浅谈水工闸门设计的研究

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1、浅谈水工闸门设计的研究广东省潮州市北关引韩灌溉工程管理处521000摘要：自毕业后木人一直从事单位工管股的工作，对单位工管股工作有着较深的认识。木文对水工闸门的设计进行了探讨，旨在与同行探究学习共同进步。关键词：技术设计作用在水工建筑中，闸门主要掌管水位的调节以及过水流量的控制两项工作,是水工建筑顺畅运作所必不可少的设备。闸门的工作性能较高，但初始设计、加工制造与安装等工作均较为繁琐复杂，任何一项指标的控制失力，均有可能造成其质量缺陷，进而影响到各方面使用性能的发挥。（一）水闸的作用水闸是一种既能挡水乂能够在工程中泄除多余的水量，是一种依靠升降闸门来控制水位的水工建筑物。在现阶

2、段水利水电工程中被广泛的应用在灌溉、排水、航运、防洪和发电等多个行业之中。水闸在目前水利水电工程中主要可以分为节制闸、分水闸、排水闸、进水闸、冲砂闸等。不同的水闸在水利水电工程中所发挥的作用和功能不尽相同。在很多的情况下,由于水利水电工程需要发挥多种不同的功能,因此在处理的时候，可以按照水利水电工程作用和效益的需求来进行不同种类的设计和控制,也可以将多种类型的水闸一起应用于同一水利枢纽中。（二）水闸设计原则水闸作为水利水电工程的重要组成部分，其在设计之中容易受到地质条件、施工条件以及受力条件的影响。这主要是由于其同其他建筑结构相比较有着特殊性。选址原则：在水闸建设之中,水闸选址

3、是影响水利水电工程作用和效益的关键。在一般情况下，水闸在选址的过程中，首先要考虑到周围的地水文条件和地质条件，要选择具有较高抗剪能力以及承载能力的天然地基，最好是在处理的过程中能够选择新鲜完整的岩石作为水闸的地基，这样不但能够避免施工中对地基加固的施工要求,还能够提高工程效益，增加水闸的抗剪力以及承载力。如果在工程施工的过程中，地质要求无法得到良好的控制,则容易造成在施工中地基不受控制，岀现地基完整性不够和承载能力弱的现象，从而造成了水闸失事。所以在现阶段工程项目中,选址问题一直都是值得关注和探索的问题，要综合各种因素进行综合的分析和处理，以此提高水闸的施工要求。（三）闸门设计

4、的主要工作程序1•闸门的选型布置原则。在取水输水建筑物中，闸门的种类繁多，闸门的选型布置直接关系到相关建筑物的布置和工程量，也就影响了工程的投资和施工进度，有吋其至是控制性的。闸门的选型布置合理，不仅会节约大量资金，而且还会取得安全可靠、操作灵活、维修方便等效果。闸门的选型与布置，应从全局出发、统筹兼顾，正确处理闸门设计与取水输水建筑物的关系，以满足工程的各种使用要求。大中型工程常需要做多种形式和布置的方案，与建筑物i起作技术经济比较，从而选定最优方案。2•收集和分析资料。要进行一项闸门的设计工作，首先要收集和研究分析闸门设计的基本资料，包括枢纽的任务和水工建筑物的形式等级与布

5、置。分析资料就是要分清闸门的各种工况及运行条件，确定闸门的荷载及具体的操作方式。（四）水工闸门的设计1•地基处理及设计当水闸发生不均匀沉降或者地基总体沉降量较大时，需根据地质情况重新复核地基承载力。闸室加固防渗措施改变吋都需要重新验算地基承载力。由于闸基处于混凝土底板之下，且闸底板钢筋混凝土厚度一般均在0.8m以上,钢筋间距较小，因此，直接对地基加固有一定困难。当地基已发生较大不均匀沉降时，需根据已有地质资料认真复核地基承载力，确定合理的加固措施。必要时增加地质勘探工作，取得更为合理的地基土的物理力学指标，确保采取的措施合理、经济且施工可行。2.水闸门防渗排水设计水闸的防渗排水

6、设计主要是根据闸基地质情况及上下游水位条件等进行设计计算，其内容包括:进行水闸的地下轮廓布置，设计防渗排水设施的布置、型式、构造和尺寸等。除险加固的水闸应根据水闸存在的问题，按水闸实际的防渗、排水设施布置、型式、构造和尺寸进行防渗排水设计验算。2.水力设计水力设计一般包括：过流能力验算、拟定闸门控制运行方式和消能防冲设计计算。病险水闸除险加固设计吋，影响水闸过流能力的主要因素包括设计水位的变化、孔口断面尺寸和型式的变化、过水涵洞断面尺寸以及涵洞长度的变化、消能防冲设施变化等。设计时应根据复核后的特征水位和规模，对水闸的过流能力进行复核。当采取加厚底板尺寸、加固闸墩以及增加底坎等

7、措施吋，过流面积水流流态以及下游的出流状态都可能发生变化，需要重新复核水闸的过流能力。特别要注意流态的变化，需要根据实际情况而釆取和原设计以及安全鉴定时不同的过流能力计算公式来进行验算。如果水闸为穿堤涵闸，闸室后紧邻的涵洞断面长度、尺寸变化都可能引起过流能力的变化。特别是涵洞延长吋，还需重新判断涵洞的流态，即涵洞为无压、有压、半有压和长洞短洞以及淹没出流和非淹没出流等不同的水流型式，据此选择合适的计算公式验算其过流能力。4•闸室结构布置及稳定性分析三类闸除险加固吋，首先需根据新的设计条件对原