水利工程中水閘設計的要點及注意事項分析

張新敏

（中國電建集團市政規(guī)劃設計研究院有限公司，廣東 珠海 519000）

0 引言

水閘是水廠安全運行的關鍵。水廠建設中，水閘的科學設計直接關系到整個水廠的安全運行以及下游居民的健康和生命安全。此外，除了實際工作經驗之外，提出了水閘的科學設計方法，闡述了水閘工程在水利工程建設中的主要作用以及水閘工程設計中應注意的問題。簡要分析了水利施工中大壩技術設計的要點，以確保大壩安全運行。

1 水利工程中水閘的特點與作用

根據應用要求和地質條件，大壩結構設計選擇大壩類型，正確消除壩頂結構。我們還必須重視大壩的功能，在大壩和翼間地基抗滑穩(wěn)定、沉降等應力負荷分析的基礎上進行科學計算。如有必要，應根據地質條件對接縫進行研究，結構性能決定了基坑現場處理的形式和方法。最后，對圍護結構進行了復合，并根據圍護結構的設計要求計算了各個部分的性能。柵欄不僅可以排水，而且可以堵塞水?？偟膩碚f，它們都具有死亡的特征——地勢較厚、地基高度壓縮、抗逆能力弱和承載能力弱，它主要建在平原上。因此，在設計中必須首先保持水閘的穩(wěn)定性。水流被堤壩堵塞，堤壩上游與下游之間的頭部差異由于堤壩地基和兩岸的滲透而形成底部滲透壓力，抵消了堤壩的實際重量（如圖1 所示）。

圖1 大壩結構模擬示意圖

2 水閘設計的要點

2.1 合理選擇水閘工程場址

為了能有效地運用塞倫門設計工作，科學合理地選擇一個地方是非常重要的（如圖2 所示）。①合理選擇地點可以降低項目成本，提高經濟效益。②合理選擇地點可以充分發(fā)揮船閘的作用。本工程是閘道改造工程，選址有三個位置，是原有場地改造思路或原有場地下游改造方案的上游改造方案。

圖2 水閘工程現場

方案一：原址下游改造。擬建重建場地位于原址下游375m處。河流上下游銜接順暢，河底寬約16m。

方案二：原址改建，原河道狹窄成漏斗狀，凈寬約12m，上下游底寬16～25m，原閘址兩岸均為窄頂，在原閘門兩側邊墩支撐的基礎上進行改造。凈寬12m。

方案三：計劃的修復場地位于原場地上游70m 處。河的上游和下游連接順利，河底寬度約為16.5m。河的兩邊有很多房子，建筑流道的寬度受到很大影響。

從以上三個命題進行分析，前者最為有效，施工場地廣，施工和整個平面簡單。

2.2 水利工程設計施工中的設計

水利工程中有許多種類的水閘，它們之間存在明顯的差異，它們的功能也不同，優(yōu)點和缺點大相徑庭。因此，在選擇纏繞類型時，必須考慮水文特征和地質條件。然后做好調整工作，以避免進一步的圈閉，忽視實際情況。在水利工程防洪排澇過程中，主要目標是保持水流平衡，防止水流影響。例如，開口閘底寬平坦，在洪水的疏散和排水中起著重要作用。此驗證設計的洪峰流速為197.0m3/s，根據技術經驗和管理方法，選擇并比較了鋼門和混凝土窗格條這兩個選項。提出了單孔寬6.0m、門高3 孔門工作門由兩個升降桿打開和關閉。放置在閘的兩側，以控制水位，并以低流量上游排放水?；炷撩姘彘T方案：建議自由門寬18m，壩頂高9.00m，并設置三扇雙液壓自動控制和手動控制門，寬×高=6m×3.3m。門的門檻是具有門檻的寬頂點梯邊梁，其頂部高程為3.0m。梯邊梁表面的前邊緣被修剪為小弧形入口，后邊緣是坡度剖面，后面是水平剖面。上游水位由滾閘保持，排水自動控制。這兩種閘門對防洪影響不大。運行分析表明，回轉門可以節(jié)省管理人員，來控制河流，但鋼門在術語上更好，鋼門方案用于此設計中，每個孔和三個孔的自由寬度均為6.0m。

