水利水電工程中水閘的設(shè)計(jì)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(guò)閘門的開啟、閉合等來(lái)對(duì)水勢(shì)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以此來(lái)實(shí)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(guò)程中所面臨的問(wèn)題更為復(fù)雜，其建設(shè)質(zhì)量也要求更為嚴(yán)格。因此要優(yōu)化水利水電工程中水閘的設(shè)計(jì)及施工。基于此，本文將著重分析探討水利水電工程中水閘設(shè)計(jì)施工要點(diǎn)，以期能為以后的實(shí)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(jì)

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(jì)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(duì)洪水澇水進(jìn)行發(fā)泄確保下賤的正常供水，同時(shí)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(jìn)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(kù)水閘設(shè)計(jì)分析

2.1設(shè)計(jì)進(jìn)水閘類型和尺寸。水閘的規(guī)劃，首先去要對(duì)水閘的類型以及尺度進(jìn)行規(guī)劃。進(jìn)水閘是建筑在渠首按需要引水的建筑物，當(dāng)不需要引水時(shí)，則關(guān)閘擋水，避免河水進(jìn)入渠道。從天然河道取水，按取水方法一般可分為無(wú)壩取水和有壩（閘）取水兩種方法。當(dāng)天然河道水量豐厚，水位也能滿足引水要求時(shí)，可采納無(wú)壩取水方法，即直接在渠首建筑進(jìn)水閘引水；當(dāng)天然河道水位不能滿足引水要求或引水流最較大時(shí)，因?yàn)橐欣щy，常需采納有壩取水方法，即除了在渠首建筑進(jìn)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(jìn)水閘引水要求。

2.2規(guī)劃攔河閘根本型式和尺度。在進(jìn)行水閘規(guī)劃的時(shí)候，需要對(duì)攔河閘的根本型式以及尺度進(jìn)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(shí)期，攔河閘必需要開閘泄水，從這個(gè)方面來(lái)看，必需要科學(xué)合理的進(jìn)行閘孔尺度的規(guī)劃，然后滿足泄洪的要求。在泄洪的時(shí)候，閘前的洪水位會(huì)比正常壅水位要高，因而，在對(duì)閘前最高水位進(jìn)行斷定的時(shí)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(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，閘口會(huì)不可避免的產(chǎn)生振蕩，因而，在進(jìn)行閘口規(guī)劃的時(shí)候，需要將閘口的全體剛度進(jìn)行加強(qiáng)設(shè)計(jì)。在安置閘口主梁的時(shí)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?yàn)殚l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(zhǎng)度以減小底主梁荷載，同時(shí)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(jì)的相關(guān)問(wèn)題分析

3.1穩(wěn)定問(wèn)題。通常情況下，在進(jìn)行水庫(kù)水閘設(shè)計(jì)的時(shí)候，要注意水閘的穩(wěn)定性問(wèn)題。在水閘運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)上游攔水位較高的時(shí)候，水閘的上下游之間的水位差而引起的水平水壓力會(huì)較大，從而有可能導(dǎo)致水閘朝著下游一側(cè)滑動(dòng)。從這個(gè)方面來(lái)看，在設(shè)計(jì)水閘的時(shí)候，必須要確保水閘自身的重量能夠維持自身的穩(wěn)定。當(dāng)水閘施工完成之后，若是處于無(wú)水期，沒有擋水，也會(huì)由于垂直荷載過(guò)大而使得基底壓力超過(guò)地基所能承受的壓力，從而造成地基出現(xiàn)變形問(wèn)題，這有可能造成閘基土被擠出，嚴(yán)重的甚至?xí)?dòng)水閘滑動(dòng)的問(wèn)題。從這個(gè)方面來(lái)看，在進(jìn)行水閘設(shè)計(jì)的時(shí)候，必須要選擇適當(dāng)?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(wèn)題。在進(jìn)行水閘規(guī)劃的時(shí)候，要注意滲流問(wèn)題。在擋水過(guò)程中，水閘會(huì)受到上下流水位差的作用，然后極易導(dǎo)致閘基以及水閘與兩岸銜接部位出現(xiàn)滲流的問(wèn)題。當(dāng)水閘存在滲流的時(shí)候，水閘底部將會(huì)受到向上的揚(yáng)壓力，然后導(dǎo)致水閘重力削減，這會(huì)導(dǎo)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(shí)候，滲流問(wèn)題的存在還會(huì)將土層中的細(xì)顆粒帶走，然后導(dǎo)致閘后出現(xiàn)翻沙鼓水的問(wèn)題，嚴(yán)峻的會(huì)導(dǎo)致閘基被掏空。側(cè)向滲流問(wèn)題會(huì)給兩岸銜接的建筑物發(fā)生水平水壓力，然后對(duì)建筑物的穩(wěn)定性發(fā)生不良影響。如果滲流水量過(guò)大，會(huì)對(duì)水閘的擋水作用發(fā)生直接影響，乃至是無(wú)法蓄水。

3.3沖刷問(wèn)題。在水閘規(guī)劃過(guò)程中，還要考慮到?jīng)_刷問(wèn)題。當(dāng)開閘泄洪的時(shí)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(guò)水閘的水流流速較快，然后對(duì)水閘下流形成嚴(yán)峻的沖刷問(wèn)題。當(dāng)閘基受到?jīng)_刷的時(shí)候，有可能會(huì)導(dǎo)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(dāng)閘孔數(shù)量過(guò)多的時(shí)候，單個(gè)閘孔敞開的時(shí)候極易導(dǎo)致折沖水流，這種也會(huì)導(dǎo)致下流受到嚴(yán)峻的沖刷，然后對(duì)水閘的穩(wěn)定性以及安全性發(fā)生影響。

3.4沉陷問(wèn)題。沉陷問(wèn)題是水閘規(guī)劃中必需要考慮的重點(diǎn)，很多水庫(kù)水閘會(huì)出現(xiàn)沉陷的現(xiàn)象，尤其是水閘地基是軟土地基的時(shí)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(huì)導(dǎo)致沉陷問(wèn)題的發(fā)生。一旦水閘地基出現(xiàn)沉陷，會(huì)導(dǎo)致水閘下沉，嚴(yán)峻的會(huì)導(dǎo)致閘室的傾斜以及斷裂等問(wèn)題，這些都會(huì)對(duì)水閘的正常運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)生嚴(yán)峻影響。從這方面看，在進(jìn)行水閘規(guī)劃的時(shí)候，必需要根據(jù)地基的實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行，然后盡可能的削減與控制沉陷問(wèn)題的發(fā)生。

結(jié)束語(yǔ)：

水閘在規(guī)劃的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)諸多困難與問(wèn)題，是對(duì)規(guī)劃人員的認(rèn)真性及態(tài)度的一種檢測(cè)，要求人員進(jìn)行更科學(xué)更合理的規(guī)劃。在水利水電工程中水閘是關(guān)于整個(gè)工程的質(zhì)量，要嚴(yán)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(yùn)行，同時(shí)水閘的規(guī)劃的合理性及科學(xué)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(yíng)，把控好水利水電工程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)，保證工程的施工質(zhì)量。

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