水闸闸门构造图
水闸介绍
水闸介绍第一节概述水闸是一种低水头的水工建筑物,兼有挡水和泄水的作用,用以调节水位、控制流量,以满足水利事业的各种要求。
一、水闸的种类:1.按水闸所承担的任务分类:水闸的类型及位置示意图●节制闸(或拦河闸):拦河或在渠道上建造。
枯水期用以拦截河道,抬高水位,以利上游取水或航运要求;洪水期则开闸泄洪,控制下泄流量。
位于河道上的节制闸称为拦河闸。
●进水闸:建在河道、水库或湖泊的岸边,用来控制引水流量,以满足灌溉、发电或供水的需要。
进水闸又称取水闸或渠首闸。
●分洪闸:常建于河道的一侧,用来将超过下游河道安全泄量的洪水泄入预定的湖泊、洼地,及时削减洪峰,保证下游河道的安全。
●排水闸:常建于江河沿岸,外河水位上涨时关闸以防外水倒灌,外河水位下降时开闸排水,排除两岸低洼地区的涝渍。
该闸具有双向挡水,有时双向过流的特点。
●挡潮闸:建在入海河口附近,涨潮时关闸不使海水沿河上溯,退潮时开闸泄水。
挡潮闸具有双向挡水的特点。
●排沙闸、排冰闸、排污闸:为排除泥沙、冰块、漂浮物等而设置的。
2.按闸室结构形式分类●开敞式水闸:闸室上面不填土封闭的水闸。
一般有泄洪、排水、过木等要求时,多采用不带胸墙的开敞式水闸,多用于拦河闸、排冰闸等;当上游水位变幅大,而下泄流量又有限制时,为避免闸门过高,常采用带胸墙的开敞式水闸,如进水闸、排水闸、挡潮闸多用这种形式。
●涵洞式水闸:闸(洞)身上面填土封闭的水闸,又称封闭式水闸。
涵洞式水闸常用于穿堤取水或排水的水闸。
洞内水流可以是有压的或者是无压的。
二.水闸的工作特点1.稳定方面:关门挡水时,水闸上、下游较大的水头差造成较大的水平推力,使水闸有可能沿基面产生向下游的滑动,为此,水闸必须具有足够的重力,以维持自身的稳定。
2.防渗方面:由于上下游水位差的作用,水将通过地基和两岸向下游渗流。
渗流会引起水量损失,同时地基土在渗流作用下,容易产生渗透变形。
严重时闸基和两岸的土壤会被淘空,危及水闸安全。
《闸门》PPT幻灯片PPT
于1:10的斜坡。
❖
(b)防冲槽:海漫末端设大块石防冲槽:限制冲刷向上
游扩展,保护海漫。深度一般为1.0~2.0m,上下游坡度可
采用1:2~1:4。
2.下游两岸护坡长度应大于护底长度
图9-7 海漫布置及其流速分布示意图
图9-8 防冲槽示意图
❖ 3.上游防护:
❖ (1)齿墙/防冲槽→护底→铺盖
❖ (2)为了防止水流冲刷,必要时上游护底首端 应设防冲槽(或防冲墙),其深度一般采用1.0m即 可。因此,修订后的新规范增列了上游护底首端河 床冲刷深度的计算公式。
砂性土地基的地下轮廓线布置
❖ ③粉细砂地基(或粉土、轻砂壤土、轻粉质砂壤 土):
❖ 闸室上游宜采用铺盖和垂直防渗体相结合的布 置形式。
❖ 在地震区的粉细砂地基上,有震动液化问题, 宜采用封闭式布置(闸室底板下布置的垂直防渗体 宜构成四周封闭的形式),垂直防渗体的长度应超 过粉砂地基液化深度。
❖ ④特殊地基:弱透水地基下有透水层,地基为不同 性质冲积层,KH>>KV。
❖ 3.水流
❖ (1).静水(关闸): ❖ 水平水压力、土基→滑动 ❖ 水位差产生渗透压力→不利于稳定 ❖ 绕岸渗流→不利于翼墙稳定
❖ (2).开闸泄水 : ❖ 水位差→流速大→对下游河床、岸坡冲刷 ❖ 水位变幅较大→流态多(堰流、孔流),淹没出
