簡析水利工程中水閘施工技術

祝凌

摘 要：在水利工程中最為常見的一個部件就是水閘，水閘在整個水利建筑中起著至關重要的作用。當關閉閘門時就能有效阻攔洪水和潮水，并且能夠抬高水的上游水位，保證通航的暢通無阻，同時滿足上游人們的取水便捷；當開啟閘門時，就能夠排泄洪澇，沖走沙子，及時做好取水或者是在下游的用水需求影響下來有效調節水流量。一般情況下，水閘建在河道、水庫或者是湖泊、海濱等地方。文章重點介紹了水閘的組成和其關鍵的作用。

關鍵詞：水利工程；水閘；功能；組成

1 水閘的功能

水閘在整個水利工程中有著非常重要的作用，它能夠合理控制水位，及時調整水流量，尤其對于農田的灌溉更顯其重要，它是農田水利工程的首要性環節，往往水閘同堤壩、水站以及船閘和抽水站等水利建筑共同構成我們所說的水利樞紐，最終實現灌溉和防、排洪以及航運的發展，滿足它們日益增長的需求。

2 水閘的不同分類

2.1 按照水閘承擔的任務分。按水閘承擔的任務不同閘門的種類也就不同，常見的有節制閘、進水閘、擋潮閘和分洪閘

節制閘所承擔的任務是針對時刻變化的水位進行調節，同時控制水流量。在枯水期，通過調高水位的方法來解決取水問題和上游的航運問題，而在洪水期則控制水流量，通過節制閘在渠道系統中的建筑最終實現對水位的調節。一般節制閘建立在渠道系統中的分水口下游階段，在這種建筑地點實現水位的抬高，最終實現支渠對水的引流。

進水閘所承擔的任務是飲水灌溉或者是發電以及滿足供水，并且實行雙面擋水作業。進水閘多建設在河道的兩岸或者是湖泊的岸邊也有的建立在渠道中，而對于灌溉中的渠道系統多數是在干渠以下的渠道端口處建立進水閘。通過這種建筑方法實現水流的逐級引遞，使上級渠道中的水自然的分流到下一級的渠道中去，此時的進水閘一般分為水閘、農門和斗門。對于把進水閘建立在江河湖泊的沿岸出水口的情況，往往是通過這種建設地理位置的選擇實現防洪灌溉的功能。因為在江河岸邊出口處的排水閘能夠應對河水上漲的突發情況，通過關閘處理實現防洪倒灌，最終避免洪災的發生。

擋潮閘承擔的任務是防止海水倒灌的發生以及實現推出排澇的目的。一般情況下，在河流入海口處建立擋潮閘，通過河口地段的擋潮閘的使用，實現防止海水倒灌的功能。擋潮閘是在抬高內部河流的水位的前提下來滿足蓄淡灌溉的，如果有通航孔，擋潮閘還能夠在平潮的時候實現通潮。所以我們可以發現，擋潮閘和排水閘都有著雙向擋水的功能。

分洪閘是排泄洪量的洪水解決洪澇威脅的閘門，它常建設在河道一側，通過分洪閘，能夠將超出下游河道中的洪水及時地排泄到預先計劃的湖泊和低洼等地，避免洪峰的發生，時刻確保下游河道的安全。

2.2 按照閘室的結構形式分。

不同的閘室結構決定著使用不同的水閘，根據閘室的結構類型可以將水閘分為開敞式的水閘、涵洞式的水閘兩種。

3 水閘的不同組成部分

3.1 上游連接段作用：將上游來水平順地引進閘室，同時起防沖、防滲、擋土等作用。

3.2 上游連接段組成：上游翼墻：引導水流平順進閘。

鋪蓋：起防滲作用，并要起防沖作用。

護坡、護底：保護河岸和河床不受沖刷。

上游防沖槽：保護護岸頭部，防止河床沖刷而護底方向發展。

3.3 下游連接段 包括消力池、海漫、下游防沖槽、下游翼墻及護坡等

消力池：緊接閘室布置，具有形成水躍和保護水躍范圍內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，繼續消除余能，調整流速分布，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展。

