水利工程之水闸

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,水闸,概述,水闸,的,的类,型,型,水闸,的,的组,成,成及,构,构造,水闸,的,的孔,口,口尺,寸,寸,闸室,的,的安,全,全和,地,地基,处,处理,消能,防,防冲,闸下,防,防渗,与,与闸,室,室结,构,构,两岸,连,连接,建,建筑,物,物,其他,闸,闸坝,建,建筑,物,物,概述,所谓,水,水闸,，,，就,是,是修,建,建在,河,河道,、,、渠,道,道或,湖,湖、,海,海口,，,，利,用,用闸,门,门控,制,制流,量,量和,调,调节,水,水位,的,的水,工,工建,筑,筑物,。,。,中国,修,修建,水,水闸,的,的历,史,史悠,久,久。,公,公元,前,前598,前591年,楚,令,令尹,孙,孙叔,敖,敖在,今,今安,徽,徽省,寿,寿县,建,建芍,陂,陂灌,区,区时,即,设,设五,个,个闸,门,门引,水,水。,以,以后,随,随建,闸,闸技,术,术的,提,提高,和,和建,筑,筑材,料,料新,品,品种,的,的出,现,现，,水,水闸,建,建设,也,也日,益,益增,多,多。1949,年,年后,大,大规,模,模现,代,代化,水,水闸,的,的建,设,设,在,在中,国,国普,遍,遍兴,起,起,并,并积,累,累了,丰,丰富,的,的经,验,验。,水闸,是,是调,节,节水,位,位、,控,控制,流,流量,的,的低,水,水头,水,水工,建,建筑,物,物，,主,主要,依,依靠,闸,闸门,控,控制,水,水流,，,，具,有,有挡,水,水和,泄,泄（,引,引）,水,水的,双,双重,功,功能,，,，关,闭,闭闸,门,门，,可,可以,拦,拦洪,、,、挡,潮,潮、,抬,抬高,水,水位,，,，以,满,满足,上,上游,取,取水,或,或通,航,航的,需,需要,；,；开,启,启闸,门,门，,可,可以,泄,泄洪,、,、排,涝,涝、,冲,冲沙,、,、取,水,水或,根,根据,下,下游,用,用水,需,需要,调,调节,流,流量,。,。水,闸,闸多,建,建在,平,平原,地,地区,，,，其,功,功能,是,是兼,顾,顾防,洪,洪、,取,取水,、,、排,水,水、,航,航运,和,和发,电,电，,是,是综,合,合水,利,利工,程,程。,水闸,的,的类,型,型,1.,按,按水,闸,闸所,承,承担,的,的任,务,务分,类,类:,节制,闸,闸、,进,进水,闸,闸、,分,分洪,闸,闸、,排,排水,闸,闸、,挡,挡潮,闸,闸、,排,排沙,闸,闸、,排,排冰,闸,闸、,排,排污,闸,闸等,。,。如,图,图,节制闸（,或,或拦河闸,）,）：拦河,或,或在渠道,上,上建造。,枯,枯水期用,以,以拦截河,道,道，抬高,水,水位，以,利,利上游取,水,水或航运,要,要求；洪,水,水期则开,闸,闸泄洪，,控,控制下泄,流,流量。位,于,于河道上,的,的节制闸,称,称为拦河,闸,闸。,进水闸：,建,建在河道,、,、水库或,湖,湖泊的岸,边,边，用来,控,控制引水,流,流量，以,满,满足灌溉,、,、发电或,供,供水的需,要,要。进水,闸,闸又称取,水,水闸或渠,首,首闸。,分洪闸：,常,常建于河,道,道的一侧,，,，用来将,超,超过下游,河,河道安全,泄,泄量的洪,水,水泄入预,定,定的湖泊,、,、洼地，,及,及时削减,洪,洪峰，保,证,证下游河,道,道的安全,。,。,排水闸：,常,常建于江,河,河沿岸，,外,外河水位,上,上涨时关,闸,闸以防外,水,水倒灌，,外,外河水位,下,下降时开,闸,闸排水，,排,排除两岸,低,低洼地区,的,的涝渍。,该,该闸具有,双,双向挡水,，,，有时双,向,向过流的,特,特点。,挡潮闸：,建,建在入海,河,河口附近,，,，涨潮时,关,关闸不使,海,海水沿河,上,上溯，退,潮,潮时开闸,泄,泄水。