流、自由出流 ❖ 闸门全开时,水位差小→易形成波状水跃 ❖ 闸门开启顺序不合理时→产生折冲水流
4.结构:防渗排水,消能防冲,闸室结构
图9-3 波状水跃冲刷示意图
图9-4 闸下冲折水流
❖ *水闸设计内容:
❖ 1.闸址选择
❖ 2.总体布置
❖ 3.水力设计:闸孔型式和尺寸确定√
水闸
三.闸孔型式的选择
• 1.宽顶堰型: 1.宽顶堰型: 宽顶堰型
• 是水闸中最常用的底板结构型式。其主要优点是结 是水闸中最常用的底板结构型式。 构简单、施工方便,泄流能力比较稳定,有利于泄 构简单、施工方便,泄流能力比较稳定, 冲沙、排淤、通航等; 洪、冲沙、排淤、通航等;其缺点是自由泄流时流 量系数较小,容易产生波状水跃。 量系数较小,容易产生波状水跃。
• 3.胸墙孔口型: 3.胸墙孔口型: 胸墙孔口型
• 当上游水位变幅较大,过闸流量较小时,常采用胸 当上游水位变幅较大,过闸流量较小时, 墙孔口型。可以减小闸门高度和启门力, 墙孔口型。可以减小闸门高度和启门力,从而降低 工作桥高和工程造价。 工作桥高和工程造价。
四.闸底板高程的确定
• 底板高程与水闸承担的任务、泄流或引水流量、上下游 底板高程与水闸承担的任务、泄流或引水流量、 水位、泥沙及河床地质条件等因素有关。 水位、泥沙及河床地质条件等因素有关。 • 闸底板应置于较为坚实的土层上,并应尽量利用天然地 闸底板应置于较为坚实的土层பைடு நூலகம், 在地基强度能够满足要求的条件下, 基。在地基强度能够满足要求的条件下,底板高程定得 高些,闸室宽度大,两岸连接建筑相对较低。 高些,闸室宽度大,两岸连接建筑相对较低。对于小型 水闸,由于两岸连接建筑在整个工程中所占比重较大, 水闸,由于两岸连接建筑在整个工程中所占比重较大, 因而总的工程造价可能是经济的。在大中型水闸中, 因而总的工程造价可能是经济的。在大中型水闸中,由 于闸室工程量所占比重较大,因而适当降低底板高程, 于闸室工程量所占比重较大,因而适当降低底板高程, 常常是有利的。 常常是有利的。
• 对失事后造成巨大损失或严重影响,或采用实践经验较 对失事后造成巨大损失或严重影响, 少的新型结构的2~5级主要建筑物, 2~5级主要建筑物 少的新型结构的2~5级主要建筑物,经论证并报主管部 门批准后可提高一级设计; 门批准后可提高一级设计;对失事后造成损失不大或影 响较小的1~4级主要建筑物, 1~4级主要建筑物 响较小的1~4级主要建筑物,经论证并报主管部门批准 后可降低一级设计。 后可降低一级设计。
水工建筑物课件-水闸
(二)水流特点
1、初始消能困难(下游无水或水深较浅);
2、易产生波状水跃;
3、易产生折冲水流(扩散角太大,不均匀开启)。
综合分析——水闸泄流时,虽流速不高,但由于土基抗
冲能力较低,也可能引起水闸下游的冲刷。水闸下游常出 现的波状水跃和折冲水流(教材P316,图6–11、12),进 一步加剧对河床和两岸的淘刷。因此,消能防冲设施要在 各种运用情况都能满足设计要求。
2.闸底板高程的选定
基本要求:底板应置于坚实土层上,尽量利用天然地基。 相关因素:水闸的任务、过流流量、上下游水位、河床地 质条件、工程总投资等。
底板高程选定:⑴ 底板高程高:闸室宽度大,两岸连接 建筑物相对较低;适于小型水闸,其两岸连接建筑在整个
