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水閘基礎(chǔ)知識(shí)解析

發(fā)布時(shí)間： 2018-04-23　　點(diǎn)擊次數(shù)： 8566次

水閘基礎(chǔ)知識(shí)解析
什么是水閘？
水閘是指修建在河道和渠道上，利用閘門控制流量和調(diào)節(jié)水位的低水頭水工建筑物。
水閘的功能
關(guān)閉閘門：攔洪、擋潮或抬高上游水位，以滿足灌溉、發(fā)電、航運(yùn)、水產(chǎn)、環(huán)保、工業(yè)和生活用水等需要；
開啟閘門：宣泄洪水、澇水、棄水或廢水，也可對(duì)下游河道或渠道供水。
在水利工程中，水閘作為擋水、泄水或取水的建筑物，應(yīng)用廣泛。
水閘有哪些類型？
水閘，按其所承擔(dān)的主要任務(wù)，可分為：
節(jié)制閘、進(jìn)水閘、沖沙閘、分洪閘、擋潮閘、排水閘等。
按閘室的結(jié)構(gòu)形式，可分為以下三種類型：
開敞式
當(dāng)閘門全開時(shí)過閘水流通暢，適用于有泄洪、排冰、過木或排漂浮物等任務(wù)要求的水閘，節(jié)制閘、分洪閘常用這種形式。
胸墻式
胸墻式水閘和涵洞式水閘適用于閘上水位變幅較大或擋水位高于閘孔設(shè)計(jì)水位，即閘的孔徑按低水位通過設(shè)計(jì)流量進(jìn)行設(shè)計(jì)的情況。
胸墻式的閘室結(jié)構(gòu)與開敞式基本相同，為了減少閘門和工作橋的高度或?yàn)?span style="color:#000000">控制下泄單寬流量而設(shè)胸墻代替部分閘門擋水，擋潮閘、進(jìn)水閘、泄水閘常用這種形式。
如中國葛洲壩泄水閘采用12m×12m活動(dòng)平板門胸墻，其下為12m×12m弧形工作門，以適應(yīng)必要時(shí)宣泄大流量的需要。
涵洞式
涵洞式水閘多用于穿堤引(排)水，閘室結(jié)構(gòu)為封閉的涵洞，在進(jìn)口或出口設(shè)閘門，洞頂填土與閘兩側(cè)堤頂平接即可作為路基而不需另設(shè)交通橋，排水閘多用這種形式。
水閘由什么組成？
水閘由閘室、上游連接段和下游連接段組成。
閘室
閘室是水閘的主體,設(shè)有底板、閘門、啟閉機(jī)、閘墩、胸墻、工作橋、交通橋等。
閘門用來擋水和控制過閘流量，閘墩用以分隔閘孔和支承閘門、胸墻、工作橋、交通橋等。
底板是閘室的基礎(chǔ)，將閘室上部結(jié)構(gòu)的重量及荷載向地基傳遞，兼有防滲和防沖的作用。
上游連接段
在兩岸設(shè)置的翼墻和護(hù)坡，在河床設(shè)置的防沖槽、護(hù)底及鋪蓋，用以引導(dǎo)水流平順地進(jìn)入閘室，保護(hù)兩岸及河床免遭水流沖刷，并與閘室共同組成足夠長度的滲徑，確保滲透水流沿兩岸和閘基的抗?jié)B穩(wěn)定性。
下游連接段
由消力池、護(hù)坦、海漫、防沖槽、兩岸翼墻、護(hù)坡等組成，用以引導(dǎo)出閘水流向下游均勻擴(kuò)散，減緩流速，消除過閘水流剩余動(dòng)能，防止水流對(duì)河床及兩岸的沖刷。
水閘設(shè)計(jì)有哪些要求？
閘址和閘檻高程的選擇
根據(jù)水閘所負(fù)擔(dān)的任務(wù)和運(yùn)用要求，綜合考慮地形、地質(zhì)、水流、泥沙、施工、管理和其他方面等因素，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較選定。
閘址一般設(shè)于水流平順、河床及岸坡穩(wěn)定、地基堅(jiān)硬密實(shí)、抗?jié)B穩(wěn)定性好、場(chǎng)地開闊的河段。閘檻高程的選定，應(yīng)與過閘單寬流量相適應(yīng)。
在水利樞紐中，應(yīng)根據(jù)樞紐工程的性質(zhì)及綜合利用要求，統(tǒng)一考慮水閘與樞紐其他建筑物的合理布置，確定閘址和閘檻高程。
水力設(shè)計(jì)
根據(jù)水閘運(yùn)用方式和過閘水流形態(tài)，按水力學(xué)公式計(jì)算過流能力，確定閘孔總凈寬度。結(jié)合閘下水位及河床地質(zhì)條件，選定消能方式。
水閘多用水躍消能，通過水力計(jì)算，確定消能防沖設(shè)施的尺度和布置。
估算判斷水閘投入運(yùn)用后，由于閘上下游河床可能發(fā)生沖淤變化，引起上下游水位變動(dòng)，從而對(duì)過水能力和消能防沖設(shè)施產(chǎn)生的不利影響。
大型水閘的水力設(shè)計(jì)，應(yīng)做水力模型試驗(yàn)驗(yàn)證。
防滲排水設(shè)計(jì) 　
根據(jù)閘上下游zui大水位差和地基條件,并參考工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),確定地下輪廓線（即由防滲設(shè)施與不透水底板共同組成滲流區(qū)域的上部不透水邊界）布置，須滿足沿地下輪廓線的滲流平均坡降和出逸坡降在允許范圍以內(nèi)，并進(jìn)行滲透水壓力和抗?jié)B穩(wěn)定性計(jì)算。
在滲流出逸面上應(yīng)鋪設(shè)反濾層和設(shè)置排水溝槽（或減壓井），盡快地、安全地將滲水排至下游。
兩岸的防滲排水設(shè)計(jì)與閘基的基本相同。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
根據(jù)運(yùn)用要求和地質(zhì)條件，選定閘室結(jié)構(gòu)和閘門形式，妥善布置閘室上部結(jié)構(gòu)。
分析作用于水閘上的荷載及其組合，進(jìn)行閘室和翼墻等的抗滑穩(wěn)定計(jì)算、地基應(yīng)力和沉陷計(jì)算，必要時(shí)，應(yīng)結(jié)合地質(zhì)條件和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)研究確定地基處理方案。對(duì)組成水閘的各部建筑物（包括閘門），根據(jù)其工作特點(diǎn)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算。

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