挡,潮,潮闸具有,双,双向挡水,的,的特点。,排沙闸、,排,排冰闸、,排,排污闸：,为,为排除泥,沙,沙、冰块,、,、漂浮物,等,等而设置,的,的。,2.按闸,室,室结构形,式,式分类,开敞式水,闸,闸：闸室,上,上面不填,土,土封闭的,水,水闸。一,般,般有泄洪,、,、排水、,过,过木等要,求,求时，多,采,采用不带,胸,胸墙的开,敞,敞式水闸,，,，多用于,拦,拦河闸、,排,排冰闸等,；,；当上游,水,水位变幅,大,大，而下,泄,泄流量又,有,有限制时,，,，为避免,闸,闸门过高,，,，常采用,带,带胸墙的,开,开敞式水,闸,闸，如进,水,水闸、排,水,水闸、挡,潮,潮闸多用,这,这种形式,。,。,涵洞式水,闸,闸：闸（,洞,洞）身上,面,面填土封,闭,闭的水闸,，,，又称封,闭,闭式水闸,。,。涵洞式,水,水闸常用,于,于穿堤取,水,水或排水,的,的水闸。,洞,洞内水流,可,可以是有,压,压的或者,是,是无压的,。,。,水闸的组,成,成及构造,水闸的主,体,体是闸室,。,。此外，,闸,闸室上，,下,下游都需,要,要有连接,段,段与河道,连,连接。如,图,图,1闸室,底,底板2,闸墩3胸,墙,墙4,闸门5工,作,作桥6交,通,通桥,7堤顶8上游,翼,翼墙9,下游翼,墙,墙10护,坦,坦11,排水孔12消,力,力坎 13海漫14,下游防,冲,冲槽,15上,游,游防冲槽16,上游护,底,底17上,、,、下游护,坡,坡。,1.上游,联,联接段：,主要作用,是,是引导水,流,流平稳地,进,进入闸室,，,，同时起,防,防冲、防,渗,渗、挡土,等,等作用。,一,一般包括,上,上游翼墙,、,、铺盖、,护,护底、两,岸,岸护坡及,上,上游防冲,槽,槽等。上,游,游翼墙的,作,作用是引,导,导水流平,顺,顺地进入,闸,闸孔并起,侧,侧向防渗,作,作用。铺,盖,盖主要起,防,防渗作用,，,，其表面,应,应满足抗,冲,冲要求。,护,护坡、护,底,底和上游,防,防冲槽（,齿,齿墙）是,保,保护两岸,土,土质、河,床,床及铺盖,头,头部不受,冲,冲刷。,2.闸室,段,段：,是水闸的,主,主体部分,，,，通常包,括,括底板,、,、闸墩、,闸,闸门、胸,墙,墙、工,作,作桥及交,通,通桥等。,底,底板是闸,室,室的基础,，,，承受闸,室,室全部荷,载,载，并较,均,均匀地传,给,给地基，,此,此外，,还,还有防冲,、,、防渗等,作,作用。闸,墩,墩的作用,是,是分隔闸,孔,孔并支承,闸,闸门、工,作,作桥等上,部,部结构。,闸,闸门的作,用,用是挡水,和,和控制下,泄,泄水流。,工,工作桥供,安,安置启闭,机,机和工作,人,人员操作,之,之用。交,通,通桥的作,用,用是连接,两,两岸交通,。,。,3.下游,联,联接段：,具有消能,和,和扩散水,流,流的作用,。,。一般包,括,括护坦、,海,海漫、下,游,游防冲槽,、,、下游翼,墙,墙及护坡,等,等。下游,翼,翼墙引导,水,水流均匀,扩,扩散兼有,防,防冲及侧,向,向防渗等,作,作用。护,坦,坦具有消,能,能防冲作,用,用。海漫,的,的作用是,进,进一步消,除,除护坦出,流,流的剩余,动,动能、扩,散,散水流、,调,调整流速,分,分布、防,止,止河床受,冲,冲。下游,防,防冲槽是,海,海漫末端,的,的防护设,施,施，避免,冲,冲刷向上,游,游扩展。,水闸的孔,口,口尺寸,1.概述,：,：水闸的,孔,孔口尺寸,主,主要是指,确,确定水闸,在,在垂直水,流,流方向的,孔,孔口宽度,，,，包括单,孔,孔净宽b,、,、孔口数,量,量n闸墩,厚,厚度b,。,。水闸的,过,过流前缘,总,总宽度B=nb+（n-1）b,，,，孔口过,流,流净宽度B=nb,。,。