工程量中所占比重较大,因而总造价可能是经济的。 ⑵ 底 板高程低:闸室单宽流量大,将加大消能防冲工程量;闸 门高度增加,启闭设备容量增加,基坑开挖增加(大、中 型)。适于大中型水闸,其闸室工程量所占比重大,适当 降低底板高程,常常是有利的。
五、水闸设计内容和所需基本资料(了解)
(一)水闸的设计内容
闸址选择; 确定孔口形式和尺寸; 防渗、排水设计; 消能、防冲设计; 稳定计算; 沉降校核; 地基处理; 选择两岸连接建筑的型式和尺寸; 结构设计等。
(三)水闸设计所需基本资料
河流规划
运用要求
地形、地质、水文、气象、泥沙、地震烈度 建筑材料 施工及交通运输条件等。
已知条件:Q设、▽上、▽下、初拟的▽底板、堰型。 ⑴ 堰流情况: L0
Q
m 2 g H 0 2
3
( 6–1)
式中:Q——设计流量,m3/s; L0——闸孔总净宽,m; H0——计入行近流速水头在内的堰顶水头,m; ζ、ε、m——淹没系数、侧收缩系数和流量系数,可根据 《水闸设计规范》(SL265–2001)的附表查得; g—重力加速度,m/s2。
涵洞式水闸的组成与特点
涵洞式水闸的组成与特点涵洞式水闸在农业水利工程中使用广泛,一般建筑在河堤较高或开挖较深的地方。
由上游连接段、进口闸室段、洞身段及下游连接段四部分组成(图7-74)。
涵洞式水闸与开敞式水闸相比,仅增加洞身段,洞身顶部的填土可作交通之用,以代替交通桥,其余部分基本相同。
图7-74涵洞式水闸(高程单位:m;尺寸单位:cm)1.1进口闸室和洞身段的布置1. 进口闸室涵洞式水闸的闸门常设在进口处,以控制水流,从而形成闸室段。
闸室段设有底板、边墙、工作闸门、检修闸门及工作桥等,多孔涵洞式水闸中还设有中墩。
为了使水流平顺地进入闸室段,可在进口顶部设置导水板(图7-74),有的工程,为了防止杂物进入洞内,还在闸室段进口处设置拦污栅。
涵洞式水闸的胸墙兼有挡水、挡土及缩短洞身长度的作用,其位置一般在洞身进口的顶部。
当洞身较长、闸门局部开启时,为了防止闸门后面的空气被水流带走而形成负压现象,一般在胸墙后面设通气孔,通气孔与大气相通,以保证水流稳定。
胸墙有时也可设在闸室段,支承在工作桥的支墩侧面(图7-75),这时常采用钢筋混凝土轻型结构。
有的涵洞式水闸,将闸门布置在洞身出口处,最大优点是操作方便,而且闸门后面与大气相通,不需另建通气孔。
但由于洞内经常有水,故检修不便,而且在高水位期间,洞身全部处于受压状态,洞身分段接缝处的防渗要求高。
这种布置一般仅用于小型涵洞式水闸。
涵洞式水闸的闸室段与上游翼墙、洞身段分别用沉降缝分开,缝内均设有止水。
若洞身采用纵向刚性比较大的结构(如箱式洞身等),可将进口闸室段与洞身段结合在一起。
图7-75进口闸室(第5版图7-77 图名相同)(高程单位:m;尺寸单位:cm)2. 洞身段洞身段的作用是支承土堤及其上部车辆、人群的荷重,并引导水流穿过土堤及防止水流破坏堤身。
当洞身较长时,需根据地基条件及上部荷载的不均匀程度,把洞身分为若干段,各段之间接缝需设止水,以适应不均匀沉降及结构强度的变化。
1.2洞身断面形式洞身断面形式很多,常用的有拱式、箱式及盖板式三种。
水闸的详细知识点
关闭闸门,可以拦洪、挡潮、蓄水抬高上游水位,以满足上游取水或通航的需要。
