證分析，另外考核消能防沖設施的結構尺寸是否符合設計要求，混凝土澆筑質(zhì)量的設計強度是否符合標準。設計單位需要對圖紙的設計質(zhì)量及其標準性承擔全權的責任，這樣做的目的是來加強圖紙的設計質(zhì)量。另外，圖紙的設計是要考慮多種實際的客觀的情況。例如，綜合考慮閘門周邊的的地質(zhì)、水文、地形和氣候條件等。將通過驗證的圖紙作為施工的指導標準，所以圖紙設計的好壞關系到水閘的施工質(zhì)量以及整個水利工程的施工質(zhì)量和使用的安全性。

3.2嚴格控制施工設備與材料質(zhì)量

如果水利工程施工質(zhì)量存在缺陷，會對人民的生產(chǎn)生活造成重大的損失，因此，施工單位需要嚴格按照設計要求施工；對于直接影響著水閘施工的質(zhì)量的施工的設備以及施工過程中所用的材料都要嚴格的招標把關，最好施工的記錄，應該嚴格規(guī)范的操作所用的施工設施設備。

3.3提高施工人員的素質(zhì)與管控水平

增強現(xiàn)場施工人員的安全意識，保證水閘現(xiàn)場施工的安全，需要政府以及施工單位成立專門的技術和施工督導小組，指揮工程的技術和規(guī)范性的施工，對在施工現(xiàn)場出現(xiàn)的質(zhì)量和安全問題快速的判定和解決。

3.4各司其職，嚴格把關

在水閘的設計圖等相關資料出來之后，應有專家組進行論證，驗證其合理性，有效性以及對施工的成本設計進行評估。水利水電工程項目管理單位應把分部工程、單元工程的質(zhì)量檢查作為施工管理的重要環(huán)節(jié)來抓，同時嚴格監(jiān)督施工單位是否按照事先規(guī)劃的設計圖進行施工。

4、結束語

水閘的正常運行在水利水電工程中發(fā)揮著舉足輕重的作用，因此，在對水利水電工程水閘設計時，設計單位應該根據(jù)水閘地址的實際情況來設計以保證水庫水閘設計的準確性，促進工程項目的順利開展與施工，加強對水閘的設計、施工質(zhì)量控制，確保閘門運行的安全性及可靠性。保證水利水電工程能夠安全、有效、穩(wěn)定的運行，從而發(fā)揮水利水電工程抗洪、蓄水等功能，保障國家財產(chǎn)的安全和人民生命財產(chǎn)安全。

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