7.第六章 水闸
水闸的概念
水闸的概念水闸的概念概述•水闸是人工修建的水利工程，用于调节和控制水位，防洪和灌溉等作用。
功能•调节水位：水闸可以通过开启或关闭闸门，控制水流的进出，从而调节河道或渠道的水位。
•防洪：在降雨较大或河水泛滥的情况下，水闸可以通过封闭闸门，阻止洪水的进入，保护周边区域的安全。
•灌溉：水闸可以调节灌溉水源，向农田供水，提供农作物生长所需的水量。
基本结构•闸门：水闸的核心部件，用于控制水流进出和水位的调节。
•闸槽：安装闸门的槽道，负责承受水压和维持闸门的正常运行。
•控制室：用于控制闸门的开闭和水位的调控，可以手动或自动操作。
•泄洪道：当水位过高时，通过泄洪道释放多余水量，以保持水闸的稳定。
分类•按用途分类：主要分为治理型水闸、交通型水闸、灌溉型水闸等。
•按闸门类型分类：常见的有斜侧式闸门、斜板式闸门、双拱闸门等。
•按闸门控制方式分类：可以分为手动控制、液压控制、电动控制等。
应用案例•三峡水闸：是世界上最大的水利工程之一，主要用于消除丹江口、贵州、湖北等地的洪水威胁，以及发电和提供水利用途。
•阿约尔水闸：位于埃及尼罗河上，是世界上最大的水闸之一，主要用于调控沿尼罗河流域的灌溉和供水。
水闸作为水利工程的重要组成部分，具有调节水位、防洪和灌溉等功能，为人类社会的发展和生活带来了巨大的效益和便利。
同时，水闸的建设和管理也需要充分考虑环境保护和生态平衡，以实现可持续发展。
当然，水闸在不同国家和地区的应用中，也有不同的特点和技术。
在中国，水闸的建设和管理主要由水利部门负责。
近年来，随着水闸技术的不断提升，越来越多的新型水闸被应用于各地，如气囊闸、淡水水闸等。
这些新型水闸具有结构简单、操作便捷、自动化程度高等特点，能够更好地满足不同地区的需求。
在世界范围内，不同国家的水闸技术也有差异。
一些发达国家在水闸的设计和运行中注重保护环境和生态，采取了一系列措施来减少对河流生态系统的影响，如鱼道建设、水闸的倒闸策略等。
总的来说，水闸作为水利工程的重要组成部分，对于调节水流、防洪和灌溉等起着重要的作用。
水闸的有趣知识点总结
水闸的有趣知识点总结1.水闸的种类水闸按照功能和结构可以分为不同的种类，例如：船闸、溢流闸、节制闸、引水闸、排水闸、水电站、防洪闸等。
每种水闸都有其独特的设计和用途。
2.水闸的历史水闸的历史可以追溯到古代文明，最早的水闸可以追溯到公元前2400年的中国。
随着人类社会的发展，水闸的设计和建设技术也不断改进和完善。
3.水闸的结构水闸的结构通常由流量调节设施、水闸门、溢流设施、控制和监测设备等组成。
各个部件紧密配合，共同完成水闸的功能。
4.水闸的工作原理水闸通过调节水位和流量，控制水流的方向和速度，以实现其调节水位、防洪、发电等功能。
不同种类的水闸有着不同的工作原理。
5.水闸的应用水闸广泛应用于水利、航运、灌溉、水电等领域，为人类的生产生活带来了巨大的便利和效益。
6.水闸的建设过程水闸的建设过程包括勘察、设计、施工、监测和运维等阶段，每个阶段都需要精心组织和管理，以保证水闸的使用安全和效益。
7.水闸的维护与保养水闸作为重要的水利设施，需要定期进行维护和保养，以确保其正常运行和安全稳定。
维护与保养工作包括清淤、检修设备、涂漆防腐、安全排查等。
8.水闸的环境影响水闸的建设和运行对周围的环境会产生一定的影响，包括水质、土壤、植被等方面。
因此，在水闸建设和运行过程中需要进行环境评估和保护。
9.水闸的技术创新随着科技的发展，水闸的设计和建设技术也在不断创新和改进，例如新型水闸门、自动化控制系统、无人巡检技术等，为水闸的运行和管理带来了新的可能。
10.水闸的破坏与事故水闸在使用过程中可能会受到破坏或发生事故，例如门体失灵、溢流堵塞、设备故障等，这些都会对周围的人和物产生严重影响，因此需要加强管理和监测。
总之，水闸是一种非常重要的水利工程设施，它在控制水位、调节水流、防洪和发电等方面发挥着重要作用。
了解水闸的有趣知识点能够增加我们对水闸的认识和理解，促进对水利工程的发展和改进。
希望以上的水闸有趣知识点能够给大家带来一些启发和启示，让我们更加关注和重视水闸的建设和运行。
第6章 水闸讲稿课件
（6）冲沙闸：以葛洲坝为例。301
（7）泄洪闸（同拦河坝）
（8）船闸（专门建筑物）
（9）排污闸
排冰闸
2、按闸室结构形式来分
（1）开敞式水闸 302
开敞式（不设胸墙）：多用于泄洪、排水、过船。
（2）胸墙式水闸 302