开启闸门,可以泄洪、排涝、冲沙、取水或根据下游用水的需要调节流量。
水闸在水利工程中的应用十分广泛,多建于河道、渠系、水库、湖泊及滨海地区水闸,按其所承担的主要任务,可分为:节制闸、进水闸、冲沙闸、分洪闸、挡潮闸、排水闸等。
按闸室的结构形式,可分为:开敞式、胸墙式和涵洞式(图1)。
开敞式水闸当闸门全开时过闸水流通畅,适用于有泄洪、排冰、过木或排漂浮物等任务要求的水闸,节制闸、分洪闸常用这种形式。
胸墙式水闸和涵洞式水闸,适用于闸上水位变幅较大或挡水位高于闸孔设计水位,即闸的孔径按低水位通过设计流量进行设计的情况。
胸墙式的闸室结构与开敞式基本相同,为了减少闸门和工作桥的高度或为控制下泄单宽流量而设胸墙代替部分闸门挡水,挡潮闸、进水闸、泄水闸常用这种形式。
如中国葛洲坝泄水闸采用12m×12m活动平板门胸墙,其下为12m×12m弧形工作门,以适应必要时宣泄大流量的需要。
涵洞式水闸多用于穿堤引(排)水,闸室结构为封闭的涵洞,在进口或出口设闸门,洞顶填土与闸两侧堤顶平接即可作为路基而不需另设交通桥,排水闸多用这种形式(1)节制闸:调节上游水位,控制下泄流量的闸。
(天然河道的节制闸称为拦河闸。
渠道的节制闸利用闸门启闭,调节上游水位和下泄流量,以满足向下一级渠道分水或控制、截断水流的需要。
节制闸常建在分水闸、泄水闸的稍下游,以利分水和泄水;或建在渡槽、倒虹吸管等的稍上游,以利控制输水流量和事故检修;并尽量与桥梁、跌水、陡坡等结合,以取得经济效益。
渠系节制闸的过水宽度要与上、下游渠道宽度相适应,以利于连接。
当采用轮灌时,节制闸上、下游渠道的设计流量相同,下游水位即为与设计流量相应的渠水位;当采用续灌时,节制闸上下游设计流量不同,水位需取相应流量的渠水位,但下游水位需计及下一级节制闸壅水的影响。
渠道节制闸多用开敞式,闸槛高程宜与渠底相平,采用平底宽顶堰,闸下消能防冲工程都比较简单,始流状态可依靠护坦上置的消力墩扩散水流,撞击消能。
水闸的详细知识点
关闭闸门,可以拦洪、挡潮、蓄水抬高上游水位,以满足上游取水或通航的需要。
开启闸门,可以泄洪、排涝、冲沙、取水或根据下游用水的需要调节流量。
水闸在水利工程中的应用十分广泛,多建于河道、渠系、水库、湖泊及滨海地区水闸,按其所承担的主要任务,可分为:节制闸、进水闸、冲沙闸、分洪闸、挡潮闸、排水闸等。
按闸室的结构形式,可分为:开敞式、胸墙式和涵洞式(图1)。
开敞式水闸当闸门全开时过闸水流通畅,适用于有泄洪、排冰、过木或排漂浮物等任务要求的水闸,节制闸、分洪闸常用这种形式。
胸墙式水闸和涵洞式水闸,适用于闸上水位变幅较大或挡水位高于闸孔设计水位,即闸的孔径按低水位通过设计流量进行设计的情况。
胸墙式的闸室结构与开敞式基本相同,为了减少闸门和工作桥的高度或为控制下泄单宽流量而设胸墙代替部分闸门挡水,挡潮闸、进水闸、泄水闸常用这种形式。
如中国葛洲坝泄水闸采用12m×12m活动平板门胸墙,其下为12m×12m弧形工作门,以适应必要时宣泄大流量的需要。
涵洞式水闸多用于穿堤引(排)水,闸室结构为封闭的涵洞,在进口或出口设闸门,洞顶填土与闸两侧堤顶平接即可作为路基而不需另设交通桥,排水闸多用这种形式(1)节制闸:调节上游水位,控制下泄流量的闸。
(天然河道的节制闸称为拦河闸。
渠道的节制闸利用闸门启闭,调节上游水位和下泄流量,以满足向下一级渠道分水或控制、截断水流的需要。
