新型水閘在水利工程中的應(yīng)用

張守民（黑龍江農(nóng)墾科技職業(yè)學(xué)院，哈爾濱 150431）

新型水閘在水利工程中的應(yīng)用

張守民
（黑龍江農(nóng)墾科技職業(yè)學(xué)院，哈爾濱 150431）

文章綜述了水閘的概念和新型水閘的工作特點，闡述了新型水閘在水利工程中的控制運用情況。

新型水閘；水利工程；具體應(yīng)用

1　水閘的概念

水閘是依靠閘門對流量和水位進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制的水工建筑物，一般修建在河道、渠道及?？诘任恢?，是具有防洪、取水、排水、航運和發(fā)電等多功能的綜合性水利工程的主體。水閘的主要功能是通過控制閘門開關(guān)進(jìn)行擋水和泄水。水閘可分為節(jié)制閘、進(jìn)水閘等諸多種類。

2　新型水閘的工作特點

2.1穩(wěn)定問題

水閘在擋水過程中要攔截上游水位，由于上游的水位較高，在攔截過程中會導(dǎo)致水閘上下游的水位產(chǎn)生落差，出現(xiàn)水平壓力過大現(xiàn)象，水閘在壓力的推動下向下游移動。因此，水閘必須通過加大重量來穩(wěn)定自身。另外，水閘在投入使用前要經(jīng)歷無水期，由于水閘自身重量產(chǎn)生垂直荷載，超出了地基的承載力，導(dǎo)致地基變形或閘基土被擠出，水閘與地基出現(xiàn)滑動，所以，在修建水閘時必須保證基礎(chǔ)面積，從而降低基底的壓應(yīng)力。

2.2滲流問題

水閘在擋水過程中，會因上下游水位之間的巨大差值，出現(xiàn)較大的水平壓力，使水閘在一些連接處出現(xiàn)滲流現(xiàn)象。一方面，滲流會在水閘的底部產(chǎn)生向上的揚壓力，降低水閘的抗滑穩(wěn)定性，如果兩岸和閘基采用的是土基，就會在閘后出現(xiàn)翻砂鼓水，甚至掏空兩岸和閘基。另一方面，出現(xiàn)側(cè)向滲透，影響兩岸建筑的穩(wěn)定性。還會導(dǎo)致岸坡出現(xiàn)滲透現(xiàn)象，增加閘底的滲透壓力，降低水閘的擋水功能。

2.3沖刷問題

水閘在泄水時，水閘下游水位很低，這樣，上下游之間存在巨大差值，泄水時，上游水位會對下游產(chǎn)生巨大的推動力，不斷加大水流速度，這種巨大的水流會沖刷下游河岸，如果沖刷的范圍不斷擴大，會使閘基被水沖空，嚴(yán)重時會發(fā)生水閘失事現(xiàn)象。另外，由于在修建水閘時需要在兩岸開設(shè)閘孔，而水閘兩岸大都是軟巖層或土層，如果在泄水過程中某個閘孔被開啟，很容易形成折沖水流，進(jìn)而影響水閘的安全與穩(wěn)定。

2.4沉陷問題

人們大多會把水閘建設(shè)在軟土地基上，而軟土具有壓縮的特性，同時，地基常常受到水閘自身重量以及外部荷載的雙重壓力，在雙重壓力下常常出現(xiàn)沉陷現(xiàn)象。尤其是作用于地基外部負(fù)荷壓力不均勻時，或是由底板傳來的負(fù)荷壓力不均勻，易導(dǎo)致沉陷現(xiàn)象的發(fā)生，甚至出現(xiàn)水閘下沉、傾斜或斷裂現(xiàn)象。

3　新型水閘在水利工程中的控制運用

3.1進(jìn)水閘的控制運用

進(jìn)水閘通常設(shè)計在渠道的渠首位置，用來控制入渠的水流量。當(dāng)天然河道水量豐富且水位滿足引水要求的情況下，可直接在渠首修建進(jìn)水閘實施無壩取水；當(dāng)天然河道水位不能滿足引水要求或引水流量較大的情況下，要在渠首修建進(jìn)水閘，實施無壩取水，同時，在河道中修建攔河壩，不斷抬高水位，迫水入渠，以滿足進(jìn)水閘引水的要求。進(jìn)水閘在取水過程中，對閘口的尺寸和高度有一定要求，既要滿足飲水要求，又要有效地防止水流和洪水漫頂。

