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探析水工建筑物中水閘的構(gòu)成及分類
論文關(guān)鍵詞：水閘 進(jìn)水閘 海漫
論文摘要：水閘在水利工程建筑中是十分常見的，當(dāng)閘門關(guān)閉，可以攔洪、擋潮、蓄水抬高上游水位，以滿足上游取水或通航的需要。開啟閘門，可以泄洪、排澇、沖沙、取水或根據(jù)下游用水的需要調(diào)節(jié)流量。水閘多建于河道、渠系、水庫(kù)、湖泊及濱海地區(qū)。本文對(duì)水閘的功用及組成做了詳細(xì)的分析，為水利工作提供參考。
1 水閘的作用
控制水位、調(diào)節(jié)流量的低水頭水工建筑物，是農(nóng)田水利中龍頭工程，常與堤壩、船閘、魚道、水站、抽水站等建筑物組成水利樞紐，以滿足防洪、排洪、航運(yùn)、灌溉以及發(fā)電水利工程的需要。
2 水閘的分類
2.1 按水閘所承擔(dān)任務(wù)分 節(jié)制閘。調(diào)節(jié)水位，控制流量�？菟诮枰蕴Ц咚�，以利取水和上游航運(yùn)，洪水期用以控制流量。渠系建筑物中節(jié)制閘一般建于支渠分水口的下游，用以抬高水位，滿足支渠引水需要。
進(jìn)水閘：建在河道、湖泊的岸邊或渠道，用來引水灌溉、發(fā)電或其他用水需要。灌溉渠系中建于干渠以下渠道首的進(jìn)水閘，作用上把上一級(jí)渠道的水分下一級(jí)渠道，分水閘、斗門、農(nóng)門排水閘建在江河沿岸排水渠出口處，外河上漲時(shí)，關(guān)閘門防水洪水倒灌，避免洪災(zāi)。當(dāng)外河水位退落時(shí)，開閘排水防止澇災(zāi)。具有雙面擋水的作用。擋潮閘建在河流入流的河口地段，以防止海水倒灌。抬高內(nèi)河水位，滿足蓄淡灌溉。退潮排澇。有通航孔，還可平潮時(shí)通潮。具有雙向擋水作用——擋潮閘、排水閘分洪閘：常建于河道的一側(cè)，用來將超過下游河道安全洪量的洪水泄入預(yù)定的湖泊、洼地，即使消減洪峰，保證下游河道安全。
2.2 按閘室結(jié)構(gòu)型式分
開敞式水閘和涵洞式水閘。
3 水閘的組成：上游連接段、閘室段、下游連接段
3.1 上游連接段作用 將上游來水平順地引進(jìn)閘室，同時(shí)起防沖、防滲、擋土等作用。
3.2 上游連接段組成 上游翼墻：引導(dǎo)水流平順進(jìn)閘。
鋪蓋：起防滲作用，并要起防沖作用。
護(hù)坡、護(hù)底：保護(hù)河岸和河床不受沖刷。
上游防沖槽：保護(hù)護(hù)岸頭部，防止河床沖刷而護(hù)底方向發(fā)展。
3.3 下游連接段 包括消力池、海漫、下游防沖槽、下游翼墻及護(hù)坡等（使水流經(jīng)有效消能后平順流出閘室，與下游河床段連接）。
消力池：緊接閘室布置，具有形成水躍和保護(hù)水躍范圍內(nèi)河床允許受沖刷作用，是消能的主要措施。
海漫：布置在消力池后面，繼續(xù)消除余能，調(diào)整流速分布，用塊石砌成。
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(fā)展。
下游翼墻：水流均勻擴(kuò)散，并保護(hù)兩岸免受沖刷。
護(hù)坡：布海漫和防沖槽范圍內(nèi)，一般用塊石。
3.4 閘室段 是水閘主體，包括底板、閘墩、閘門、胸墻、岸墻、工作橋和交通橋。
底板：閘室基礎(chǔ)，承受閘室全部荷載，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(wěn)定，還有防沖、防滲作用。