胸墙式分为：固定胸墙和活动胸墙。 当上游水位变幅大，而泄量又有限制，为避免闸 门过高，常设胸墙。 （3）封闭式及涵洞式水闸 302
水闸挡水后，在闸基和边墩、翼墙的背水侧 产生渗流。
渗流不利的影响：
⑴ 对稳定不利
对闸室地基的抗滑稳定不利；对翼墙、边墩
的侧向稳定不利。
⑵ 可造成管涌、流土渗透变形。
⑶ 损失水量。
⑷ 使地基中可溶物质加速溶解。
一、水闸的防渗长度及地下轮廓的布置
1.防渗长度的确定
自铺盖前端开始，沿铺盖、板桩两侧、
底板、护坦等与地基的接触线，称地下轮廓
◆缺点：
(1)沿地基轮廓的渗压水头并不是直线变化的； (2)出逸坡降与沿地下轮廓的平均（或加权平均）渗透 坡降并不相同,J出逸要大的多。
渗透变形的检查---检查管涌、流土是否 发生，出逸坡降J出>【J】
发生现象 非粘性土 产生管涌 1.出逸处设反滤层； 2.加深出逸前的齿墙或增设不长的板桩(降低 J 出)。 对粘土 产生流土 1.加大紧近齿墙的海漫厚度(压重) 2.加深齿墙或增设不长的板桩(降低 J 出) 解决方法
平原区水闸枢纽工程分等指标表 301
工程级别 规模 最大过闸流量 防护对象的重 要性 Ⅰ 大（1）型 ≥5000 特别重要 Ⅱ 大（2）型 5000～1000 重要 Ⅲ 中型 1000～100 中等 Ⅳ 小（1）型 100～20 一般 Ⅴ 小（2）型 <20
第六章 水闸
1.流体力学方法（了解）
������2 ℎ ������������ 2 ������2 ℎ + 2 ������������
= 0（拉普拉斯方程）
渗透坡降 ������ =
������ ������
（2）莱茵法 莱茵于1934年根据更多的实际工程资料认为：沿闸基渗流轮廓线单位长 度消耗的水头并不相同，单位水平渗流消耗的水头只为单位铅直渗流的 1 3 。 如全部折算为铅直渗流，则折算后渗流长度 ������′ 为：
������′ = ������1 + ������2 3
������
∵ ������′ ≥ ������ ′ ������
∴
������ 3
+ 18 ≥ 4.0 × 10 − 3 = 28
������ ≥ 30 m 答：铺盖的长度至少为30米。
10.00
3.00 0.00
−1.00 −2.00
������ ������ 3
15
������
排水起点
四、地下轮廓线的布置
������ ������
→ 加大������ → 加铺盖 + 板桩 + 排水设备后移 】
3. 粉砂地基【地震时易流动 → 打封闭板桩】 4. 有承压水的地基【排水】
渗透压力图解（延长铺盖）
延长前
延长后
闸底板渗透压力减小，渗径延长
渗透压力图解（排水设备前移）
移动前
移动后
闸底板渗透压力减小，渗径缩短
④挡潮闸
作用：①阻止海潮沿河流上溯，免使土地盐碱化； ②汛期受潮水顶托，易造成内滞（可抽排）。 启闭运用条件：涨潮时（关闸挡水）、退潮时（开闸泄水）。 特点：受双向水头作用。
初中物理水闸知识点总结
初中物理水闸知识点总结一、水闸的组成和作用水闸通常由闸门、闸座、闸槽、溢流堰、堤坝等部分组成。
闸门是水闸的关键部分，可以控制水流的大小和方向。
闸座是用来支撑闸门的部分，承受着水压力。
闸槽是安装闸门的地方，是水闸的主体结构。
溢流堰和堤坝用来控制水位，防止水泄漏和洪水。
水闸的作用主要有以下几个方面：1. 调节水流：水闸可以根据需要控制水流的大小和方向，保证水资源的合理利用。
2. 防止洪水：水闸可以在洪水来临时关闭闸门，把洪水阻挡在外面，减轻洪灾的危害。
3. 提高水位：水闸可以在需要时提高水位，确保供水和灌溉用水的需要。
4. 调节船只通行：水闸可以在船只需要通行时开启闸门，让船只通过，提高水上交通效率。
二、水流的原理和特点在水闸中，水流的原理和特点是物理学中重要的知识点。
水流是一种流体流动的现象，它遵循流体力学的一些基本规律。
1. 流体的性质：流体是一种没有固定形状和固定体积的物质，它可以流动，具有一定的流体性质。
2. 流体的流动规律：流体的流动遵循质点运动规律。
在水闸中，水流可以被看作是由许多微小的质点组成的，它们在力的作用下按照一定的规律运动。
3. 流体的连续性方程：连续性方程是描述流体在运动过程中质点数量守恒的基本规律。
在水闸中，水流的连续性方程可以用来描述流体在闸门开启或关闭时的流动情况。
4. 流体的压力和速度：在水闸中，流体的压力和速度是密切相关的。
根据伯努利定律，流体的速度越大，压力越小；流体的速度越小，压力越大。