水闸孔,口,口尺寸的,大,大小应该,满,满足其承,担,担的任务,。,。即，水,闸,闸应该有,足,足够的过,流,流能力。,为,为了减少,工,工程量，,在,在满足工,程,程任务的,前,前提下，,水,水闸总是,尽,尽可能减,少,少垂直水,流,流方向的,闸,闸室宽度,。,。,2.,水闸孔口,设,设计的主,要,要内容,确定闸孔,型,型式,拟定闸底,板,板高程（,即,即堰顶高,程,程）,计算孔口,尺,尺寸及溢,流,流前沿总,宽,宽,泄流能力,验,验算,.水闸的,闸,闸孔型式,（,（开敞式,）,）,根据水流,流,流态分:堰流,式,式,孔流,式,式,图9-5,堰,堰流,式,式闸孔,图,图9-6 孔,流,流式闸孔,根据结,构,构型式分,（1）宽,顶,顶堰：2.5H,堰,堰顶厚度,4H,或,或无坎，,常,常用于平,原,原地区，,自,自由泄流,范,范围大且,稳,稳定；施,工,工简单；,流,流量系数m较小，,易,易产生波,状,状水跃。,（2）实,用,用堰：0.67H堰顶厚,度,度2.5H，,常,常用于上,游,游水位允,许,许有较大,雍,雍高的山,区,区，自由,泄,泄流时流,量,量系数m,较,较大，流,量,量Q受下,游,游水位影,响,响较大。,（3）胸,墙,墙式：用,于,于上游水,位,位变幅较,大,大时；可,减,减小闸门,及,及工作桥,高,高度，增,加,加闸室刚,度,度；不利,于,于排冰排,污,污和通航,。,。,闸室的安,全,全和地基,处,处理,闸室安全,问,问题包括,沿,沿闸底板,平,平面的抗,滑,滑稳定、,地,地基承载,里,里和不均,匀,匀沉降。,水闸基础,分,分为粘性,土,土和砂性,土,土。砂性,土,土地基的,承,承载力和,抗,抗摩擦习,俗,俗一般能,满,满足要求,，,，地基处,理,理的重点,是,是解决闸,下,下防渗问,题,题。粘性,土,土地基，,包,包括淤泥,、,、软粘土,，,，地基处,理,理的重点,是,是加速固,结,结，提高,承,承载力和,抗,抗摩擦系,数,数。,软,土,土,地,地,基,基,有,有,以,以,下,下,的,的,几,几,种,种,处,处,理,理,方,方,法,法,：,：,换,土,土,垫,垫,层,层,强,夯,夯,法,法,沉,井,井,法,法,预,压,压,加,加,固,固,振,冲,冲,桩,桩,法,法,桩,基,基,础,础,高,压,压,旋,旋,喷,喷,灌,灌,浆,浆,法,法,消,能,能,防,防,冲,冲,水,闸,闸,泄,泄,水,水,时,时,，,，,部,部,分,分,势,势,能,能,转,转,为,为,动,动,能,能,，,，,流,流,速,速,增,增,大,大,，,，,具,具,有,有,较,较,强,强,的,的,冲,冲,刷,刷,能,能,力,力,，,，,而,而,土,土,质,质,河,河,床,床,一,一,般,般,抗,抗,冲,冲,能,能,力,力,较,较,低,低,。,。,因,因,此,此,，,，,为,为,了,了,保,保,证,证,水,水,闸,闸,的,的,安,安,全,全,运,运,行,行,，,，,必,必,须,须,采,采,取,取,适,适,当,当,的,的,消,消,能,能,防,防,冲,冲,措,措,施,施,。,。,要,要,设,设,计,计,好,好,水,水,闸,闸,的,的,消,消,能,能,防,防,冲,冲,措,措,施,施,，,，,应,应,先,先,了,了,解,解,过,过,闸,闸,水,水,流,流,的,的,特,特,点,点,，,，,进,进,而,而,采,采,取,取,妥,妥,善,善,的,的,防,防,范,范,措,措,施,施,。,。,水闸开闸泄,水,水时，下游,河,河道都会被,冲,冲刷，其原,因,因很多：,1.过闸水,流,流经过闸孔,被,被缩窄，水,流,流流速增大,，,，加大了冲,刷,刷的条件。,2.水闸流,量,量比较集中,，,，单宽流量,加,加大，在上,下,下游有较大,水,水差的情况,下,下，过闸