閘墩：分割閘孔、支撐閘門和橋梁。
工作橋：供安裝啟閉機(jī)和工作人員操作機(jī)器之用。
岸墻：閘室與河岸的連接結(jié)構(gòu)，主要以擋土，并且有側(cè)向防滲作用。
4 水閘選擇的要求
節(jié)制閘或泄洪閘閘址宜選擇在河道順直、河勢(shì)相對(duì)穩(wěn)定的河段，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后可以選擇在彎曲河段裁彎取直的新開河道上。進(jìn)水閘、分水閘或分洪閘閘址宜選擇在河岸基本穩(wěn)定的順直河段或彎道凹岸頂點(diǎn)稍偏下游處，但分洪閘閘址不宜選擇在險(xiǎn)工堤段和被保護(hù)的重要城鎮(zhèn)下游堤段。排水閘或泄洪閘閘址宜選擇在地勢(shì)低洼、出水暢通處，排水閘閘址宜選擇在靠近重要澇區(qū)和容泄區(qū)的老堤堤線上。擋潮閘閘址宜選擇在岸線和岸坡穩(wěn)定的潮汐河口附近，且閘址泓灘中淤變化較小、上游河道有足夠的蓄水容積地點(diǎn)。
5 水閘消能防沖過閘水流特點(diǎn)
出閘流速較大，紊動(dòng)強(qiáng)烈。上游水位差較小。岀流形式隨閘門開啟程序變化。
6 水閘的沖刷
波狀水躍的產(chǎn)生：淹沒水躍沒有發(fā)生或水躍淹沒過大。岀流擴(kuò)散下均勻，產(chǎn)生折沖水流。上下游水位差較小，形成波狀水躍，消能效率低。
基本消能方式：底流消能為主，有消力池，海漫，防沖槽等部分組成。其形式可根據(jù)水流情況，地形條件，施工能力消能效果等選用。
波狀水躍的防止措施：總體布置時(shí)，盡量使用上游渠道有一段較的順直段，確保來水順均勻；控制下游翼墻的擴(kuò)散角，擴(kuò)散角宜7～12，使水流均勻擴(kuò)散；制定合理的閘的開啟程序，注意均勻起步，間隙對(duì)稱開啟原則，力避開啟，關(guān)閉時(shí)大起大落和多孔閘部分閘孔泄流的運(yùn)用方式。
7 常用防滲及排水設(shè)施
水平防滲設(shè)備：齒墻，板墻和防滲墻等排水體與反濾層，主要目的是為改善排水為了繼續(xù)降壓，并將滲流安全的導(dǎo)向下游。
板樁的作用：鋪蓋前端或室底板上游端時(shí)，降低壓力，設(shè)在閘室底板下游側(cè)的矩板主要為減小出口處的滲壓力。
閘室結(jié)構(gòu)布置：包括底板，閘墩，胸墻，閘門，工作橋和交通橋等部分
閘墩作用：分隔閘孔，支承閘及上部結(jié)構(gòu)胸墻作用，減少閘的高度，減輕立門重和降低對(duì)啟閉機(jī)重量的要求工作橋的作用：設(shè)置啟閉機(jī)和管理人員操作啟閉之用
水閘和河岸或堤，壩等連接時(shí)，必須設(shè)置連接建筑，包括：上，下游翼墻和便墩，有時(shí)還有防滲刺墻，其作用：
�。�1）擋住兩側(cè)填土，維持土壩及兩岸的穩(wěn)定。
（2）當(dāng)水閘泄水或引水時(shí)，上游冀墻用于引導(dǎo)水流平順進(jìn)閘，下游冀墻使出閘水流均勻擴(kuò)散，減少?zèng)_刷。
�。�3）保持兩岸或土壩邊坡不受過閘水流的沖刷。
（4）控制通過閘身兩側(cè)的滲流，防止與其相連的岸坡或土壩產(chǎn)生滲透變形。
�。�5）在軟弱地基上設(shè)有獨(dú)立岸墻時(shí)，可以減少地基沉降對(duì)閘身應(yīng)力的影響。
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