这一定律在水闸中有着重要的应用，可以用来控制水流的大小和方向。
三、水闸的工作原理水闸的工作原理是基于流体力学和水动力学的一些基本规律，它涉及到压力、流速、流量等重要参数。
1. 开启水闸：当水闸需要开启时，可以通过控制闸门的开启程度和速度，来调节水流的大小和方向。
根据伯努利定律，开启闸门后，水流的速度增大，压力减小，从而实现水流的控制。
2. 关闭水闸：当水闸需要关闭时，可以通过控制闸门的关闭程度和速度，来实现快速封闭水流，防止洪水和水泄漏。
水闸的概念
水闸的概念1. 定义水闸是一种用于控制水流的设施，通常由拦河堰、溢流堰、泄洪孔等组成。
它可以调节河流、运河、水库等水体的水位，以实现灌溉、航运、排涝等多种目的。
2. 关键概念2.1 拦河堰拦河堰是构筑在河道上的一道阻挡物，用于截断水流，形成一定高度的积水区域。
拦河堰通常由混凝土或钢筋混凝土建造而成，具有一定的强度和稳定性。
它起到了防止洪水泛滥和调节水位的作用。
2.2 溢流堰溢流堰是安装在拦河堰上方或侧面的结构，用于控制水位超过一定限制时的流量。
当水位超过溢流堰高度时，多余的水将从溢流口倾泻而出，以防止积水区域内发生洪灾。
2.3 泄洪孔泄洪孔是安装在拦河堰或溢流堰上部的出水口，用于控制水位过高时的泄洪流量。
泄洪孔通常通过调节开启程度来控制流量，从而实现对水位的调节和排涝功能。
2.4 控制系统水闸的关键组成部分是控制系统，它由传感器、执行机构和控制器等设备组成。
传感器用于监测水位、流量等参数，将数据传输给控制器；控制器根据设定的参数和逻辑判断，通过执行机构来调节拦河堰、溢流堰和泄洪孔等部件的开启程度，以实现对水位和流量的精确控制。
2.5 水闸类型根据不同的功能和用途，水闸可以分为多种类型，包括：•河道水闸：用于调节河道水位，并保护沿岸地区免受洪灾侵袭。
•船闸：用于船只通过两个不同水位的河段或运河段。
•水库闸门：用于调节水库蓄水量、供给农田灌溉或发电。
•排涝闸门：用于排除积水区域内过剩的降雨或地下水。
3. 重要性3.1 水资源管理水闸在水资源管理中起着重要的作用。
通过控制水位和流量，水闸可以合理分配水资源，保证农田灌溉和城市供水的需求。
同时，它还可以调节河流的生态环境，维护河道的稳定性和生物多样性。
3.2 防洪减灾洪水是自然灾害中最常见的一种，对人类和环境造成巨大的损失。
水闸作为防洪工程的重要组成部分，可以调节河道流量，控制洪峰过程，减轻洪水对下游地区的影响。
它还可以通过泄洪功能排除降雨过剩和积聚的地表水。
水工建筑物课件-水闸资料
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。
g—重力加速度，m/s2。
⑵ 孔流情况：
L0
Q
a 2gH
（ 6–2）
式中: a——闸门开度或胸墙下孔口高度，m；
、μ——宽顶堰上孔流的淹没系数和流量系数，
可由《水闸设计规范》(SL265–2001) 的附表查得。
过闸单宽流量q直接影响消能防冲的工程量和工程造价。闸 孔总净宽L0↑，q↓；闸孔总净宽L0↓，q↑。 为此，需要结合河床或渠道的土质情况、上下游水位差、 下游水深等因素，选用适宜的最大单宽流量qmax。 q的选用：
过水能力：与上下游水位、底板高程、闸孔净宽相互关联， 需对不同方案进行技术经济比较后确定。
4.确定闸室单孔宽度和总长度
闸室单孔宽度l0：根据闸门型式、启闭设备条件、闸孔
一、水闸的类型
1、按承担任务分类（图6–1）
（1）节制闸（拦河闸） 一般拦河而建，枯水期截断河道，抬高水位，以
利于上游航运或进水闸引水，洪水期用以控制下泄流 量。节制闸在灌溉渠系中位于干、支渠分水口附近。 （2）进水闸（取水闸）
在河道、水库或湖泊的岸边，建闸引水，并控制 入渠流量。有开敞式及涵洞式两种，常建在渠首。
❖ 葛洲坝二江泄洪闸：共27孔，闸高33m，最大泄量达 83900m3/s，居全国之首，1988年至今运行良好。
水闸
6.4 水闸的消能、防冲设计
❖类型 ①干砌石海漫：常用于海漫后段(Fig6-18) ②浆砌石海漫：常用于海漫前段 ③混凝土板海漫：板中设排水孔，下设反滤或垫层 ④钢筋砼板海漫：流速较大时采用
⑤其它形式海漫：铅丝笼海漫(Fig6-19)
3 海漫的长度
❖影响因素：单宽流量、水位差、地质条件、尾水深度、海 漫粗糙度……
6.3 水闸的防渗、排水设计
三、防渗及排水设施
❖ 防渗设施 铺盖 板桩 齿墙
❖排水设施
铺设在护坦、浆砌石海漫及闸底板下面的起导渗作 用的砂砾石层