节制闸常建在分水闸、泄水闸的稍下游,以利分水和泄水;或建在渡槽、倒虹吸管等的稍上游,以利控制输水流量和事故检修;并尽量与桥梁、跌水、陡坡等结合,以取得经济效益。
渠系节制闸的过水宽度要与上、下游渠道宽度相适应,以利于连接。
当采用轮灌时,节制闸上、下游渠道的设计流量相同,下游水位即为与设计流量相应的渠水位;当采用续灌时,节制闸上下游设计流量不同,水位需取相应流量的渠水位,但下游水位需计及下一级节制闸壅水的影响。
渠道节制闸多用开敞式,闸槛高程宜与渠底相平,采用平底宽顶堰,闸下消能防冲工程都比较简单,始流状态可依靠护坦上置的消力墩扩散水流,撞击消能。
04.第四章-水闸
水闸修建在河、渠堤之下时,便成为涵洞式水闸。根 据水力条件的不同,可分为有压式和无压式两类。
(三)按过闸流量大小分类
大(1)型水闸。过闸流量大于5000m³/s。 大(2)型水闸。过闸流量1000~5000m³/s。 中型水闸。过闸流量为1000~100m³/s。 小(1)型水闸。过闸流量为20~100m³/s。 小(2)型水闸。过闸流量小于20m³/s。
建闸后,为便于行人或车马通行,通常也在 闸墩上设置交通桥。交通桥的位置应根据闸室稳 定及两岸交通连接的需要而定,一般布置在闸墩 的下游侧。
四、分缝与止水
(一)分缝方式与布置
除闸室本身分缝以外,凡是相邻结构荷重相 差悬殊或结构较长、面积较大的地方也要设缝分 开。
(二)止水设备
凡是具有防渗要求的缝中都应设置止水设备。 对止水设备的要求是:①应防渗可靠;②应能适 应混凝土收缩及地基不均匀沉降的变形;③应结 构简单,施工方便。
(2)节制闸。在河道上或渠道上建造,枯水期用以抬高水位满足上游 取水或航运的需要;洪水期控制下泄流量,保证下游河道安全。
(3)冲沙闸。主要建在多泥沙河道上,用于排除进水闸、节制闸前或 渠道淤积的泥沙,减少引水水流的含沙量。
(4)分洪闸。建于天然河道的一侧。用来将超过下游河道安全泄量的 洪水泄入湖泊、洼地等滞洪区,以削减洪峰保证下游河道安全。
四、水闸的等级划分和洪水标准
见书中表格。
第二节 水闸的孔口尺寸确定
一、底板型式选择
闸底板型式有宽顶堰和低实用堰两种。 (1)平底板宽顶堰具有结构简单、施工方便、有利于排 沙冲淤、泄流能力比较稳定等优点;其缺点是自由泄流时 流量系数小,闸后比较容易产生波状水跃。 (2)低实用堰有WES低堰、梯形堰和驼峰堰等型式,其 优点是自由泄流时流量系数较大,可缩短闸孔宽度和减小 闸门高度,并能拦截泥沙入渠;缺点是泄流能力受下游水 位变化的影响显著,当淹没度增加时,泄流能力急剧下降。
第九章 闸门
支承铰的位置
布置在闸墩侧的牛腿上。 位于不受水流及漂浮物冲击的高程上
9.3 弧形闸门
三、结构选型 主要结构形式
主横梁式:水平横梁为主梁,适用于宽高比较大的弧形门。 主纵梁式:竖向纵梁为主梁,适用于宽高比较小的弧形门。
支臂形式
直支臂式: 斜支臂式:主梁跨度小,内力矩小,省材;但支承铰的侧 向推力加大,结构复杂,闸墩需加厚。 主横梁带双悬臂的直支臂式:具有前二者的优点。
9.3 弧形闸门
四、启闭力 启门力
Fw (9-4)
闭门力
FQ (9-5)
弧形闸门在启闭过程中,各中作用力的大小、作用点、 方向及力臂随开度变化而变化.
