水利水電工程中水閘的設計淺談

穆安利

【摘要】水閘工程是水利工程建設中的重要組成部分，其主要用途是通過閘門的開啟、閉合等來對水勢進行調節，以此來實現防洪、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，水閘工程在建設過程中所面臨的問題更為復雜，其建設質量也要求更為嚴格。因此要優化水利水電工程中水閘的設計及施工。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。

【關鍵詞】水利水電；水閘；設計

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泄確保下賤的正常供水，同時水閘也可以滿足發電、農用灌溉、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。依照水閘的結構可以分為：開敞式、胸墻式、涵洞式等。

2、水庫水閘設計分析

2.1設計進水閘類型和尺寸。水閘的規劃，首先去要對水閘的類型以及尺度進行規劃。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規劃攔河閘根本型式和尺度。在進行水閘規劃的時候，需要對攔河閘的根本型式以及尺度進行規劃。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。

2.3閘口梁系規劃。在運轉過程中，閘口會不可避免的產生振蕩，因而，在進行閘口規劃的時候，需要將閘口的全體剛度進行加強設計。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，下流傾角規劃為26.2°，底主梁與底檻的夾角則為31.2°>30°。

3、水閘設計的相關問題分析

3.1穩定問題。通常情況下，在進行水庫水閘設計的時候，要注意水閘的穩定性問題。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滑動。從這個方面來看，在設計水閘的時候，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，在進行水閘設計的時候，必須要選擇適當的基礎面積，這樣能夠有效減少基底壓應力，從而提高水閘的穩定性。

3.2滲流問題。在進行水閘規劃的時候，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，然后導致閘后出現翻沙鼓水的問題，嚴峻的會導致閘基被掏空。側向滲流問題會給兩岸銜接的建筑物發生水平水壓力，然后對建筑物的穩定性發生不良影響。如果滲流水量過大，會對水閘的擋水作用發生直接影響，乃至是無法蓄水。

3.3沖刷問題。在水閘規劃過程中，還要考慮到沖刷問題。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。當閘基受到沖刷的時候，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，然后對水閘的穩定性以及安全性發生影響。

3.4沉陷問題。沉陷問題是水閘規劃中必需要考慮的重點，很多水庫水閘會出現沉陷的現象，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生。一旦水閘地基出現沉陷，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發生嚴峻影響。從這方面看，在進行水閘規劃的時候，必需要根據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生。

結束語：

水閘在規劃的過程中會出現諸多困難與問題，是對規劃人員的認真性及態度的一種檢測，要求人員進行更科學更合理的規劃。在水利水電工程中水閘是關于整個工程的質量，要嚴格把控好一切可以出現縫隙的環節，確保水閘可以安全運行，同時水閘的規劃的合理性及科學性也關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節，保證工程的施工質量。

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