水利水电工程中水库水闸设计探析

经济发展，离不开良好的基础保障，目前，随着我国水利水电工程不断完善与提高，在水库水闸设计上也取得了突破性进展，在各类抗洪、排涝、给水、灌溉等方面，发挥着极其重要的作用。

只有全面确保水库水闸设计科学合理，才能建设出高品质的工程，为经济建设提供良好保障，进行设计时，一定要创新理念，严格标准，具体到项目工作中，必须结合工程实际情况，对水闸底板、闸墩、止水设施等进行规划与设计，以此，全面实现优质水闸布局构造的根本目标。

一、水库水闸类型1.进水闸。

进水闸是水库中最为主要的部分，也
叫做渠首闸，通过功能发挥，能够全面给
农田提供持续的灌溉、为水力发电提供必要的供水量，保证水力发电稳定可靠。

通常情况下，进水闸都设计到水库、河道、湖泊的岸边，位置均在渠道渠首部位，通过闸门控制，能够把水源引入到水库中，根据供水需求合理强化渠流量，保证供水稳定性。

2.节制闸。

节制闸是功能闸，也叫做拦河闸，通过闸门开关，能够全面控制好水流量，合理对水位进行科学有效的调整，根据流量大小，保证水库水位高度，使水库在枯水时节仍然具有充足的流量，当枯水期来临时，通过截断河道不断增加水位，确保上游航运和取水需求，同时，也能够通过开关，使洪水得到有效控制，达到定期下泄流量的目标，保证水库和周边农田安全。

3.排水闸。

排水闸是最后一道关口，自身闸底板高程低、闸身高，这样就能对外河水位进行控制，有效挡住较高的外河水位，同时也对洼地积水有效排放，也能够作双向水头使用。

排水闸的功能是在外河水位上涨的时候，利用关闸避免江河洪水倒灌进入水库，确保水库安全；河水退落的时候，能够及时打开闸门，对大量的积水快速排除，排水闸的位置主要在江河沿岸地带，对水库安全有着极其重要的作用。

4.挡潮闸。

挡潮闸具备强大的挡潮、蓄淡、泄洪、排涝等功能，具备较多的综合性功能，和
排水闸的功能一致，主要是提供双向水
头，如果潮水来到，挡潮闸就能够避免倒
灌，保证水库安全，同时，也能够利用其功
能抬高内河水位，确保蓄淡灌溉不受影响；挡潮闸在退潮时能够起到排涝的作用，一般为了方便，还会设立通航孔，这样平潮时也可以保证通航不受阻。

5.分洪闸。

分洪闸具备良好的泄水能力，主要位于江河重点地段，洪水量大那么就需要进行开闸分泄，确保流量和速度，使下游河道容纳不下的洪水能够快速的进行分流，
从而减少洪水威胁，确保水利工程安全不
受影响。

二、水库水闸设计分析
1.合理设计进水闸类型和尺寸。

水利工程取水主要有无坝取水和有坝取水两种形式，天然河道水位高的时候，能够满足取水需求，这时就采取无坝取水形式，保证水库水位提升。

取水时直接在渠首修建进水闸进行适当引水；天然河道水位低的时候，无法满足引水要求，这时进水就存在一定的困难，需要采取有坝取水形式，确保水库水量充足，主要是
在河道修建拦河坝或者闸，这样就能拦断
河流，使水位增长，使抬高的水流入渠内，保证了引水总需要。

根据上述功能，我们在进行设计的时候，一定要全面考虑到进水闸闸孔的尺寸，不但要具备大孔径，同时也要保证高度，这样才能实现阻挡漫顶达到按需引水的总体设计目标。

２.设计拦河闸基本型式和尺寸。

闸孔尺寸设计上保证一定的孔径，确
保泄洪要要。

泄洪过程中，水位高、压力大，需要保证闸前洪水位低于闸前正常壅水位，才能达到目的，拦河闸最高水位与闸前洪水位有直接关系。

要想实现引水要求，则要科学合理设计好闸前正常壅水位高程，泄洪量大小与拦河闸高度、闸孔型
式、尺寸等有直接联系，良好科学的设计
能够避免出现闸上游出现淹没，同时也能对闸下游进行有效保证。

3.闸门梁系设计。

结构设计要科学，为了进一步减少闸门运行中出现的不必要振动，在进行结构设计的过程中，一定要全盘考虑适当提高闸门整体刚度的情况。

闸门主梁尽量做好
等荷载布置，下游倾角设计为26.2°，底主
梁与底槛夹角为31.2°＞３０°。

设计时需要注意解决好底主梁后翼缘与底次梁间的密封问题，另外还要好水平次梁设
计，保证槽钢肢尖向下，这样才能避免出
现积水和积尘的问题，实现稳定结构。

三、水闸设计相关问题分析1.稳定问题。

水库水闸需要具有高稳定性，如果出现滑动，
则会导致工程事故发生，在实际应用过程中，
一般情况下，上游水位较高，而闸上、
下游的水位低，这样就能够形成一定的水位差，导致水平压力加强。

要想全面解决稳定问题，则需要保证水闸基础（底板）
面积标准，这样，从根本上减少基底压应力，
实现水闸稳定目的，确保水库安全。

2.渗流问题。

水闸挡水操作中，往往会出现上、下游水位差不一致的问题，在这种压力作用下，通常会出现闸基及水闸与两岸连接处渗流的现象，如果不能及时解决，渗流则会减小水闸重力，降低水闸抗滑稳定性。

同时，
闸基或两岸渗流又可能会造成水土流失，细颗粒会随着水流向下游堆积，
使闸后翻砂鼓水，
如果不及时解决，长期流失也会使闸基和两岸被淘空。

只有在设计
时，
充分解决渗注问题，才能保证水库安全。

３.冲刷问题。

水闸开闸泄水有一定的流速，特别是上、
下游水位差往往会导致闸下游严重冲刷。

如果不能及时控制，
则冲刷范围就会越来越大，
直到闸基部位，使闸基被淘空。

水库周边多是土层或者软的山石，
如果设计的闸孔数目多，也会导致折冲水流，
对下游河岸造成冲刷。

4.沉陷问题。

软土本身压缩性大，自身重力及外界荷载双重作用，极易导致其出现沉陷问题。

地基上荷载分布不均匀会产生不均匀
沉陷；
导致水闸出现下沉的问题，设计时，压根处理好建地基，
保证土耳其稳定避免沉陷。

四、结语只有全面了解当地施工环境和地形，用充足的现场资料及建设资料作为设计
基础，才能精准找到设计参数，满足应用需求，用良好的科学设计，实现优质施工，确保闸门使用的安全及可靠，
确保发挥水利水电工程应有功
能。

水利水电工程中水库水闸设计探析
林遥（作者单位：吉安市水利水电规划设计院）
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