關于水閘設計要點方法的相關探究

【摘要】隨著我國水利工程設施的修建規模在不斷的擴大，水利工程的設計要求也越來越高，設計難度也相應的增大。水閘是一種特殊的建筑物，也是水利工程設施中最關鍵的設施。水閘具有防洪、通航、發電和調節水流的作用，因此設計人員要認真對待工作。本文針對關于水閘設計要點方法進行探析。

【關鍵詞】水閘；設計；要點；方法

引言：

水閘是水利工程的一項重要設施，在設計修建過程中就要非常的重視。只有在水閘的設計中進行嚴格仔細的處理分析，才能保證水閘在投入使用之后發揮出巨大的作用和價值，才能保證水利工程設施發揮最大的價值。因此在水閘設計時，就要對存在的所有問題進行綜合分析和全面考慮，并提出相應的解決措施，才能保證使用效果。

一、水閘的基本簡介以及作用

水閘是修建在河道、渠道以及水庫、湖泊的岸邊，具有擋水和泄水的功能，是一種低水頭水工建筑物。關閉閘門，可以攔截上游的水，水位就會上升，能夠滿足上游取水和通航的需求。開啟閘門，可以泄洪、排澇、沖沙、取水或者根據下游用水的需求來對水量進行調整。水閘由閘室、上游連接段和下游連接段組成。閘室是水閘的主體，設有底板、閘門、啟閉機、閘墩、胸墻、工作橋、交通橋。上游連接段由防沖槽、護底、鋪蓋、兩岸翼墻和護坡組成，下游連接段一般由護坦、海漫、防沖槽、兩岸翼墻、護坡等組成。

水閘能夠對水位進行調控，還具有到排澇、泄洪和取水等功能。水閘通常是修建在平原地區，還具有發電的功能，因此水閘也稱為一項綜合的水利工程。

二、水閘的設計要點分析

（一）水閘的選址設計要點

水閘的建設時，選址是非常重要的一項環節，因此必須非常重視。可以在修建水閘時，參考已經修建完成或者正在修建的水閘選址設計，通過分析之后在做出決定。有一部分水閘在使用過程中出現了嚴重的問題，這些問題都與水閘的選址有著密切的關系。因此水閘在選址過程中，就要確保水閘的建設地點有良好的地質條件，盡量選擇一些比較完整的巖石地基，才會具有較強的抗剪力和承載力。當地質條件比較復雜多變時，就要采用人工處理的方式進行加固。通過嚴格的處理加工之后，才能保證修建好的水閘不會因為滲水而遭到破壞。

因此水閘的選址設計原則首要任務就是要滿足水閘的穩定和安全性能，同時還要滿足水閘能夠在使用過程中的各種需求。只有將水閘投入到正常的使用過程中時，水流流態比較穩定，在修建完成之后方便工作人員的管理，建設過程中耗用的成本費用低，才是水閘選址的最佳設計方案。其次為了滿足水閘的使用和管理，就需要對所建地方的地質條件和水文條件進行綜合的分析之后，在開始動工。盡量要在比較完整的巖石地基上開始施工，或者是一些承載能力比較強的地方，透水性比較小而且穩定。最后就是如果修建地找不到比較好的地方，就需要人工的后期處理加工，還要保證修建時的施工質量一定要合格，才能夠保證水閘的建設取得顯著的成效。

（二）水閘的地基設計要點

水閘在修建時地基也是需要重視的一項環節，為了保證水閘在投入使用之后的穩定性和安全性，就要對地基適當的進行處理，才能提升水閘的承載力，使上面的建筑物更加的穩定。還同時要避免地基出現滲漏或者變形的情況。因此就需要采用一些設計工藝進行后期處理，經常用到的處理方式有木樁加固法、換土墊層法、預壓法和樁基法。在進行地基處理時，設計人員要結合精密設備的配合，提升地基的承載力。

（三）水閘泄洪閘底板高度設計要點

在對水閘泄洪閘底板高度在設計時，就要結合實際的情況進行綜合分析之后才能確定，由于底板高度所涉及的因素有很多，包括地質條件、水文條件、水流和洪水等因素。因此在設計中，就需要通過建模的方式進行不斷的分析和論證之后，還要求設計人員要借鑒國內外先進的建設經驗和成果進行分析參考，才能保證底板高度的合理性和準確性。底板的高度不能太過于低，不然就會導致水流分散，下游的沖刷能力就會相應的減弱，就會出現泥沙淤積的現象，為河道通航帶來一定的困擾。

（四）消能防沖設計要點

水閘消能防沖工程的設計包括工況的計算和消能防沖設施形式的選擇。在消能防沖設計時需要注意水文條件和河道地形的變遷，河道灘地的碼頭、工廠、道路以及眾多的占用河道斷面橋墩，這些設施就會很大程度上的是洪斷面變窄，還會改變河道原來的天然狀況，將水流的邊界條件改變之后，就會加大河道邊界的粗糙率，水位就會上升。天然河道會隨著季節的變化水量也會相應的發生改變，河道中含砂量也在相應的變化，河床淤積時，就會失去動態平衡。如果河道上游修建了水庫之后，就會將洪水攔截，同時泥沙也會被攔截，當汛期過后，水流中含沙量就會減少，就會打破這種天然的動態平衡。一旦河道修建水閘之后，這種不平衡的狀態就會加劇。

（五）水閘防滲與閘室設計要點

水閘的防滲設施包括一些水平鋪蓋、板樁、地下防滲墻、齒墻和垂直土工膜，水閘防滲措施在設計時需要根據工程修建的實際情況進行分析和選擇。

閘室屬于水閘的主體部分，開敞式水閘閘室一般由底板、閘墩、閘門、工作橋和交通橋等組成，有些水閘還設有胸墻。閘室的結構形式、布置和構造，都應該保證一定的穩定和安全，要盡量做到閘室的輕型、整體性能較強、剛性大、布置且要均勻，這樣在投入使用過程中地基上面的承載能力才會相應的減少，比較會受力均衡，還能夠適應由于地基帶來的沉降或者變形。

結語：

綜上所述，水閘在修建時所涉及的因素有很多種，設計過程也十分的艱巨困難。而水閘是水利工程設施的重要組成部分，水閘的質量將會直接影響到整個水利工程設施的質量。因此在設計時，一定要不斷借鑒和學習國內外先進的經驗和成果，結合水閘修建的實際情況進行綜合分析之后，認真的對待水閘修建工程，考慮全面，選擇最佳的設計方案。

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作者簡介：何艷麗，女，（1993.01.07）碩士學歷，廣東省水利電力勘測設計研究院，從事水利水電工程方面的工作。