6.3 水闸的防渗、排水设计
（一）铺盖
❖ 目的：延长渗径 ❖ 要求：相对不透水以防渗，具柔性以适应地基变形 ❖ 材料：粘土、粘壤土、沥青混凝土，有时可用钢筋
横轴旋滚进一步消能
6.4 水闸的消能、防冲设计
（二）消力池的深度、长度、底板厚度的确定
❖深度：试算，选取最不利的流量对应的深度；要求水跃起点
位于消力池前端或斜坡坡脚
❖消力池长度
Lsj Lj
Ls L
6.9h
j
hc
ห้องสมุดไป่ตู้
0.7
~
0.8
❖消力池底板厚度：由抗冲、抗浮要求确定
6.4 水闸的消能、防冲设计
6.5 闸室的布置与构造
五、交通桥、工作桥、检修便桥 1 交通桥
❖设在水闸下游一侧 ❖板式结构：跨度<3～6m常用 ❖T型梁结构：跨度=6～20m常用 ❖预应力钢筋砼结构：跨度>20m常用 ❖多用单跨简支
2 工作桥
❖板式结构：小型水闸常用 ❖装配式梁板结构：大中型水闸常用 ❖采用固定式启闭机和活动式启闭机的工作桥高度不同
❖ 上游连接段
水利工程之水闸基本
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。
水闸
概述
水闸的类型
水闸的组成及构造 水闸的孔口尺寸 闸室的安全和地基处理 消能防冲
闸下防渗与闸室结构 两岸连接建筑物 其他闸坝建筑物
・所谓水闸，就是修建在河道、渠道或湖、海口,
利用闸门控制流量和调节水位的水工建筑物。
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
・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。
・2•闸室段：是水闸的主体部分，通常包括底板、 闸墩、闸门、胸墙、工作桥及交通桥等。底板 是闸室的基础，承受闸室全部荷载，并较均匀 地传给地基，此外，还有防冲、防渗等作用。 闸墩的作用是分隔闸孔并支承闸门、工作桥等 上部结构。闸门的作用是挡水和控制下泄水流。 工作桥供安置启闭机和工作人员操作之用。交 通桥的作用是连接两岸交通。
•涵洞式水闸：闸（洞）身上面填土封闭的水闸，又 祿軒闭金水闸。涵洞式采闸常甬于穿堤取水或排水 的水闸。洞内水流可以是有压的或者是无压的。
第六章 水闸设计预习报告
水闸是一种利用闸门挡水和泄水的低水头水工建筑物，多用于河道,渠系及水库、湖泊岸边。
我国修建水闸的历史可追溯到公元前6世纪的春秋年代，据《水经注》记载，在位于今安徽寿县城南的芍陂灌区中即设有进水和供水用的5个水门。
至1991年，全国已建成水闸2.9万座，给国民经济带来了很大的效益。
现在的水闸建设，正在向形式多样化、结构轻型化、施工装配化、操作自动化和遥控化发展。
一、工作特点：建在软土地基上的水闸具有以下一些工作特点:(1) 软工地基的压缩性大, 承载能力低, 抗冲能力差, 细砂容易液化, 在闸室自重及外荷作用下，地基可能产生较大的沉降或沉降差, 造成闸室倾斜, 止水破坏，闸底板断裂甚至发生塑性破坏引起水闸失事。
(2) 水闸在泄流时, 尽管流速不高, 但水流仍具有一定的剩余能量, 而土基的抗冲能力较低, 可能引起水闸下游的冲刷, 此外水闸下游常出现的波状水跃和折冲水流, 将会进一步加剧对河床和两岸的淘刷。
同时, 由于闸下游水位变幅大, 闸下出流可能形成远驱水跃，临界水跃甚至淹没度较大的水跃, 因此消能防冲设施要在各种运用情况时都能满足设计要。
(3) 土基在渗水流作用下, 容易产生渗透变形特别是粉、细砂地基, 在闸后易出现翻砂冒水现象,严重时闸基和两岸会被掏空, 引起水闸沉降, 倾斜, 断裂甚至倒塌。
基于上述特点,设计时需要解决好以下几个问题:(1) 选择适宜的闸址。
(2) 选择与地基条件相适应的闸室结构形式，保证闸室及地基的稳定。
(3) 做好防渗设计, 特别是上游两岸连接建筑物及其与铺盖的连接部分, 要在空间上形成防渗整体。
(4) 做好消能、防冲设计，避免出现危害性的冲刷。
二、水闸类型：(1) 节制闸：拦河或在渠道上建造, 用于拦洪,调节水位以满足上游引水或航运的需要,控制下泄流量,保证下游河道安全或根据下游用水需要调节放水流量。
(2) 进水闸: 建在河道, 水库或湖泊的岸边, 用来近控制引水流量, 以满足灌溉,发电或供水的需要。
水闸的分类和组成
水闸的分类和组成水闸是一种用于调节水流的工程设施，广泛应用于水利工程中。
根据其功能和结构特点的不同，水闸可以分为多种类型。
