農田水利工程水閘設計要點分析

【摘要】農田水利工程水閘設計要突出其實際價值，就要根據實際農業發展狀況、氣候、水文狀況等做好基礎性的調研工作，在設計建造中處理好相關技術問題，提高農田水利工程水閘在農業生產中的應用價值，本文在此基礎上，主要對農田水利工程中水閘設計要點及方法進行研究與分析。

【關鍵詞】農田水利工程；水閘設計；要點

1、農田水利工程水閘設計要求

1.1穩定性

農田水利工程水閘建設使用需要重點保證其工程穩定性，水閘在上游進行攔水，上下游水位差容易形成較大的水平壓力，水閘受水壓力影響可能會向下游方向產生側滑動。因而在水閘設計中要從工程角度考慮其自身要具有足夠的重量，從而維持穩定性，建成的水閘在無水期或未進行擋水時，容易受垂直荷載影響，基底壓力在大于地基承載力的情況下會產生塑性形變，水閘可能會滑動或被直接擠出，因而在設計中要保證其具有一定的底板面積，使基底壓應力減小。

1.2解決滲流

農田水利工程水閘在擋水中受到上下游水位差作用，水閘閘基與河岸的連接部位容易產生滲流，從而對閘底施加壓力，水閘重力減小，則抗滑穩定性也降低。農田水利工程水閘兩岸或閘基為土基時，土層中的細小顆粒會被滲流帶走，同時會有翻沙鼓水現象出現在閘后，嚴重甚至掏空兩岸和閘基。對于農田水利工程水閘設計需要考慮擋水水流量問題，做好水閘與岸坡的連接設計，減少滲流問題。

1.3防止沖刷

農田水利工程水閘在開閘泄水時，下游水深較淺或無水，上下游水位差使水流在過閘過程中產生較大的流速，能量聚集從而使水閘受到嚴重的沖刷作用。水流沖刷范圍過大，容易發生工程事故。因而在水閘設計中需要進行實地調研，合理設置水閘閘孔數目，防止閘孔開啟時有折沖水流產生，設計農田水利工程水閘閘孔要依據相關工程標準，在計算分析的基礎上保證設計參數科學，減少下游河岸受到的沖刷，增強水閘建設、使用的安全性與穩定性。

2、水閘按其承擔任務的具體分類

2.1 節制閘

用于調節流量和水位的水閘被稱為節制閘。渠道上的節制閘利用閘門啟閉調節上游水位和下泄流量，滿足下一級渠道的分水或截斷水流進行閘后渠道的檢修，通常節制閘建于分水閘和泄水閘的稍下游，抬高水位以利分水和泄流，或建于渡槽或倒虹吸管的稍上游，以利控制水流量和事故檢修；并盡量與橋梁、跌水和陡坡等結合，以節省造價。由于這種水閘主要是為了攔截河流建造的，所以又叫作攔河閘。

2.2 進水閘

進水閘又稱為取水閘或渠首閘。建在水庫、湖泊、河道的岸邊，用來控制引水流量，以滿足發電、供水、灌溉的需要。

2.3 擋潮閘

建于河口附近或濱海地段，用來泄洪、排澇、擋潮、蓄淡的水閘。擋潮閘具有操作頻繁、雙向擋水等特點。退潮時，潮水位低于河水位，開啟閘門，可以泄洪、排澇、沖淤。漲潮時關閉閘門，防止潮水倒灌進入河道，攔蓄內河淡水，滿足航運、引水等的需要。閘室一般采用胸墻式；當兼有泄水和通航任務時，宜采用開敞式。為盡量減少河道的進潮量和淤積量，擋潮閘宜建于海岸穩定的河口附近。

2.4排水閘

灌溉渠道上的排水閘，如洪水期排除渠系集水面積內的洪水，一般稱為泄水閘。位于渠道末端，用于排除渠內積水、便于檢修渠道，稱為退水閘。通常設在洪澇地區向江河排水的出口處、排泄洪澇漬水的水閘，又稱排澇閘。

2.5沖沙閘

建在多泥沙河流上，用于排除節制閘、進水閘前或渠系中沉積的泥沙的水閘。

2.6分洪閘

在江河適當地段的一側修建分洪閘，當較大洪水來臨時開閘分泄一部分下游河道容納不下的洪水，以減小洪水對下游的威脅。

3、水閘設計要點分析

3.1水閘選址

對于水利水電工程水閘的設計，最好的選址方向是水閘要面朝地質比較好的地基基礎，與此同時，要切實結合水利水電工程的施工實際做好考慮。與此同時，對水利水電工程的使用和管理情況要滿足水閘的設置要求，在綜合了水閘工程的實際地質以及水文情況的前提下，對于水閘巖石地基的選擇要注重一些新鮮完整的的巖石地基。

3.2水閘消能防沖設計

在現在的發展時期，水閘的水文基本規律有了一定的變化，這主要是由于氣候環境方面的變化以及人類活動對水文規律的影響，所以對于水利水電工程水閘的最高以及最低蓄水位的設計中要綜合考慮好水文氣候條件以及河道地形的變化影響。

3.3選擇閘孔型式

對于水利水電工程水閘的孔型選擇，主要有敞開式和胸墻式兩種，由于水利水電工程對泄洪方面的要求是非常高的，所以在泄洪的時候要求水體要保證恢復到自然狀態，以此有效避免水閘的前水位出現過高現象。

3.4水閘排水設計

在水利水電工程水閘的設計工作中，要特別注重對其排水設計，首先對于水利水電工程防沖槽的設計。當水流在經過關卡的時候，在關卡的作用下可以降低水利水電工程水流的實際速度以及能量，但是當其經過到關切的末端的時候，就會恢復到之前的沖擊能力，以此導致對河床造成一定的危害。其次，對于水利水電工程消力池底板的排水孔設計，要注意做好對水利水電工程消力池底板中水流以及沖擊力脈動壓力等等力量的影響控制，也要求水利水電工程水閘的池底板設計要保證其抗壓性能和耐磨性能，也可以有效的解決水流對水閘池底板的沖擊以及抵抗重物的沖擊。

3.5設計注意要點

水閘工程是水利工程建設中的要點也是難點，為確保水閘工程的建設質量，需要從水閘工程建設的各個環節入手，在水閘工程的設計環節中應當加強與設計人員的溝通協作，以確保水閘工程的設計質量，避免因設計不當而導致水閘工程在建設中存在結構性缺陷，從而影響水閘工程的建設質量。此外，在完成了對于水閘工程的設計后，水閘工程的施工單位需要與設計方之間進行良好的溝通，通過進行技術交底使得施工方對于水閘工程設計中所存在的一些問題能夠及時的得到解答，以使得水閘工程的建設能夠滿足設計方的設計理念。

結束語：

農田水利工程水閘設計是一項技術性工作，在實際操作中需要結合多種工程性資料，重點分析水閘在農業灌溉和防洪抗汛中的使用問題，完善設計內容，提高農田水利工程建設效益。

參考文獻：

[1] 梁坤，丁大龍，胡曉萌.關于水利水電工程中水閘的設計探討[J]. 信息化建設，2016，06：360.

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