基于水利水電中水閘的設計研究

謝龍

摘要：在我國經濟迅速發展的現在，水電工程建設可以說是發展的重中之重，那么水閘對于水電發展建設有著十分重要的作用，它可以調節水利工程中的水位控制，水利工程中的水流速度，經過多年的發展，水閘的設計研究也相較于以往有很強的創新性，現在水閘的設計研究已經十分先進，水閥的設計并不簡單，本文就結合目前最新的設計思路以及相關規定 為水閘設計的要點，提出一些自己的思考。

關鍵詞：水利水電;工程水閘;設計研究

一、水利工程中水閘的組成規模

1 .水閘的組成

上游連接架，閘室，下游連接架是組成水閘的主要組成部分，上游連接架的主要作用是起到保護作用，它可以將水引入到水閘之中，把水引入到水閘之中，就可以很好的保護和床不被沖刷，閘室是水利工程工程主要組成部分之一，閘室的主要作用是可以控制水流的速度 和起到保護水閘，減少被水的侵蝕，下游連接主要是為了保證閘門的剩余能量可以被消耗掉，保證水閘在各個地方的受力都比較均勻，降低流速，避免下游的沖洗。

2.水閘的規模

水閘的規模主要分為大中小三種，流量在1000m3每秒以上的是大閘、，100～1000m3每秒以上的是中閘，小閘則是流量在100m3每秒以下。

二、是水閘設計原則

1.水閘的選址原則

在水利工程的建設過程中，水閘的選址是一個十分重要的環節，如果水閘選址出現問題，那么不僅可能會造成水利工程的壽命比較低，更有可能造成嚴重的安全事故，主要是由于水閘選址時要選取地質條件相對較好的，如果地質條件不好那么水閘不一定能保持很久的時間，還有一部分地區是人工處理時未處理完善，導致存在隱患，水閘定位的原則是，水閘的選址一定要安全，穩定，并且符合水閘所需要的條件，那么在選擇時，最好選在有完整的巖石地基的地址上有完整的巖石地基就相對來說滲透性較弱、穩定性較強，承載力較高，如果在需要建設水閘的地區，找不到自然地基，那么就可以依據現有的技術條件進行技術處理，如果你需要接受處理，那么技術處理的成本最好占在百分之20之內。

2.水閘排水

水閘排水的設計是水閘設計中的主要環節之一，在水閘排水設計的過程中需要完善防水面層的排水，因為有些水閘設置在上游，下游水位差距過大的情況下，那么在這種情況下，上游水會通過河床向下游滲水，中間要經過過濾層，那么主動排水溝滲透面布置的主要原則 和方法則是需要在高水位的防滲層上多鋪置一些具有阻礙性的東西，降低水流向下時的壓力，那么可以降低壓強，最終減少滲透壓力的作用，在低水位排水。

3.防沖槽的設置

即使在高水位的水，經過水閘層層過濾，但是到了排水之后，也會有很強的能量滯留和沖擊力，那么河床則會不可避免的受到沖刷與侵蝕，河床一旦受到強大的沖擊力的侵蝕就會穩定性減弱，穩定性減弱的必然后果則是對于閘門的安全程度沒有辦法保證，閘門受損水利工程基本功虧一簣，這個時候就需要對防沖槽設置過程中增加加固的措施，常用的方法是在水閘盡頭留下很多的石頭，那么石頭就可以沿著沖沙坑的斜坡滾動防止沖刷坑逐步向上游擴散，這樣就可以緩解一部分能量，最終保障工程在實施過程中的安全。

三、水閘地基處理方法

水閘地基有很多處理方法，目前需要解決的問題主要有三個，第一，在處理水閘時，要大幅度的提高地基的承載能力，只有地基承載能力提高，才能保證水閘的穩定性提升，最終保證水利水電工程建設的安全系數。第二，可以利用現有的技術以及自然條件盡可能的消除和減有害沉降。第三，需要防止地基在水流過程中被滲透進而導致的變形解決這三個問題，目前存有的主要方法是緩沖法、注漿法、預壓法等方法，這些方法目前有很強實踐能力，在水利工程中也經常用以實施經驗積累較為豐富，采用度最高。

四、水利工程中水閘設計工作的注意事項

1.滲流問題

滲流問題，滲流問題主要是會導致上游下游之間水位的變化差異較大，如果在這樣的情況下，滲流將會導致兩個海岸的水流在閘門的底部匯合，閘門底部受到很大的力，這個力就會有往上的壓力，向上的壓力過強，就會導致閘門不穩，如果咱們兩邊的地基有泥沙沉積的話，那么在逐步沖刷的過程中，會帶走旁邊的泥沙，如果情況嚴重的話，會發生橫向滲流，這樣將會對水閘兩邊連接的建筑物造成很大的影響，影響建筑物的穩定性，也有可能會是水閘的蓄水功能減弱導致阻礙蓄水。

2.沉陷問題

沉陷問題主要發生在地基建設在沉陷泥土上，如果水閘站建在沉陷泥土上那么就會因為土過于松軟而導致水閘的穩定性不強，泥土粘性不強，在蓄水能力方面就會有所減弱，如果沉降過程中過于不穩定的話，可能會導致水閘下沉，如果閘門損壞比較嚴重，那么在需要利用閘門時，就會發生安全事故，水利工程建設也就失去了應有的意義。

3.穩定問題

在修建閘門的過程中，一定要加大閘門的重量，因為一般修建閘門的地區上下游的水位，差異都比較大，上下流水差異較大，水流速度較快，產生的壓力都比較大，如果我們的重量不夠大的話，那么會有過高的水平壓力，閘門向下游移動，但是如果門的重量過于大，在沒有水或者是不需要閘門只有正常使用水量的過程中，那么就會有很強的向地面的力，這個很強的向地面的力，就會導致土地不牢固產生的變形，因此為了有效降低地基的牢固性，在澆筑過程中必須保證地基面積足夠大。

4.沖刷問題

當咱們下游的水量過少或者水位很淺時，這個時候上有就會有很大的水位差，這樣的水位差會使水流能量增加，對閘門有很大的沖擊作用，那么閘門就會被侵蝕，因此在閘門建成后，一定要在閘門住適當的開孔，如果開孔過多，那么閘門打開擋板，也會侵蝕下游的河堤 也會給閘門帶來危險隱患。

結束語

要想保證水利工程建設的穩定，那么就必須保證水閘的穩定，閘門的安全，閘門的穩定運行，兩者是相輔相成的，因此一定要在平常的施工過程中注重對水閘的研究，增加對可能建設過程中存在的隱患進行治理，創新閘門建設工程技術，保證工程的成功建設。

參考文獻：

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