中小型水闸设计理论探析中小型水闸设计理论探析摘要：随着国民经济的快速发展，水利在我国现代化建设中发挥着重要的作用。近来，掀起了水利工程建设高潮。本文笔者结合自己多年来的研究和实际工作经验，对于中小型水闸的设计进行分析和探讨，希望对于该领域的研究和实践具有一定的作用。关键词：中小型；水闸；建设；设计；常见问题中图分类号：TV74文献标识码：A我国中小型水闸面广量大，中小型水闸是水利枢纽工程中重要的组成部分。它是一种具有挡水和泄水的低水头水工建筑物。它通过升降启闭闸门来控制水位和调节流量，在防洪、排水、灌溉、航运以及发电等水利工程中应用非常广泛。闸室是中小型水闸挡水和泄水的主体部分。主要市底板、胸墙、闸墩、闸门、交通桥和工作桥等。底板作为闸室的基础它承受着闸室的全部荷载，并较均匀地传给地基。闸墩的作用是支承闸门和分隔闸孔、支撑工作桥及交通桥等上部的结构。闸门的作用是挡水和控制下泄水流。胸墙是用来挡水以减小闸门高度。工作桥供安置启闭机和工作人员操作之用。交通桥是为连接两岸交通设置的。在中小型水闸的设计中，应该特别注意这些方面的问题，保证设计符合要求。一、水闸的组成部分及其作用闸室是水闸挡水和泄水的主体部分。主要由底板、胸墙、闸墩、闸门、交通桥和工作桥等。底板作为闸室的基础它承受着闸室的全部荷载，并较均匀地传给地基。闸墩的作用是支承闸门和分隔闸孔、支撑工作桥及交通桥等上部的结构。闸门的作用是挡水和控制下泄水流。胸墙是用来挡水以减小闸门高度。工作桥供安置启闭机和工作人员操作之用。交通桥是为连接两岸交通设置的。上游连接段：上游连接段的主要作用是引导水流平顺地进入闸室，保护上游河床及河岸免遭冲刷并有防渗作用。一般有上游护底、防冲槽、翼墙及护坡等部分组成。上游翼墙的作用是引导水流平顺进入闸孔并起侧向防渗作用。铺盖紧靠闸室底板，其作用主要是防渗，应满足抗冲要求。护坡、护底和上游防冲槽是用来防止进闸水流冲刷、保护河床和铺盖。下游连接段：下游连接段具有消能和扩散水流的功能。使出闸水流在消力池中形成水跃消能，再使水流平顺地扩散，防止闸后水流的有害冲刷。下游连接段通常包括下游翼墙、护坦、消力池、海漫、下游防冲槽以及护坡、护底等。下游防冲槽（齿墙）是海漫末端的防冲保护设施。2.水闸的工作特点水闸是一种“挡水、泄水”的水工建筑物，它在稳定、沉降、防渗及消能防冲等方面都有着自己的特点：关闸挡水吋，水闸上、下游的水头差造成较大的水平推力，使水闸有可能向下游一侧滑动。为此，水闸必须具有足够抗滑力，以维持自身的稳定。由于水位差的存在，水将通过地基和两岸向下游渗流。渗流对水闸和两岸建筑物稳定不利，同时，地基在渗流作用下，容易产&渗透变形，特别是粉细砂地基，如防渗措施不力，发纶管涌，严重时闸基和两岸的土壤会被掏空，危及水闸安全。因此，应妥善设计防渗设施，并在渗流逸出处设反滤层等设施以确保不发半渗透变形。开闸泄水时，在上、下游水位差的作用下，过闸水流具有很大的流速，流态复杂，而河床土壤抗冲能力通常较低，水流冲刷严重时会扩大到闸室地基，致使水闸失事。因此，水闸设计除应保证足够的过水能力外，还必须采取有效的消能防冲措施,以防止河道产生有害的冲刷。土基上建闸，由于土基的抗剪强度低，压缩性大，在水闸的自重和外部荷载作用下，可能产生较大的沉降，影响正常使用，尤其是不均匀沉降会导致水闸倾斜，甚至断裂。在水闸设计吋，必须合理选择水闸结构型式、合理安排施工程序以及采取必要的地基处理等措施，以减少地基沉降和不均匀沉降。二、中小型水闸设计前应确定的问题1•闸底板高程的确定应考虑的问题闸底板高程的确定是由多方面因素决定的，选定得是否恰当，对闸的稳定，闸室的宽度、高度、闸门的挡水高度，两岸建筑物的高度、运行管理、施工难易,工程造价均有很大影响，因此，必须从满足运行要求，并结合地质水文地质、经济合理等一并考虑。经过几个中小型水闸设计进行闸底板高程选定，从不同的高程方案进行比较，我们找出了一些规律:对排中小型水闸，闸底板高程低些，有利于迅速排水使农田不...