本文将介绍水闸的分类和组成，以便读者更好地了解和认识水闸。
一、水闸的分类根据水闸的用途和功能，可以将水闸分为以下几类：1. 通航水闸：用于船舶通过，调节航道水位，确保船只安全通行。
通航水闸一般设有闸门，通过升降闸门来调节水位。
通航水闸在河流、运河等水运交通线上起着重要的作用。
2. 水能利用水闸：用于发电、灌溉或供水等用途。
水能利用水闸通常是大型水电站或灌溉工程的重要组成部分，通过调节水流，实现对水能的有效利用。
3. 防洪水闸：用于调节河流水位，控制洪水的发生和蔓延。
防洪水闸通常位于河流下游，通过调节闸门的开闭来控制水位，防止洪水对下游地区的侵袭。
4. 蓄水水闸：用于调节水库的水位，控制水库的蓄水量。
蓄水水闸通常位于水库的出口，通过调节闸门的开闭来控制水库的进出流量，实现对水库水位的调节。
5. 分水水闸：用于将河流的水流分流到不同的渠道或水系。
分水水闸通常位于两个或多个河道的交汇处，通过调节闸门的开闭来分流水流，实现对水资源的合理利用。
6. 排涝水闸：用于排除地区内的积水，保证地势低洼地区的排水畅通。
排涝水闸通常位于城市或农田的排水系统中，通过调节闸门的开闭来控制水流的排出，保证地区的排涝效果。
二、水闸的组成水闸主要由以下几个部分组成：1. 闸门：是水闸的核心部件，用于控制水流。
闸门通常由钢材制成，具有较强的耐压能力。
根据水闸的用途和功能不同，闸门的形式和数量也会有所不同，常见的闸门形式有升降闸门、旋转闸门等。
2. 闸槽：是用于容纳闸门的槽道结构，通常由混凝土或钢材构成。
闸槽具有良好的密封性能，能够有效防止水流泄漏。
3. 引水设施：用于引导水流进入或流出水闸。
引水设施通常包括进水口、出水口、引水渠等，其设计合理与否直接影响水闸的运行效果。
4. 控制设备：用于控制闸门的开闭和操作。
第六、七章 进水及引水建筑物
拦污设备(trash rack或trash screen)
1. 作用：防止有害污物、漂浮物等进入进水口，影响过 水能力。 2. 布臵： (1) 平面倾斜：倾角一般为60-70。过水断面大，易于清 污，适用于洞式、岸墙式。 (2) 平面直立：适用塔式、坝式 (3) 多边形：适用坝式相连。
塔式进水口可一 边或四周进水。
适用：当地材料坝、进
口处山岩较差、岸坡 又比较平缓.
三、 塔 式 进 水 口
塔式进水口实物图
4.坝式进水口
特征：进水口依附在坝体的上游面上，并与坝内 压力管道连接。进口段和闸门段常合二为一，布 置紧凑。 适用：混凝土重力坝的坝后式、坝内式和河床式 电站。
图6-15 设有冲水闸的进水口总体布置
1-闸墩 2-边墩 3-上游翼墙 4-下游翼墙 5-闸底板 6-拦沙坎 7-截水墙8-消力池 9-护坦 10-穿孔混凝土板 11-乱石海漫 12-齿墙 13-胸墙14-工作桥 15-拦污栅 16-检修门 17-工作闸门 18-下游检修门 19-下游闸板存放槽20-启闭机
•门宽B 等于洞径D，门高略大于洞径D。
（3）渐变段 渐变段是矩形闸门段到圆形隧洞的过渡段。 通常采用圆角过渡，圆角半径r可按直线规律变 为隧洞半径R；渐变段的长度一般为隧洞直径的
水闸的教学知识点总结
水闸的教学知识点总结1.水闸的基本概念水闸是一种用于控制水流的设施，主要用于防洪、灌溉和水能利用等方面。
水闸通常由闸门、闸墩、闸槽、闸壳、启闭机构、溢流设施等组成。
闸门是水闸的主要构件，用于控制水流的开关，根据闸门的不同形式和运动方式，水闸可以分为平板闸、滑门闸、卷帘闸、拱门闸等类型。
2.水闸的分类根据用途和工作原理的不同，水闸可以分为防洪闸、灌溉闸、水能利用闸等类型。
防洪闸主要用于控制河流的水位，防止洪水泛滥。
灌溉闸用于调节渠道的水流，以满足农田灌溉的需要。
水能利用闸则是用来控制水流，以便发挥水流的动力作用，实现发电等用途。
根据闸门的不同形式和运动方式，水闸还可以分为平板闸、滑门闸、卷帘闸、拱门闸等类型。
3.水闸的设计原理水闸的设计需要考虑多个因素，包括水文地质条件、工程用途、施工条件、维护管理等。
在设计中，需要根据所在地区的水文地质条件，确定水流的流量、水位、流速等参数，以确定闸门的尺寸、形状和运动方式。
4.水闸的施工技术水闸的施工需要遵循一定的标准和规范，包括材料选择、结构设计、施工工艺、安全管理等方面。
在施工中，需要注意闸门的尺寸、材质、密封性能等，保证其能够正常运行，并且具有良好的防洪效果。
5.水闸的维护与管理水闸的维护与管理是水利工程建设的重要环节，直接关系到水闸的使用寿命和防洪效果。