3.2節(jié)制閘的控制運用

節(jié)制閘的功能是通過攔截河流有效地調(diào)節(jié)流量和水位，用于灌溉取水，滿足進(jìn)水閘取水的需要。當(dāng)河水進(jìn)入枯水期時，節(jié)制閘用于攔斷河流，升高河水水位，保證上游的航運或滿足進(jìn)水閘取水的需要；當(dāng)河水進(jìn)入洪水期，需要開閘放水，用于控制下游的泄流量。由于閘前的正常壅水位受閘前水位的影響較大，這就對節(jié)制閘閘孔的型式和尺寸有嚴(yán)格的要求，以滿足枯水期的蓄水和洪水期的泄洪，保證正常的壅水位。節(jié)制閘需要根據(jù)用水、降水的具體情況及時進(jìn)行水位調(diào)節(jié)。因此，掌握當(dāng)?shù)氐难雌谔攸c，控制節(jié)制閘的運用時機，及時有效地進(jìn)行水位調(diào)節(jié)，是保證正常壅水位、滿足灌溉引水的重要手段。

3.3排水閘的控制運用

排水閘主要功能是排除過多積水，防止洪澇災(zāi)害。在陰雨連綿的季節(jié)，利用排水閘可以及時排水，有效控制水位，避免受澇。很多的排水閘修建在江河沿岸，排水閘的運用要取決于外河水位，當(dāng)汛期來臨時，外河水位急劇升高，這時，要根據(jù)具體情況及時關(guān)閉閘門，發(fā)揮排水閘的作用，防止江河倒灌現(xiàn)象的發(fā)生，當(dāng)水位下落時及時打開閘門將漬水排出。這就需要把排水閘設(shè)計成閘身高、底板高程低、具有雙向水頭的形式，這樣既能滿足及時排除洼地積水，又能防止河水倒灌的需要，充分發(fā)揮排水閘的重要作用，減少災(zāi)害的發(fā)展。

3.4擋潮閘的控制運用

海水的漲潮和退潮對內(nèi)河有著重要的影響，因此，在沿海地區(qū)設(shè)計擋潮閘并加以控制運用，可以達(dá)到擋潮、泄洪和排澇的目的，避免因漲潮造成的海水倒灌，在汛期利用擋潮閘可以排澇，減少災(zāi)害的發(fā)生。擋潮閘的使用受潮汐和汛期的影響較大，由于沿海地區(qū)汛期長、降水量大，因此，充分發(fā)揮擋潮閘的擋潮排水作用極為重要。

3.5分洪閘的控制運用

分洪閘通常修建在江河某地段的一側(cè)，具有泄水能力大和分洪及時的功能。在洪水來臨時可利用分洪閘對下游河道進(jìn)行分泄，使洪水進(jìn)入蓄洪區(qū)、滯洪區(qū)或下游一些支流河道，緩解下游河道的壓力。在分洪初期，要嚴(yán)格按啟閉程序和操作規(guī)定操作；在分洪過程中，要與其他分洪工程配合運用。在汛期有洪水預(yù)報時，需關(guān)閘防洪，當(dāng)遇有暴雨預(yù)報時，應(yīng)適時開閘預(yù)降內(nèi)河水位。

［1］ 吳彬，曲玉玲.水閘主體結(jié)構(gòu)施工技術(shù)［J］.黑龍江水利科技，2010，21（9）：117-119.

［2］ 郭騰科.淺析北海水閘工程施工要點［J］.經(jīng)營管理者，2010，25（7）：110-112.

Application of New Type Sluice in Hydraulic Project

ZHANG Shou-min
（Hei long jiang Agricultural Science and Technology Vocational College，Harbin 150431，China）

This paper summarizes the concept ofthe sluice and the characteristics ofthe newsluice，and expounds the control of the newtype of sluice in water conservancy project.

Newsluice；Hydraulic project；Concrete application

TV66

B

1674-8646（2015）08-0120-01

2015-06-19