李宏偉

摘 要：水是我們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡氖挛?，猶如空氣一般。水是生命的源泉，是大自然賦予我們的東西也是哺育我們的東西。我們在對于大自然中的水進(jìn)行特性研究，這樣的研究被稱之為水利水電。水利水電工程是以國家發(fā)展為前提進(jìn)行的，是我們對于資源的可持續(xù)性利用。水利水電的發(fā)展與開發(fā)有效的提高了我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。在水利水電工程中水閘是不可缺少的一部分，文章就水利水電工程中水閘的設(shè)計進(jìn)行探討。在水利水電工程設(shè)計的過程中水閘是一個不可缺少的部分，文章對于水利水電工程中水閘的設(shè)計進(jìn)行簡要的分析與探討。

關(guān)鍵詞：水利水電工程；水閘；設(shè)計

中圖分類號：TV66 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）22-0110-02

引言

水利水電在我國的發(fā)展史可以追溯到秦漢時期，在現(xiàn)代我國也有大型的水利水電工程，例如：三峽工程、葛洲壩工程等等。建設(shè)水利水電工程的目的在于對水資源進(jìn)行合理開發(fā)，主要還是向水利發(fā)電、農(nóng)業(yè)灌溉等有利的方向進(jìn)行發(fā)展，水利水電的開發(fā)主要是利用水利發(fā)電，水利發(fā)電能有效的進(jìn)行水資源的利用同時也可以節(jié)約能源。但在水利水電工程中水閘的設(shè)計至關(guān)重要，在水閘設(shè)計中必須要做到科學(xué)合理。

1 概述

1.1 水閘

水閘是修建在河道渠道中利用閘門控制水速流量計調(diào)水位的水中建筑，在河道渠道中得到廣泛的應(yīng)用，水閘主要修建于河道與渠道中，其主要目的就是便于控制水的流速。水閘的設(shè)立可以有效的對洪水澇水進(jìn)行宣泄保證下游的正常供水，同時水閘也可以滿足發(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，水閘按照用途可以分為：節(jié)制閘、進(jìn)水閘、沖沙閘、分洪閘、擋潮閘、排水閘等。按照水閘的結(jié)構(gòu)可以分為：開敞式、胸墻式、涵洞式等。按照水閘的結(jié)構(gòu)性質(zhì)可以分為：開敞式、胸墻式、涵洞式。

1.2 水閘的組成部分

水閘的組成部分為：閘室、上游連接段、下游連接段這三部分。水閘主要是通過上游連接段、閘室、下游連接段這三部分組合而成，閘室作為水閘的主體部分主要分為：底板、閘門、啟閉機(jī)、閘墩、胸墻、工作橋、交通橋等。上游連接段主要的組成部分在于翼墻和護(hù)坡。下游連接段主要由消力池、護(hù)坦、海漫、防沖槽、兩岸翼墻、護(hù)坡等幾方面組成。

1.3 水閘的特點

按照水閘的分類對于水閘的特點進(jìn)行以下描述：

節(jié)制閘：節(jié)制閘主要是用于調(diào)節(jié)水位和流量，其主要用于干旱時期河流的節(jié)流，通過對于河流的節(jié)流進(jìn)行水位的上升，其目的在于滿足上游的航運(yùn)。而在洪水期，節(jié)制閘可以有效的控制下流流量，防止下游出現(xiàn)大面積的澇災(zāi)。

進(jìn)水閘：設(shè)立進(jìn)水閘的主要目的是控制水流量進(jìn)入水壩，一般設(shè)立在水壩或渠道進(jìn)水的位置。

分洪閘：分洪閘其主要特點在泄水能力大，能及時的分洪。分洪閘主要修建在江河的適當(dāng)?shù)囟巍?/p>

擋潮閘：在沿海地段常常會受到漲潮的影響，在漲潮的過程中為了防止海水進(jìn)入江河我們會在江河的出口修建擋潮閘，修建擋潮閘的主要目的就是在于防止海水倒灌。

排水閘：排水閘修建在江河中，雨季中排水閘起的作用在于防止水位上升時出現(xiàn)江河中的洪水倒灌，其作用與擋潮閘相當(dāng)。

2 消能防沖的設(shè)計

在水利水電工程中水閘是至關(guān)重要的，同時在設(shè)計方面也是重中之重，在水利水電整體設(shè)計的過程當(dāng)中水閘的消能防沖是非常重要的，對于下游的水位要取得正確的下限值，水閘的蓄水位置要取得最高點，在這樣的條件下才能使上游具備足夠的水量。以這種情況為例，在這種情況下消能防沖就起到很好的作用?，F(xiàn)在氣候變化較快，水文的基本規(guī)律也在隨著氣候條件發(fā)生變化。在水閘的設(shè)計當(dāng)中要全面的考慮，盡可能的選取最低水位及最高的蓄水位。

