深度研究水闸设计问题

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1、深度研究水闸设计问题　　[摘要]近年来，我国水利工程事业得到了快速发展和广泛关注，研究其中水闸设计问题相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了水闸设计的诸多要求与要点，并结合相关实践经验，分别从渗流问题、沉陷问题、稳定问题以及冲刷问题等方面研究了水利工程中水闸设计工作的注意事项，阐述了个人对此的几点看法与认识。[关键词]水闸；设计；深度；研究　　一、前言　　水利工程的迅速发展，对水闸的设计提出了更新的要求。研究水闸设计的相关问题，能够更好地提升其设计的实践水平，从而在多方面保障水闸应用过程中的效果。本文从概述相关内容着手本课题的研究。　　二、概述　　现代

2、水利工程设计过程以科学发展观为指导，以生态学和水力学为基础理论，以先进科学技术为手段，以构筑“人水和谐”生态城市为目标，确保城镇水安全及建设自然生态工程，实现经济社会可持续发展。水闸工程的总体布置方案，在满足防洪功能的前提下，尽量与已建工程衔接、周围环境协调统一等综合因素，最大程度保持河道的天然性。工程布置占地相对较少，投资较省，并尽可能兼顾考虑了绿化、美化景观效果，设计方案不仅符合跨河建筑物人水和谐的新思路，而且经济、合理，其操作性较强。　　　　三、水闸设计的研究分析　　1.水利工程中水闸的组成及规模确定。　　水闸的组成。水闸主要由三部分组成，分别是上游连接段、闸室和

3、下游连接段三部分。其中上游连接段的作用主要是将水流引入闸室，避免其外流，对两岸及河床也起到了保护作用，防止其被冲刷，同时还与闸室一起起到了防渗作用；闸室在水闸中处于主要地位，它的主要作用是对水位和流量起到了一定的控制作用，并且防渗防冲，它的设计包括底板、闸门、闸墩、护栏和工作桥等；下游连接段主要用来消除过闸水流的剩余能量，将出闸的水流进行均匀地分散，从而起到对流速的减缓作用，避免对下游的冲刷。　　水闸规模的大小主要取决于过闸流量的大小，主要可以分为大型水闸、中型水闸和小型水闸三种。大型水闸的过闸流量为1000m3/s以上，中型水闸的过闸流量在100m3/s到1000m3

4、/s之间，而小型水闸的过闸流量在100m3/s以下。　　2.水利工程中水闸设计选址的要求　　节制闸或泄洪闸闸址宜选择在河道顺直、河势相对稳定的河段，经技术经济比较后可以选择在弯曲河段裁弯取直的新开河道上。进水闸、分水闸或分洪闸闸址宜选择在河岸基本稳定的顺直河段或弯道凹岸顶点稍偏下游处，但分洪闸闸址不宜选择在险工堤段和被保护的重要城镇下游堤段。排水闸或泄洪闸闸址宜选择在地势低洼、出水畅通处，排水闸闸址宜选择在靠近重要涝区和容泄区的老堤堤线上。　　3.水利工程中水闸设计地基的处理方法　　开挖法是地基处理中使用比较多的一种方法，其主要的处理方法是将那些与设计要求不相符的覆盖层

5、以及由于受到风化而被破坏的岩层挖掉。该方法原理比较简单，操作起来也不是很复杂。　　灌浆法的实施需要借助灌浆泵，借助灌浆泵的压力，再通过钻孔、对管路预埋等方式将具有胶凝性质的材料和掺合料与水一起进行混合。待将其搅拌均匀，然后灌注到岩石、土层所产生的裂隙中或者混凝土的裂缝、接缝内，这样可以起到加固和防渗的作用。　　防渗墙法需要借助专用的机具，钻凿出圆孔或者开挖槽孔，用泥浆加固墙壁。　　桩基础法主要用在竖向受力比较大并且受力集中的情况中，也能满足对沉降方面有较高要求的建筑物和精密设备。　　置换法主要是将建筑物的基础底面下面一定深度的软弱土层进行挖去处理，然后将不易侵蚀和压缩的

6、散性材料填入进去，这样可以使软土加快固结。　　4.水闸设计中消能防冲设计　　目前的水闸消能设计和控制，往往是以闸高水位为基准，将比基准高的水位进行排除，并且对于下游的水位要取最低的下限值，这样做可以保障水闸的建设顺利开展。这种工况下的闸门初始开启度往往也是消力池深度计算的控制因素。对于水闸的防冲设计，还有很多方面的计算不是很明确，很多因素还不能确定，因此还需要我们对其进行进一步的研究和探讨。消能防冲是水闸的主要作用和内容，在设计时主要包括对工程的工况和设施的计算、控制，对消力池面积、深度的计算和控制，以及对河床冲刷要求能力的计算等。对于工况所需要的设计目标和要求的计算，

7、在水闸设计中往往不是很能做到完全准确，因此如何达到这一要求，是水闸消能防冲设计所追求的目标。　　5.水闸设计中闸室安全计算.闸室的安全与稳定对于水闸功能的发挥具有重要的作用，因此对于水闸的闸室需要进行一些计算，确保其安全。需要计算的主要包括负载组合、基底应力计算、抗滑稳定计算等。其中荷载组合又可以为基本组合和特殊组合两种，不同的组合方式又有所差别。而基底应力的计算包括力矩计算、正常运用情况下的基底应力以及竣工检修情况的计算等。抗滑稳定计算需要计算闸室在正常运用情况下的总弯矩以及总重，以此来得出抗滑稳定系数。　　四、水利工程中水闸设计工作的