维护工作包括定期巡查、保养检修、设备更换等内容，需要有专门的维护人员进行管理和操作。
水闸作为一种重要的水利工程设施，对于防洪、灌溉和水能利用等方面具有重要的作用。
掌握水闸的基本概念、分类、设计原理、施工技术、维护与管理等知识是非常有必要的，可以帮助我们更好地了解水闸的作用和使用方法，从而更好地运用水利资源，促进经济的发展和社会的进步。
水闸的详细知识点(K12教育文档)
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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。
第六章 水闸PPT课件
(1)作用:上游翼墙,引导水流平顺入闸,并配合铺盖防渗 下游翼墙,引导水流均匀扩散,避免出现回流,旋涡；
(2)布置：上游翼墙的上端插入岸坡,墙顶高出最高水位 0.5-1.0m；下游翼墙的下端插入岸坡,墙顶高出下游 最高泄水位；长度≥消力池长度,扩散角为7°-10°；
(3)结构形式:重力式、悬臂式、扶壁式、空箱式等；
(4)平面布置形式:
2.护坡：常用干砌石或竖砌石做成，长度竖起达海漫 后防冲槽下游，干砌石护坦每隔6-10m设砼或浆砌石 板一道。断面尺寸为30*60cm，护坡坡脚及护坡与河 岸交接处，应设齿墙（0.5m深）护坦下应设0.1m厚的 卵石或粗砂垫层。
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第七章 河岸溢流道
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第一节 概述
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一.泄水建筑物的类型
1.河床式泄水道: 坝顶溢流,中孔,底孔,坝下等。用于重力
坝,拱坝等,枢纽布置集中,管理集中； 2.河岸式泄水道:
河岸溢洪道,泄水隧洞等。常用于土石坝, 轻型坝等不允许坝身过水的工程中,或在河谷 狭窄,枢纽布置拥挤时 ；
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二. 河岸溢洪道的形式
1.正槽溢洪道:
泄槽与溢流堰轴线正交,过堰水流方向与泄槽轴线一致。其特点是:
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（二）海漫构造
1． 海漫构造的基本要求： （1）表面有一定粗糙度，以便于进一步消
除水流余能，保证河床及岸坡不受冲刷；。
（2）具有一定的透水性降低扬压力； （3）具有一定的柔性，以适应地基的冲刷
变形；
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2.常见的海漫结构形式：
（1） 干砌石海漫：砌石粒径≥30cm，厚度0.4-0.6m,下铺10-15cm厚碎石，粗砂垫层。 每隔6-10mm设一浆砌石石梗以提高抗冲能力。具有较好的柔性。
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（二）板桩 • 桩深：透水层较薄时，插入不透水层1m以上， 透水层厚时，桩深为（0.6-1.0）倍水头； • 材料：
木料(一般厚8-12cm，宽20-30cm,长3-5m) 钢筋砼(一般厚10-15cm，宽5-10cm,长12-15m) 钢板(我国少用)；
• 板桩与闸室底板连接：见P301图10；
第七章 河岸溢流道
第一节 概述
一.泄水建筑物的类型
1.河床式泄水道: 坝顶溢流,中孔,底孔,坝下等。用于重力 坝,拱坝等,枢纽布置集中,管理集中； 2.河岸式泄水道: 河岸溢洪道,泄水隧洞等。常用于土石坝, 轻型坝等不允许坝身过水的工程中,或在河谷 狭窄,枢纽布置拥挤时 ；
二. 河岸溢洪道的形式
（一）铺盖： 由相对不透水性、柔性材料铺成，通过延长渗径防渗 1. 粘土与粘壤土铺盖 • 渗透系数小于地基的100倍以上，最好达1000倍； • 铺盖长度：为闸上水头的2—4倍； • 铺盖厚度：最小厚度不得于0.5-0.75m； • 保护层——砂，块石，砂砾石 2. 沥青砼铺盖： • 渗透系数：K=10-8——10-9cm/s； • 厚度：5-10cm； • 接缝处理：多为搭接； 3. 钢筋砼铺盖： • 厚度>0.4m (连接处>0.8m )； • 用沉降逢分开，设止水；