3 水閘的選址

水閘的選址很重要，水閘選址時主要還是考慮現(xiàn)場的基本情況，選取適合于水閘設(shè)立的區(qū)域，同時對于水閘的選址的基本水文情況及地質(zhì)條件要考慮，在同樣的條件下優(yōu)先選取巖石地基，在巖石地基的選取過程中一般選擇巖石比較新及完整度好的地域，在沒有巖石的地基較好的河段則可以選擇土質(zhì)地基，但選擇土質(zhì)地基的要求比較高，例如，土質(zhì)地基的透水性、壓縮性、抗?jié)B性、抗剪度等等。

4 閘型的選擇

在水利水電工程設(shè)計方面，設(shè)計人員應(yīng)該因地制宜的選擇適合該區(qū)域的水閘形狀。在水閘形狀的選擇上首先應(yīng)該考慮到是水閘的實用性而不是水閘的美觀程度。如果設(shè)計需要設(shè)計人員應(yīng)該在現(xiàn)場進(jìn)行設(shè)計構(gòu)思，對于現(xiàn)場實際情況有所了解后再對于水閘進(jìn)行有效科學(xué)的選擇。

5 地基處理

水閘地基處理的主要方法有三種，樁基法、預(yù)壓法以及換土墊層法。在處理的過程中我們要做到因地制宜。在合適的地段選擇適合的施工方案，減少施工時間。在沉降過程中我們可以使用樁基法進(jìn)行施工但樁基法對于建筑物的要求較高；預(yù)壓的方法適用于黏性土地地基及淤泥中，在這兩種地質(zhì)中可以收到很好的成效。但預(yù)壓法最大的缺點就在于時間周期較長，且不能按實際時間完成階段性工作；換土墊層的方法是傳統(tǒng)方法之一。換土墊層的方法還是比較穩(wěn)妥的也是常用的方法，但換土墊層的缺點在于施工方面的預(yù)算，可能會導(dǎo)致階段性預(yù)算的超出。在這三種方法中我們應(yīng)該根據(jù)實際情況選擇一種合理的施工方案。

6 水閘排水設(shè)計

在水利水電工程中消力池也是必不可少的一部分，消力池的底板上設(shè)計排水孔是必然的。在消力池水平底板應(yīng)該設(shè)計垂直的排水孔，且排水孔的位置設(shè)在后半部分，然后將反濾層鋪設(shè)在排水孔的下方，消力池在水利水電中猶如水閘一樣重要，在消力池中設(shè)置排水裝置是必須的，在設(shè)計的過程當(dāng)中應(yīng)該在消力池底板中設(shè)計排水孔，而排水孔的位置應(yīng)該垂直于水閘，在設(shè)置排水孔后還是應(yīng)該注意反濾層的設(shè)置。盡可能的將排水孔設(shè)計成為梅花形，以便于排水暢通。閘基防滲面層的排水的具體流程在于：上游水滲透進(jìn)河床，再通過水閘底板，最后經(jīng)過消力池，經(jīng)過消力池中的反濾層的排水孔流進(jìn)下游河段。對于地基滲水方面，最好的辦法在于高速的水排出去，在這基礎(chǔ)上還想要加快速度就要將防滲設(shè)施設(shè)置在高水位的地方，通過減少水的壓縮性來提高水的流速。閘基防滲與排水孔的設(shè)置相當(dāng)重要，主要對于防滲面層的排水，其排水的目的就在于提高水的流速。以提高流速為目的設(shè)置防滲層是應(yīng)將防滲層設(shè)置在最高水位的位置。這樣能溝很好達(dá)到預(yù)期的效果。

7 底板的高程

在水利工程中水閘的底板高程非常重要，因為地板高程關(guān)乎施工的質(zhì)量、造價等等，如果一旦出現(xiàn)問題那可能導(dǎo)致閘門的閉合出現(xiàn)問題甚至可能造成地基開挖難度增加，同時還影響著整個水利工程流程的順暢度。所以在選取水閘底板高程時要進(jìn)行多次審核決議后方可實施。

8 結(jié)束語

水閘在設(shè)計的過程中會出現(xiàn)諸多困難與問題，是對設(shè)計人員的認(rèn)真性及態(tài)度的一種考驗，要求人員進(jìn)行更科學(xué)更合理的設(shè)計。在水利水電工程中水閘是關(guān)于整個工程的質(zhì)量，要嚴(yán)格把控好所有可以出現(xiàn)漏洞的環(huán)節(jié)，保證水閘能夠安全運(yùn)行，同時水閘的設(shè)計的合理性及科學(xué)性也關(guān)乎到下游人民的用水安全及生命安全，所以不管在施工還是在設(shè)計當(dāng)中我們都要做到穩(wěn)扎穩(wěn)打，把控好水利水電工程中的每一個環(huán)節(jié)，保證工程的施工質(zhì)量。

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