2.3 基礎防滲處理

在水閘工程改造前，對施工環(huán)境地質進行了全面調查，并獲得了詳細的土層分布調查結果。改建閘室第一土層主要為-1 中粗砂層，局部含-1 中粗砂，土層分布均勻。少量-4 層粉質粘土。通過對兩層土層的承載力的測定，確定改造后的水閘基礎土層為中軟地基，中粗砂層具有較強的透水性。因此，閘門基礎試運行后應進行必要的防滲處理，確保無滲漏。防滲加固施工采用專用施工設備，輔以混凝土灌漿加固。防滲墻類型的選擇、最大限度提高墻的安全性、可靠性和防滲墻功能，應優(yōu)先考慮施工工藝的可行性以及與施工環(huán)境的匹配程度。結合施工環(huán)境的水文地質條件，比較了兩種施工方案的工程效果。結果表明，兩面防滲墻均達到良好的滲透防撞效果，高壓注漿砂漿技術具有施工方便、工程機械需求量低、滲透防撞效果高等優(yōu)點。與液壓抓斗混凝土防滲墻相比，施工周期短。

2.4 選取類型

水利工程中有許多種類的水閘，它們之間有明顯的區(qū)別。功能不同，優(yōu)缺點明顯不同。因此，在選擇類型時必須考慮連接和地質條件，然后必須進行設置工作。在水廠的排水中，主要目標是保持水流平衡，防止了沖擊。

2.5 門孔設計

保護門的設計包括保護門的類型和尺寸以及寬出口孔類型的設計、樓板標高、單扇門尺寸和安全門總寬度等。一般來說，有兩種類型：寬峰值徑流和低實用徑流。目前，由于其簡單實用的結構、有利沙的排水能力和穩(wěn)定的排水能力，大部分水閘被設計為大型山脊排水系統。只有在上游水位較高，而且必須提高徑流頂部高度以限制每單位寬度的流量時，才會采用實際較低的徑流。擋墻底部的高度取決于上游和下游水位、擋墻的地質條件以及引水或滲漏因素。

2.6 水閘的質量

施工人員對船閘質量的認識與施工安全有關。規(guī)劃人員必須根據大壩建設細節(jié)處理相關問題，改進大壩建設規(guī)劃中的知識教育，掌握大壩建設規(guī)劃技術，確保建設符合設計要求，提高水利建設的整體質量。

3 水閘設計的注意事項分析

3.1 滲流中的注意事項

滲透通量是儲水前后水位的差。由于這種情況，船閘、船閘基地和兩岸之間的連接出現泄漏。如果有滲透流，泵會形成在塞倫蓋的底部，重力作用減弱，塞倫蓋的穩(wěn)定性明顯降低。橫向侵入造成橫向壓力，嚴重影響兩側建筑，不穩(wěn)定。當洪水量很大時，會影響水的截流。

3.2 沖刷注意事項

當下游水位平坦或沒有水時，如果使用切削取水，水流速度會在水位差的影響下增加，從而導致下游嚴重侵蝕。此外，閘道兩側較軟或松散，施工期間安裝的閘道孔過多。永久孔導致褶皺水流，導致下游河岸嚴重侵蝕。

3.3 穩(wěn)定

正常使用塞倫蓋時，截流前水位較高，導致上游下游水位恒定差異，水平壓力較高。因此，塞倫門需要適當的重量來提高自身的穩(wěn)定性。即使在水閘關閉后，如果停水和使用條件中沒有因果期，也會形成較大的豎向荷載，地基壓力會大大大于地基的實際承載力。從而導致基礎變形或水閘地基土的擠壓，從而引起水閘與基礎之間的滑動風險。因此，有必要在水閘施工過程中保護地基區(qū)域，有助于減輕地基的壓縮荷載。

4 結語

總之，水廠的施工質量直接決定了水廠的整體質量。不遵守水項目質量可能危及水項目的完整性和質量。因此，應加強施工技術的研究，改善施工，確保施工安全。對于正常運行和維護至關重要。設計氣閘時，工程師應首先確定最適合實際設計需要的集水區(qū)型式，透過組合比較來確定閘道的最佳位置，確定氣閘的大小，然后計算穩(wěn)定性和通透性。為了確保安全操作，必須了解設計過程的所有細節(jié)。切實穩(wěn)定的修復工作，通過確保國有財產和生活財產的安全。