第三节 水闸的防渗与排水
一．水闸的防渗长度及地下轮廓布置
（一）防渗长度 L≥CH
注：L——水闸的防渗长度（水平竖起段之和）m H——上下游水位差 m C——渗经系数，由地基土的性质决定(见P294表6-1)
（二）布置： 上游——以水平铺盖为主，也可采用竖直防 渗墙 下游——以排为主，设排水孔
二．防渗及排水设施
第二节 正槽溢洪道
由引水段,控制段,泄槽,出口消能段,尾水段组成。 一.引水段 1.作用:使水流平顺地由水库进入控制段；
二.控制段
<一>形式: • 堰式控制段：控制建筑物为各种形式的堰； • 渠式控制段：当溢洪道水流方向地形平缓,开挖的明槽长度 L>10水深时,不属宽顶堰范围(L增大,q减小)； <二>堰的形式:(以堰顶宽δ 与溢流水深H的关系划分) 1.明渠水流:δ >10H时,即为渠式控制段； 2.宽堰顶:2.5H<δ <10H时,流量系数为0.32-0.385； • 特点:结构简单,施工方便,流量系数较低； • 适用:流量较小,或地形平缓的中小型工程,需衬砌； 3.实用堰:0.67H<δ <2.5H时, • 特点:流量系数比宽顶堰大(>0.4),挖方较多,施工复杂； • 适用:多用于大,中型工程； 4.驼峰堰:(岳城水库):由不同半径的弧组成,水流特点介于宽顶 堰与实用堰之间,堰身较宽,地基应力较均匀,整体稳定性较好, 常用于软弱地基中。
（三）孔闸总净宽： (根据设计流量、上下游水位、初拟的底板高程和堰型 确定) Q L0 m 2 g H 0 1． 水流为堰流时：
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2．水流为孔流时：
L0
Q ' a 2 g H 0
• 单宽流量 q 的控制：
–粉砂、细砂地基：q=5-10m3/s.m –砂址土基宽：q=10-15 m3/s.m –址土地基：q=15-20 m3/s.m –坚硬粘土地基：q=20-25 m3/s.m
四．设计内容
1． 闸址选择； 2． 确定孔口形状和尺寸； 3． 功能防冲设计； 4． 防渗排水设计； 5． 稳定计算； 6． 沉降校核及地基处理； 7． 连接建筑物形式和尺寸； 8． 结构设计；
第二节 闸址选择及闸孔设计
一.闸址选择
• • • •
适宜的地基：土壤，中砂，粗砂，砂砾石地基； 需处理的地基：游泥层、粉细砂地基； 拦河闸要求河岸稳定，水流顺直的河段； 进水闸尽量选在凹岸，引水方向与河道主流夹 角<30O； • 分洪闸尽量选在凹岸或顺直河道主流侧； • 冲冲闸尽量选在河谷深槽处；
五．下游翼墙及护坡
1.翼墙 (1)作用:上游翼墙,引导水流平顺入闸,并配合铺盖防渗 下游翼墙,引导水流均匀扩散,避免出现回流,旋涡； (2)布置：上游翼墙的上端插入岸坡,墙顶高出最高水位 0.5-1.0m；下游翼墙的下端插入岸坡,墙顶高出下游 最高泄水位；长度≥消力池长度,扩散角为7°-10°； (3)结构形式:重力式、悬臂式、扶壁式、空箱式等； (4)平面布置形式: 2.护坡：常用干砌石或竖砌石做成，长度竖起达海漫 后防冲槽下游，干砌石护坦每隔6-10m设砼或浆砌石 板一道。断面尺寸为30*60cm，护坡坡脚及护坡与河 岸交接处，应设齿墙（0.5m深）护坦下应设0.1m厚的 卵石或粗砂ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ层。
三．海漫
（一）布置： • 海漫布置在消力池后，由5-10m长的水平段和 坡度不陡于1：10的斜坡段组成。水平段顶面 高底一般与护坦齐平或比消力池尾槛低0.5m； • 海漫的长度由下泄流量、水流扩散情况。上下 游水位差，尾水深度及河床地质条件等因素决 定，海漫的粗糙程度与海漫的长度有关，按 《水闸设计规范》（SO133-84）规定；
3.竖井式溢洪道. 由溢流喇叭口段,竖井段,弯道段,水平 泄洪洞段组成.主题为泄洪隧道. 4.虹吸式溢洪道. 是一种封闭式溢洪道,利用虹吸作用吸 泄水。其原理是:当水位上升到超过堰顶高 程时,水流沿堰面下泄,并与空气掺混,逐渐 将水道内的空气带出,从而在水道中形成负 压,进而形成真空,增加泄水量,当水流充满 整个水道时,形成完全虹吸泄流,当水位低于 上游孔口下缘时,停止泄水。
• 过闸水位差：0.1--0.3m