下游翼墻：水流均勻擴散，并保護兩岸免受沖刷。

護坡：布海漫和防沖槽范圍內，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，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：供安裝啟閉機和工作人員操作機器之用。

岸墻：閘室與河岸的連接結構，主要以擋土，并且有側向防滲作用。

4 選擇水閘的注意事項

在進行水閘的選擇時，要求進水閘和分洪閘以及分水閘等選擇將水閘建設在河岸穩定又順直的河段地帶，或者是河岸彎道的凹岸頂點處再稍微偏下游的地方建設，對于分洪閘的地址選擇過程中要求不能在險堤處建立，或者是在已經被保護的城鎮下游地段上建立水閘。而對于節制閘或者是泄洪閘則應該選在河道非常順直并且河水流勢比較穩妥的一些河段進行水閘建設，對于經濟相對落后的地方可以選擇在一些彎曲的河道地段建設，或者是在那些去除彎曲而選擇通直的新開的河道上建立水閘。通常情況下，排水閘和泄洪閘在進行閘址的選擇過程中要求首選地勢低洼的地方以及出水暢通的地段，排水閘要求更嚴格，它應該選在靠近一些重點洪澇區的堤線上，而擋潮閘則是在岸線、坡線比較穩定的地方如潮汐口附近建設，并且，要求建閘的附近淤灘變化幅度很小，保證上游有豐富的蓄水容積點。

5 過閘水流的特點

水閘在消能防沖過程中，過閘水流的流速非常大，因此，過閘水流的最顯著特點就是流速大，紊動性強。并且上游地段的水位差相對較小，出流的形式會隨著閘門的開啟程序的變化而變化。

6 水閘沖刷過程

波狀水躍的產生：淹沒水躍沒有發生或水躍淹沒過大。出流擴散下均勻，產生折沖水流。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，盡量使用上游渠道有一段較的順直段，確保來水順均勻；控制下游翼墻的擴散角，擴散角宜7～12，使水流均勻擴散；制定合理的閘的開啟程序，注意均勻起步，間隙對稱開啟原則，力避開啟，關閉時大起大落和多孔閘部分閘孔泄流的運用方式。

7 防滲排水有效措施方案

水平防滲設備：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降壓，并將滲流安全的導向下游。

板樁的作用：鋪蓋前端或室底板上游端時，降低壓力，設在閘室底板下游側的矩板主要為減小出口處的滲壓力。

閘室結構布置：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，支承閘及上部結構胸墻作用，減少閘的高度，減輕立門重和降低對啟閉機重量的要求工作橋的作用：設置啟閉機和管理人員操作啟閉之用。

水閘和河岸或堤壩等連接時，必須設置連接建筑，包括：上，下游翼墻和便墩，有時還有防滲刺墻，其作用：

（1）擋住兩側填土，維持土壩及兩岸的穩定。（2）當水閘泄水或引水時，上游冀墻用于引導水流平順進閘，下游冀墻使出閘水流均勻擴散，減少沖刷。（3）保持兩岸或土壩邊坡不受過閘水流的沖刷。（4）控制通過閘身兩側的滲流，防止與其相連的岸坡或土壩產生滲透變形。（5）在軟弱地基上設有獨立岸墻時，可以減少地基沉降對閘身應力的影響。

8 結束語

由于在水利建設工程中，水閘起著防洪排澇以及控制水位等重要的功能，因此，在水利施工中要高度重視對水閘的使用和研究，以及水閘相關事項的考讀，最終在精細的設計要求下，實現水利工程的建設。只有保證了水閘的高質量投入，才有可能為以下各個環節做好充分的準備，水閘是值得相關工作人員認真對待的一個環節。

參考文獻

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