j4
9.3 弧形闸门
五、支承铰 作用
将闸门所受的水压力和部 分门重传给闸墩,保持闸门 启闭时能绕水平轴转动。
支承铰组成
承轴+ 活动铰链 +固定铰座
9.2 平面闸门
平面钢闸门的组成
承重结构:面板、梁系、竖向联结系、隔板、支承边梁 行走支承:支承于门槽的滑轮等 止水装置 吊耳
平面钢闸门的大小
由孔口尺寸确定
9.2 平面闸门
9.2 平面闸门
二、启闭力计算 闭门力FW:
FW nT Tzd Tzs nGG Pt
Tzd:支承摩阻力 Px:下吸力 G:闸门自重 Ws:加压的水重
nT : 摩阻力安全系数 Tzs:止水摩阻力 :自重修正系数(启门) nG G j:重块自重
静水启闭力
计算方法与动水启闭力一样,但需考虑水位差产生的摩阻
力,潜孔闸门可取1~5m的水头差,露顶闸门可取1m的水头
差进行计算。
水闸实用PPT课件PPT课件
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• 一、荷载及其组合
水 闸 挡 水 情 况 荷 载 示 意 图
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(一)水闸承受的主要荷载:
• 自重、水重、水平水压力、扬压力、浪压力、泥沙压力、土压力及地震荷 载等。
0.0
0
1
8
gD v02
0.1
3th0.7
gHm v02
0.7
0.5
•
g T•m v0
1
3.9
ghm v0 2
(5—34)
(5—35)
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• 式中 hm—平均波高(m); • V0—计算风速(m/s),可采用当地气象台站提供的30年一遇10min
平均最大风速; • D—风区长度(m),当对岸最远水面距离不超过水闸前沿水面宽度5
第10页/共113页
• (二)平面闸门的构造 • 平面闸门由活动部分(即门叶)、埋固部分和启闭设备三部分组成。其中门叶由承重结构[包括面板、 梁格、竖向连结系或隔板、门背(纵向)连接系和支承边梁等],支承行走部件、止水装置和吊耳等组 成。埋固部分一般包括行走埋固件和止水埋固体等。启闭设备一般由动力装置,传动和制动装置以及连 接装置等组成。
• 式中 Pj—计算水位Pl处的12 浪Pj 压1.力5 强0.度5( hkppah)z ; 0.7 H
•
λ—闸墩(闸门)底面处的浪压力强度折减系数,当
时,可采用0.5; Pj Ki hp hz
• Ki—闸前河(渠)底坡影响系数。
时,可采用0.6;当
H 1.7 hp hz
水闸sluice设计简介PPT培训课件
➢32.1 评标委员会在初审时将检查其报价是否有算术错误,对价格的算术错误按下述原则修正。修正后的结果对投标人有约束力,如 投标人不接受修正后的结果,则其投标将被拒绝,投标保证金将不予退还。
南京
水闸的类型、组成及构造
水闸
二、水闸的组成
土基上水闸立体示意图
2009.09
南京
水闸的类型、组成及构造
水闸
1.闸室(调节水位和流量) :底板、闸墩、闸门、
(胸墙)、工作桥、交通桥 ➢服务人员应该从头做起,从心开始,展现出容貌、气质、谈吐、服饰、反应、姿态、精神面貌等多方面的美姿美仪,还应动静结合,
南京
主要内容
水闸
1 概述
2 水闸的类型、组成及构造 3 水闸的孔口尺寸
4 闸室安全和地基处理 5 水闸室消能防冲 46 闸下防渗 7 闸室结构与两岸连接建筑物
8 其他闸坝建筑物
2009.09
南京
水闸的孔口尺寸
水闸
单宽流量:
应避免复杂地基处理;考虑抗冲刷能力q。 在水闸的可行性研究阶段,过闸单宽流量q可按下列数 据选用:
工程等别 ➢3、中标通知书发出之日起30日内,按照招标文件确定的事项签订合同。招标文件、中标人的投标文件以及评审过程中的有关澄清、
级 别 承诺文件均为合同的组成部分。
主要建筑物 次要建筑物 ➢11.4 买方在卖方按合同规定交货或安装、调试后,无正当理由而拖延接收、验收或拒绝接收、验收的,应承担由此而造成的卖方直
责。
Ⅳ 4 5 5 ➢(5)其他弄虚作假的行为。