(四)确定闸室宽及单孔宽： 单孔宽由闸门形式、启闭设备条件、运用要求等确 定，一般: l0=8-12m(大中型水闸)。 • 孔数：n=L0/l0 取定时，应略大于计算值，总净宽 不宜大于计算值的3%-5%； • 宜采用单数孔，便于对称开启； • 闸室总宽度：L0=n l0+(n-1) d (d：为闸墩厚度)
二．水闸的组成
1．闸室：闸门，闸板、边坡（岸墙）、底板， 胸墙，工作桥、交通桥、起闭机； 2．上游连接段：两岸翼墙及河流铺盖，引导 水流平顺入闸，护坦、防渗； 3．下游连接段：护坦、海漫、防溃槽，翼墙， 护坡，消能，均匀扩散，防冲等；
三．土基上水闸的工作特点
1. 工作特点： (1)土基压缩性大，承载能力差，抗冲能力差，尤其细 砂易液化，可能产生较大沉降或者水均匀沉降。 造成闸室倾斜，止水破坏，底板裂缝断开等； (2)泄水时下游冲刷问题，常出现坡状水跃，折冲水流； (3)易产生渗透变形； 2. 设计要求： (1)选择恰当的闸址； (2)做好防渗设计； (3)选择与在基条件相适应的闸室结构形式； (4)做好消能防冲设计；
第六章 水闸
第一节 概述
一 、水闸的功能与分类
（一） 按水闸原理任务分 1. 节制闸：用于拦洪,调节水位以满足上游水位或航道的需要。控制下泄流量， 保证下游河道安全； 2. 进水闸：建在河道水库、湖泊岸边，用于控制引水流量； 3. 分洪闸：建在河道一侧，用于将超过下游河道安全泄量的洪水泄入分洪区或 分洪道（如荆州南北闸）； 4. 排水闸：江河沿岸用于排除内河低洼地积水（双向挡水作用）； 5. 挡潮闸：入海口，挡潮，泄水（双向挡水）； 6. 冲沙闸：多泥沙河流上排沙； （二） 按闸室结构分： 1. 开敞式：可排沙、漂、过木； 2. 胸墙式：用于上游水经便幅度较大，水闸净宽为低水位控制高水位时需用闸 门控制流量时； 3. 涵洞式：穿堤取水或排水； （三） 按过闸流量分： 1. 大型水闸：Q>1000m3/s； 2. 中型水闸：Q=100—1000 m3/s； 3. 小型水闸：Q<100 m3/s；
靠紧底板，插入铺盖内——用于沉降量大的工 程； 插入底板下凹槽中——用于沉降量小的工程；
（三）齿墙 底板上下游端设齿墙，与地基相连。齿墙深 1m左右。 （四）其它防渗设施： • 垂直防渗：砼防渗墙、灌注式水泥砂浆帷幕、 高压旋喷法防渗墙等。 （五）排水及反滤层： • 排水：护坦或海漫底部铺0.2-0.3m厚粒径为 1-2cm的卵石、砾石或碎石。 • 反滤层：排水层下部与地基接触处设反滤层
1.正槽溢洪道: 泄槽与溢流堰轴线正交,过堰水流方向与泄槽轴线一致。其特点是: 1)基本建于岩基上,结构水流,渗流等方向与重力坝基本相同. 2)消能: a.远离闸门,不存在水流冲击闸门的问题. b.下游一般无水,闸后水流为急流. c.泄水槽末端常采用排流消能形式. 3)泄水槽较陡,存在陡槽水力学问题(高速水流引起的气蚀、冲刷、冲击波)； 2.侧槽溢洪道： 泄槽与溢流堰平行,水流过堰后转90°经泄槽下泄。其特点是: 1)水流过堰后要形成两次旋滚,一次在堰后,一次在消能工； 2)闸后在堰前段流量逐步增加,故槽深度应逐步加深； 3)堰顶长度不受河谷宽度影响,可做的较长,从而可使q较小,在保证泄量的条 件下,溢流水深较小； 4)开挖工程量可较小,但对岸坡稳定性要求较高； 5)由于水流过堰后需转弯,水流较紊乱,对泄槽的衬砌要求较高； 6)常设在较陡的岸坡上,大体沿等高线设置堰轴线；
（二）海漫构造 1． 海漫构造的基本要求： （1）表面有一定粗糙度，以便于进一步消 除水流余能，保证河床及岸坡不受冲刷；。 （2）具有一定的透水性降低扬压力； （3）具有一定的柔性，以适应地基的冲刷 变形；
2.常见的海漫结构形式： （1） 干砌石海漫：砌石粒径≥30cm，厚度0.4-0.6m,下铺10-15cm厚碎石，粗砂垫层。 每隔6-10mm设一浆砌石石梗以提高抗冲能力。具有较好的柔性。 • 适用：干砌石海漫抗冲流速为2.5-4m/s时，一般用于海漫的尾部段。 （2） 浆砌石海漫： 用50号或80号水泥少砂浆粒径大于30cm的石料砌筑，厚为0.4-0.6m，砌体内设排 水孔，海漫底部设垫层或反滤层。该种海漫的柔性和透水性较干砌石海漫的差； • 适用：抗冲流速为3-6m/s时，常用于海漫前部。 (3) 砼板海漫： 由砼板块拼接而成，每块板厚0.1-0.3m，边长约为2-5m,板中设排水孔。板下设垫 层和反滤层。该类海漫糙度可以控制，为增大粗糙度，可将表面做成斜面或垛式， 造价较高。整体性好，但柔性及透水性差，砼板铺设时，顺水流向不宜留通缝。 • 适用于：抗冲流速为6-10m/s时。