浅析水工建筑物中闸门的组成及分类

论文关键词:防洪闸入口防洪闸

摘要:水闸在水利工程中非常常见。闸门关闭时，可以拦洪、挡潮、挡水，以提高上游水位，满足上游取水或通航的需要。通过开闸泄洪、排涝、冲沙取水，或根据下游用水需要调节流量。水闸大多建在河流、运河、水库、湖泊和沿海地区。本文详细分析了水闸的功能和组成，为水利工作提供参考。

1水闸的功能

控制水位、调节流量的低水头水工建筑物是农田水利中的龙头工程，往往与大坝、船闸、鱼道、水站、泵站等形成水利枢纽，满足防洪、泄洪、航运、灌溉和发电等水利工程的需要。

2水闸的分类

2.1根据水闸承担的任务控制水闸。调节水位，控制流量。枯水期抬高水位，方便取水和上游航运，汛期用来控制流量。渠系建筑物中的闸门一般建在支渠出水口的下游，以提高水位，满足支渠引水的需要。

取水口水闸:它建在河流和湖泊的岸边或渠道上，以转移水用于灌溉、发电或其他用水需求。在灌溉渠系中，在总渠以下渠首修建进水闸，用于将上游渠道的水引向下游渠道，在排水渠道出口沿河修建分水闸、斗门和弄门排水水闸。外河涨水，水闸关闭，防洪防淹。外河水位退去，开闸排水，防止洪水泛滥。具有两侧挡水的作用。潮汐水闸建在河流流过的河口，是为了防止海水倒灌。提高内河水位，满足淡水储存和灌溉的需要。低潮和内涝。有导航孔，平潮时也可以用来通潮。具有双向挡水功能的分洪闸——潮汐闸和排水闸:常建在河道一侧，将超过下游河道安全洪量的洪水排入预定的湖泊和洼地，即使洪峰降低，也能保证下游河道的安全。

2.2根据闸室结构类型

明闸和涵闸。

水闸的组成:上游连接段、闸室段和下游连接段。

3.1上游连接段将上游来水水平平稳地引入闸室，同时起到防冲、防渗和挡土的作用。

3.2上游连接段形成上游翼墙，引导水流顺利进入水闸。

垫层:起防渗作用，起抗冲刷作用。

护坡和护底:保护河岸和河床免受侵蚀。

上游冲刷槽:保护护岸头部，防止河床向护底方向冲刷发展。

3.3下游连接段包括消力池、漫滩、下游冲刷槽、下游翼墙和护坡(使水流经有效消能后顺利流出闸室，并与下游河床段连接)。

消力池:布置在闸室旁边，具有形成水跃和保护水跃范围内河床不受冲刷的作用，是消能的主要措施。

淹没:布置在消力池后，消除残余能量，调整流速分布。它是由石头制成的。

防冲槽:洪水末期防止洪水后河床冲刷向上游发展的防冲措施。

下游翼墙:水流均匀，保护河岸免受冲刷。

护坡:在海侵和防冲沟范围内，一般采用石块。

3.4闸室段是船闸的主体，包括底板、闸墩、闸门、胸墙、岸壁、工作桥和交通桥。

底板:闸室的基础，承受闸室的全部荷载，将荷载均匀地传递到基础上并利用底板与基础图之间的摩擦力来维持闸室的稳定，还具有防冲刷和防渗的作用。

墩:划分闸孔，支撑闸和桥。

工作桥:用于安装起重机和工作人员操作机器。

岸壁:闸室与河岸的连接结构，主要用于挡土，具有侧向防渗作用。

4水闸选择要求

节制闸或泄洪闸的闸址宜选在河道顺直、河势相对稳定的河段。经过技术经济比较，可选择在新开的有弯曲河段的河段。进水闸、导流闸或分洪闸的闸址宜选在河堤基本稳定或弯道凹岸顶点稍下游的顺直河段，但分洪闸的闸址不宜选在险堤段和受保护的重要城镇的下游堤段。排水闸或泄洪闸的闸址宜选在水流通畅的低洼处，排水闸的闸址宜选在靠近重要涝区和泄流区的老堤线上。挡潮闸坝址宜选在海岸线和坡度稳定的潮汐河口附近，闸址处河漫滩泥沙变化不大，上游河道有足够的蓄水量。

5水闸消能防冲水流特性

出口速度大，湍流强。上游水位差小。流态随着闸门的开启程序而变化。

6水闸冲刷

波浪状水跃的产生:淹没水跃没有发生或淹没过多。扩散下流动均匀，导致水流破碎。上下游水位差小，产生波浪式水跃，消能效率低。

基本消能方式:底流消能为主要方式，由消力池、泄洪、防冲沟等组成。其形式可根据水流、地形条件、建筑容量和消能效果选择。

波浪型水跃的预防措施:在总平面布置中，尽量采用断面较直的上游渠道，以保证来水平稳均匀；控制下游翼墙的扩散角，扩散角应为7 ~ 12，使水流扩散均匀；制定合理的水闸开启程序，注意均匀启动和对称开启的原则，避免开启和关闭时的起伏使用和多孔水闸的部分闸孔漏水。

7常见的防渗排水设施

水平防渗设备:齿墙、板墙、防渗墙等排水体和反滤层。主要目的是改善排水，继续减压，引导渗流安全向下游。

板桩的作用是在覆盖腔室地板的前端或上游端时降低压力。布置在闸室底板下游侧的矩形板主要是为了降低出口处的渗透压力。

闸室结构布置:包括底板、闸墩、胸墙、闸门、工作桥和交通桥。

墩的作用:分隔闸孔，支撑闸门和上部结构的胸墙，降低闸门高度，减轻竖门重量，降低对启闭机重量的要求。工作桥的功能:设置升降机并由管理人员操作。

当水闸与河岸、堤坝、大坝等相连时。，必须设置连接建筑物，包括上下翼墙、桥墩，有时还要设置防渗刺墙。他们的职能是:

(1)保留两侧填土，保持土坝及两侧稳定。

(2)水闸放水或抽水时，利用上游支墩墙将水流顺利导入水闸，下游支墩墙使出口水流均匀分散，减少冲刷。

(3)防止河岸或土坝边坡被泄洪水冲刷。

(4)控制闸体两侧的渗流，防止与之相连的岸坡或土坝渗透变形。

(5)在软弱地基上设置独立岸壁，可以减小地基沉降对闸身应力的影响。？上一页[1]？[2]?

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