关于水闸设计要点方法的相关探究

关于水闸设计要点方法的相关探究
随着我国水利工程设施的修建规模在不断的扩大，水利工程的设计要求也越来越高，设计难度也相应的增大。

水闸是一种特殊的建筑物，也是水利工程设施中最关键的设施。

水闸具有防洪、通航、发电和调节水流的作用，因此设计人员要认真对待工作。

本文针对关于水闸设计要点方法进行探析。

标签：水闸；设计；要点；方法
引言：
水闸是水利工程的一项重要设施，在设计修建过程中就要非常的重视。

只有在水闸的设计中进行严格仔细的处理分析，才能保证水闸在投入使用之后发挥出巨大的作用和价值，才能保证水利工程设施发挥最大的价值。

因此在水闸设计时，就要对存在的所有问题进行综合分析和全面考虑，并提出相应的解决措施，才能保证使用效果。

一、水闸的基本简介以及作用
水闸是修建在河道、渠道以及水库、湖泊的岸边，具有挡水和泄水的功能，是一种低水头水工建筑物。

关闭闸门，可以拦截上游的水，水位就会上升，能够满足上游取水和通航的需求。

开启闸门，可以泄洪、排涝、冲沙、取水或者根据下游用水的需求来对水量进行调整。

水闸由闸室、上游连接段和下游连接段组成。

闸室是水闸的主体，设有底板、闸门、启闭机、闸墩、胸墙、工作桥、交通桥。

上游连接段由防冲槽、护底、铺盖、两岸翼墙和护坡组成，下游连接段一般由护坦、海漫、防冲槽、两岸翼墙、护坡等组成。

水闸能够对水位进行调控，还具有到排涝、泄洪和取水等功能。

水闸通常是修建在平原地区，还具有发电的功能，因此水闸也称为一项综合的水利工程。

二、水闸的设计要点分析
（一）水闸的选址设计要点
水闸的建设时，选址是非常重要的一项环节，因此必须非常重视。

可以在修建水闸时，参考已经修建完成或者正在修建的水闸选址设计，通过分析之后在做出决定。

有一部分水闸在使用过程中出现了严重的问题，这些问题都与水闸的选址有着密切的关系。

因此水闸在选址过程中，就要确保水闸的建设地点有良好的地质条件，尽量选择一些比较完整的岩石地基，才会具有较强的抗剪力和承载力。

当地质条件比较复杂多变时，就要采用人工处理的方式进行加固。

通过严格的处理加工之后，才能保证修建好的水闸不会因为渗水而遭到破坏。

因此水闸的选址设计原则首要任务就是要满足水闸的稳定和安全性能，同时
还要满足水闸能够在使用过程中的各种需求。

只有将水闸投入到正常的使用过程中时，水流流态比较稳定，在修建完成之后方便工作人员的管理，建设过程中耗用的成本费用低，才是水闸选址的最佳设计方案。

其次为了满足水闸的使用和管理，就需要对所建地方的地质条件和水文条件进行综合的分析之后，在开始动工。

尽量要在比較完整的岩石地基上开始施工，或者是一些承载能力比较强的地方，透水性比较小而且稳定。

最后就是如果修建地找不到比较好的地方，就需要人工的后期处理加工，还要保证修建时的施工质量一定要合格，才能够保证水闸的建设取得显著的成效。

（二）水闸的地基设计要点
水闸在修建时地基也是需要重视的一项环节，为了保证水闸在投入使用之后的稳定性和安全性，就要对地基适当的进行处理，才能提升水闸的承载力，使上面的建筑物更加的稳定。

还同时要避免地基出现渗漏或者变形的情况。

因此就需要采用一些设计工艺进行后期处理，经常用到的处理方式有木桩加固法、换土垫层法、预压法和桩基法。

在进行地基处理时，设计人员要结合精密设备的配合，提升地基的承载力。

（三）水闸泄洪闸底板高度设计要点
在对水闸泄洪闸底板高度在设计时，就要结合实际的情况进行综合分析之后才能确定，由于底板高度所涉及的因素有很多，包括地质条件、水文条件、水流和洪水等因素。

因此在设计中，就需要通过建模的方式进行不断的分析和论证之后，还要求设计人员要借鉴国内外先进的建设经验和成果进行分析参考，才能保证底板高度的合理性和准确性。

底板的高度不能太过于低，不然就会导致水流分散，下游的冲刷能力就会相应的减弱，就会出现泥沙淤积的现象，为河道通航带来一定的困扰。

（四）消能防冲设计要点
水闸消能防冲工程的设计包括工况的计算和消能防冲设施形式的选择。

在消能防冲设计时需要注意水文条件和河道地形的变迁，河道滩地的码头、工厂、道路以及众多的占用河道断面桥墩，这些设施就会很大程度上的是洪断面变窄，还会改变河道原来的天然状况，将水流的边界条件改变之后，就会加大河道边界的粗糙率，水位就会上升。

天然河道会随着季节的变化水量也会相应的发生改变，河道中含砂量也在相应的变化，河床淤积时，就会失去动态平衡。

如果河道上游修建了水库之后，就会将洪水拦截，同时泥沙也会被拦截，当汛期过后，水流中含沙量就会减少，就会打破这种天然的动态平衡。

一旦河道修建水闸之后，这种不平衡的状态就会加剧。

（五）水闸防渗与闸室设计要点
水闸的防渗设施包括一些水平铺盖、板桩、地下防渗墙、齿墙和垂直土工膜，水闸防渗措施在设计时需要根据工程修建的实际情况进行分析和选择。

闸室属于水闸的主体部分，开敞式水闸闸室一般由底板、闸墩、闸门、工作桥和交通桥等组成，有些水闸还设有胸墙。

闸室的结构形式、布置和构造，都应该保证一定的稳定和安全，要尽量做到闸室的轻型、整体性能较强、刚性大、布置且要均匀，这样在投入使用过程中地基上面的承载能力才会相应的减少，比较会受力均衡，还能够适应由于地基带来的沉降或者变形。

结语：
综上所述，水闸在修建时所涉及的因素有很多种，设计过程也十分的艰巨困难。

而水闸是水利工程设施的重要组成部分，水闸的质量将会直接影响到整个水利工程设施的质量。

因此在设计时，一定要不断借鉴和学习国内外先进的经验和成果，结合水闸修建的实际情况进行综合分析之后，认真的对待水闸修建工程，考虑全面，选择最佳的设计方案。

参考文献：
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[2]王斌，孙丹丹，陆文君.关于水闸设计要点方法的相关探讨[J].建筑工程技术与设计，2017，（29）：1136-1136.
[3]支艳庆.关于水闸设计要点方法探究[J].农业科技与信息，2016，（1）：157-158. DOI：10.3969/j.issn.1003-6997.2016.01.099.
作者简介：何艳丽，女，（1993.01.07）硕士学历，广东省水利电力勘测设计研究院，从事水利水电工程方面的工作。