浅析我国水闸工程建设发展成就、现状与展望

浅析我国水闸工程建设发展成就、现状与展望

作者：秦萍

来源：《科学与信息化》2019年第28期

摘要水闸工程是修建在河道和渠道上利用闸门控制流量和调节水位的低水头水工建筑物。在水利工程中，水闸作为挡水、泄水或取水的建筑物，应用广泛。本文将对水闸工程的起源和发展进行综述，并对其未来的发展方向进行展望。

关键词水闸工程;组成及作用;发展历程及现状;发展探索

QIN Ping1，2，3

b/Center，Institute of Intelligent Machines ，Chinese Academy of Sciences Hefei 230031，China/P.R.China;

2.University of Science and Technology of China，Hefei 230026，China/P.R.China;

3.Chaohu Administration Bureau Yuxi Gate Management Office Wuhu 241000，

China/P.R.China

Abstract Sluice project is a low head hydraulic structure built on the river channel and channel to control the flow and adjust the water level by using the sluice gate.; In water conservancy projects，the sluice is widely used as a block， discharge or water intake building. The following will be an overview of the origin and development of sluice engineering and a study of it’s future development.

Key words Sluice engineering; Composition and function; Development process and current situation; Development of exploration

前言

水闸工程等水利设施在国民生产和生活中发挥着巨大的经济作用和社会作用，目前在各闸站、泵站、排灌站等水利设施的日常运行过程中已经使用了信息管理技术，结合自动化控制设备，在人力、财力、物力上已经实现了较大的便利，但是在整个流域内的综合管理上，信息管理还存在一些欠缺，在具体的工作过程中更多的是需要依靠经验对实际情况进行处理，且流域内的整体运营调度的能力不足。伴随技术发展，可积极探索一条智慧水利的发展道路。

1 水闸的组成及作用

1.1 水闸类型

（1）水闸按其所承担的任务分为进水闸、节制闸、泄水闸、排水闸、挡潮闸等。

（2）水闸按闸室结构形式分为开敞式水闸和涵洞式水闸。①开敞式水闸：闸室上面没有填土。当引（泄）水流量较大、渠堤不高时，常采用开敞式水闸。②涵洞式水闸：主要建在渠堤较高、引水流量较小的渠堤之下，闸室后有洞身段，洞身上面填土。根据水力条件的不同，涵洞式可分为有压和无压两种。

（3）按过闸流量大小可分为大、中和小型三种形式。过闸流量在1000立方米每秒以上的为大型水闸;100～1000立方米每秒（不含）的为中型水闸;小于100立方米每秒（不含）的为小型水闸。

1.2 水闸的组成部分及作用

水闸由上游连接段，闸室，下游连接段三部分组成。

（1）上游连接段

上游连接段由铺盖、护底、护坡及上游翼墙组成。

①铺盖：主要作用是延长渗径长度以达到防渗目的，兼有防冲功能。②护底：主要作用是防止河水冲刷河底，以致危及上游铺盖及闸室。③护坡及上游翼墙：防冲消能、保护两岸或土坝不受过闸水流的冲刷。

（2）閘室

闸室是水闸的主体，起挡水和调节水流的作用。它包括底板、闸墩、闸门、胸墙、工作桥和交通桥等。

其中闸室底板可分为整体式平底板和分离式底板。

①整体式平底板：每段底板与闸墩连成整体，抗震性能较好。中等密实以下的地基或地震区适宜采用整体式底板。②分离式底板：底板与闸墩下的底板用沉降缝分开，基底压力较大，适用于地质条件较好、地基承载力较大的地基。

（3）下游连接段

下游连接段通常包括护坦（消力池）、海漫、下游防冲槽以及下游翼墙与护坡等。

①护坦（消力池）：主要起消除水能的作用。与两侧翼墙底板及闸室底板之间，均应设置沉陷缝。缝的位置如在闸基防渗范围内，缝中应设止水。②海漫：其作用是继续消除水流余能。海漫材料一般采用浆砌或干砌块石。在海漫末端设置防冲槽与下游河床相连，以保护海漫末端不受冲刷破坏。③下游防冲槽：进一步消除多余的能量，使流速分布接近于河床水流的正常速度。④护坡及下游翼墙：防冲消能、保护两岸或土坝不受过闸水流的冲刷[1]。

2 水利工程发展历程

中国水利历史悠久，水利在中国是极为重要的公共事务，自古即有“善为国者必先治水”之说。作为国民经济的基础性、公共性、战略性支撑行业，水利发展战略尤为重要。根据中国水利工程发展历程可以将其分为七个时期：

2.1 初步发展时期

约自公元前21世纪夏朝建立以前至前256年秦灭周，是中国水利初步发展时期。主要水利设施有：

（1）灌溉工程：商代已经有了明确的引水灌田记载。南方陂塘灌溉，如春秋时有期思陂和芍陂;北方有渠系，如战国初期有渠首建坝引水的智伯渠。

（2）人工运渠：自春秋后期起，有太湖和长江之间的运渠，有江淮之间的邗沟，黄淮之间的鸿沟，济泗之间的菏水及江汉之间、济淄之间的运渠等。

2.2 以黄河流域为主的时期

自秦灭周（公元前256）至东汉中平六年（公元189）的四百多年里，是黄河流域为主的水利发展期，也是中国水利事業发展的第一个高潮。

其他流域也有几处重要工程：如郑国渠、都江堰、灵渠等。

2.3 向南发展时期

自东汉初平元年（190）至隋政权建立（581）的392年间，由于北方战乱多，人口大量南迁，江南形成六朝的政治中心，开始南方水利开发。南方江湖水域多，雨量大，水利门类和开发技术和前一时期有较大发展。

2.4 洪水及堤防时期

这一时期突出特点是黄河很少有洪灾及修防的记载，成为水利史上亟须研究的问题。长江和汉水有局部修堤记录。另一特点是以江河为战争工具，形成大量人为水灾。