淺談水工建筑中水閘的構成及分類

趙亞英

摘 要：水閘在水利工程以及水電工程中的應用是非常廣泛的，可以通過水閘的開啟或者關閉來對水位進行控制，根據水閘所起的作用及閘室結構的不同，可將閘室分為節制閘、進水閘、分洪閘、擋潮閘、開敞式水閘、胸墻式水閘和涵洞式水閘等。根據現場的實際情況選擇適宜的閘室，文章主要對水閘的作用、分類以及選址等進行論述。

關鍵詞：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水位進行控制，水閘控制水位主要是通過對閥門進行開啟或者關閉的操作來控制水位。在農業的水利灌溉中應用非常廣泛，水閘是水利樞紐組成中比較重要的一部分，經常與堤壩、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，按照水閘所承擔的任務可將水閘分為節制閘、進水閘、分洪閘、擋潮閘等。按照閘室的結構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 按照水閘所承擔的任務

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

進水閘又可以叫做渠首閘、引水閘等。進水閘主要是設置于渠首部位，通過進水閘來從河道、水庫等的岸邊來引水。為了避免泥沙等進入水渠，我們一般將進水閘設在河流彎道凹岸的頂點稍偏下游補位，并且應該對選定引水渠軸線與河道軸線的交角進行仔細的研究，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。

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

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

2.2 按閘室結構型式分

開敞式水閘是指當閘門全部開啟時過閘水流通暢。對于有泄洪及排冰等任務要求的分洪閘及節制閘非常適用。

胸墻式的閘室結構與開敞式基本相同，為了減少閘門和工作橋的高度或為控制下泄單寬流量而設胸墻代替部分閘門擋水，擋潮閘、進水閘、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計水位時非常適用，即閘的孔徑按低水位通過設計流量進行設計的情況。

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將上游來的水平順地引進閘室，同時能夠對防沖、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、護坡護底、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；護坡護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護岸頭部，避免由于河床沖刷而向護底方向發展。

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水躍范圍內河床允許受沖刷作用，它的主要作用就是消能。

海漫：一般緊接消力池進行布置，它的作用主要是將消力池未能消除的能量進一步消除，對流速分布進行調整。

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展。

下游翼墻：主要作用是能夠使水流均勻擴散，并能夠避免兩岸受到沖刷。

護坡：一般布置在海漫和防沖槽范圍內。

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，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定。

閘墩：分割閘孔、支撐閘門和橋梁。

工作橋：供安裝啟閉機和工作人員操作機器之用。

岸墻：閘室與河岸的連接結構，主要以擋土，并且有側向防滲作用。

4 常用防滲及排水設施

水閘的防滲系統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，水閘的鋪蓋根據實際情況有所不同，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，如果采用混凝土或者鋼筋混凝土鋪蓋，我們在施工時，一般在順著水流的方向設置永久縫，通過所設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鋪蓋的不利影響。

水閘的垂直防滲一般認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行垂直防滲。我們在進行水閘的垂直防滲施工時，板樁的應用還是比較廣泛的，根據所采用板樁材質的不同，可將板樁分為木板樁、鋼筋混凝土板樁以及鋼板樁三種。在這三種板樁材質中，鋼筋混凝土板樁在實際應用中是比較常用的，通過將齒墻設置于鋼筋混凝土板樁的側面，并且采用水泥砂漿對齒墻進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作用，達到止水防滲的作用。

5 結束語

水閘在水利及水電工程中的應用是非常廣泛的，是水利工程中的重要組成部分之一，隨著經濟和社會的快速發展，在現代社會中的作用日益增加，對區域居民財產和生命安全有這重要的影響，也是區域經濟發展的重要途徑。在進行水利工程施工時，要結合具體的實際情況采取合適的結構形式，并選擇合適的水閘。本文結合自己的實際經驗，并翻閱了一些文獻資料，對水閘的作用、水閘的分類、水閘的使用情況等進行了簡單的論述，如果論述有偏頗的地方，還請業內人士不吝賜教。

參考文獻

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