➢服务不是强制性的行为,它是发自内心的,自愿、自动、自发、主动性的行为。因此,必须创造一个组织氛围,来代替高压式的服务 行为。植根式的服务文化正是满足了这种需求,其规划着眼于对企业服务观念、技术等各方面的全面性带动,严格强调全面参与。
水工水闸的构成及分类
水工水闸的构成及分类(孙国俊)水闸的构成及分类 :水闸在水利工程建筑中十分常见,当闸门关闭,可以拦洪、挡潮、蓄水抬高上游水位,以满足上游取水或通航的需要。
开启闸门,可以泄洪、排涝、冲沙、取水或根据下游用水的需要调节流量。
水闸多建于河道、渠系、水库、湖泊及滨海地区。
本文对水闸的功用及组成做了详细的分析,为水利工作提供参考。
水闸的作用:水闸控制水位、调节流量的低水头水工建筑物,是农田水利中龙头工程,常与堤坝、船闸、鱼道、水站、抽水站等建筑物组成水利枢纽,以满足防洪、排洪、航运、灌溉以及发电水利工程的需要。
水闸的分类按水闸所承担任务可分为:节制闸;进水闸、冲沙闸、分洪闸、挡潮闸、排水闸。
节制闸:调节上游水位,控制下泄流量;枯水期借以抬高水位,以利取水和上游航运,洪水期用以控制流量。
渠系建筑物中节制闸一般建于支渠分水口的下游,用以抬高水位,满足支渠引水需要。
天然河道的节制闸称为拦河闸,渠道的节制闸利用闸门启闭,调节上游水位和下泄流量,以满足向下一级渠道分水或控制、截断水流的需要。
节制闸常建在分水闸、泄水闸的稍下游,以利分水和泄水;或建在渡槽、倒虹吸管等的稍上游,以利控制输水流量和事故检修;并尽量与桥梁、跌水、陡坡等结合,以取得经济效益。
渠系节制闸的过水宽度要与上、下游渠道宽度相适应,以利于连接。
当采用轮灌时,节制闸上、下游渠道的设计流量相同,下游水位即为与设计流量相应的渠水位;当采用续灌时,节制闸上下游设计流量不同,水位需取相应流量的渠水位,但下游水位需计及下一级节制闸壅水的影响。
渠道节制闸多用开敞式,闸槛高程宜与渠底相平,采用平底宽顶堰,闸下消能防冲工程都比较简单,始流状态可依靠护坦上置的消力墩扩散水流,撞击消能。
上下游翼墙力求平顺,常采用扭曲面过渡,以减少水头损失。
在平原圩区的河渠上,在短距离内设置两个节制闸,俗称套闸,分级挡水,可起简易船闸的作用,既可解决好内外的交通运输,又可起到防洪排涝和控制水位的作用。
水闸的结构
简介关闭闸门,可以拦洪、挡潮、蓄水抬高上游水位,以满足上游取水或通航的需要。
开启闸门,可以泄洪、排涝、冲沙、取水或根据下游用水的需要调节流量。
水闸在水利工程中的应用十分广泛,多建于河道、渠系、水库、湖泊及滨海地区。
沿革中国修建水闸的历史悠久。
公元前598~前591年,楚令尹孙叔敖在今安徽省寿县建芍陂灌区时,即设五个闸门引水。
以后随建闸技术的提高和建筑材料新品种的出现,水闸建设也日益增多。
1949年后大规模现代化水闸的建设,在中国普遍兴起,并积累了丰富的经验。
如长江葛洲坝枢纽的二江泄水水闸闸,最大泄量为84000km3/s,位居中国首位,运行情况良好。
国际上修建水闸的技术也在不断发展和创新,如荷兰兴建的东斯海尔德挡潮闸,闸高53m,闸身净长3km,被誉为海上长城(见彩图)。
当前水闸的建设,正向形式多样化、结构轻型化、施工装配化、操作自动化和远动化方向发展。
水闸本段类型水闸,按其所承担的主要任务,可分为:节制闸、进水闸、冲沙闸、分洪闸、挡潮闸、排水闸等。
按闸室的结构形式,可分为:开敞式、胸墙式和涵洞式(图1)。
开敞式水闸当闸门全开时过闸水流通畅,适用于有泄洪、排冰、过木或排漂浮物等任务要求的水闸,节制闸、分洪闸常用这种形式。
胸墙式水闸和涵洞式水闸,适用于闸上水位变幅较大或挡水位高于闸孔设计水位,即闸的孔径按低水位通过设计流量进行设计的情况。
胸墙式的闸室结构与开敞式基本相同,为了减少闸门和工作桥的高度或为控制下泄单宽流量而设胸墙代替部分闸门挡水,挡潮闸、进水闸、泄水闸常用这种形式。
如中国葛洲坝泄水闸采用12m×12m活动平板门胸墙,其下为12m×12m弧形工作门,以适应必要时宣泄大流量的需要。
涵洞式水闸多用于穿堤引(排)水,闸室结构为封闭的涵洞,在进口或出口设闸门,洞顶填土与闸两侧堤顶平接即可作为路基而不需另设交通桥,排水闸多用这种形式。
水闸组成水闸由闸室、上游连接段和下游连接段组成(图2)。