浅谈水闸工程防渗特点和优化设计研究

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1、浅谈水闸工程防渗特点和优化设计研究　　摘要：水闸是一种低水头水工建筑物，如果渗透水流长时间地作用于水闸的闸基，就很容易发生渗透形变，尤其是以粉细砂为原材料的地基，在闸后很容易产生翻砂冒水现象，如果情况严重，则会使两岸和闸基全被掏空，并且发生地震时细砂易发生液化。以上情形就很容易造成水闸断裂、倾斜、沉降甚至倒塌。所以，水闸工程中的防渗的优化设计十分重要。本文分析了水闸工程防渗的几个重要特点，并提出了几种优化设计的方案。关键词：水闸工程；防渗；特点；优化设计中图分类号：TV文献标识码：A文章编号：水闸工程及防渗特点分析在我国江河湖泊、水库边

2、往往能够看到各式各样的水闸建筑，水闸工程不但可以起到防洪挡潮的效果，而且对于水上交通事业的发展也具有重要的作用。但是，由于水闸在不同的条件下所承担的责任不同，通常有着较大的差异，但是一般主要有以下6种。节制闸接水闸一般建设在河道、渠道之中，主要起到控制下泄流量、防洪减灾的作用，而且对于农田的饮水灌溉和水流调节也具有重要的作用。6进水闸进水闸一般分为两种，分别为渠首闸为取水闸来那个中，通常建设在河湖岸边、水库附近，进水闸通过对引水流量的控制，能够有效满足供水、发电与灌溉的需要。分洪闸分洪闸更多的是建设在河道一侧，主要是用来泄洪。当上游水位

3、超过下游河道的安全水位时便可以通过分洪的方式来将洪水排入蓄洪区当中。它不仅可以满足分洪需求，而且可以有效满足城市供水、水力发电与农田灌溉需要。排水闸分洪闸通常艰涩花在河湖岸边地区，主要为低洼地区和内河及农作物中有害滞水加以排出。不及你如此，当外河流水水位上涨时，可以通过关闸等一系列措施来避免外水倒灌现象的发生。特备是在存在洼地蓄水等情况是，便采用江河引水或蓄水的措施。拦潮闸拦潮闸一般建设在江河入海口附近地区，通过涨潮关闸、退潮开闸泄水的方式能够有效避免海水倒灌而引起的一系列问题，同时而且具有双向挡水的良好特性。冲沙闸6顾名思义，根据这一

4、名词便可以大致猜测到它所建设的大致区域，冲沙闸通常建设在泥沙较多的河流之上，能够有效的控制节制闸、进水闸间的泥沙，同时并达到减少水流中含沙量的效果，避免河道淤积问题的出现。（二）水闸的工作特点一般来说，平原水闸往往建设在土基之上，同岸边、基岩上建设的溢洪道相比有着较大的区别，具体表现在以下几个方面：土基由于其承载力较低和压缩性较大的特性，出现地面沉降的现象时有发生，从而造成水闸闸室的倾斜破坏，严重时甚至会导致水闸闸门地板的断裂，引起水闸事故的发生。通常情况下水闸在泄洪的过程中，虽然水流速度并不是太快，但是由于水仍然保持着较高的生育能力，

5、加上土基本身的抗冲击能力就不高，非常容易导致表层土提的冲刷。不仅如此，由于水闸下游的水位变化较大，很容易在泄洪过程中导致临界水跃甚至淹没的问题。另外，渗透水流作用下的土基非常容易出现渗透变形的问题，尤其是对于粉细砂地基而言，闸后方经常出现冒水翻砂的问题，严重情况下甚至会导致了两岸与闸基掏空的问题。水闸工程防渗的优化设计水闸建设完工之后，由于上下游存在一定的水位差，因此往往在水闸地基、边墩等背水一方产生渗流的现象，这一线性对建筑物造成了极大的危害，通常表现为以下四个方面：水量损失。6渗流一定程度上降低了水闸闸室的安全稳定性及两岸边墩的侧向

6、稳定性能。严重的渗水现象极易引起地基渗透变形的问题，以至于导致闸室地基收到破坏，导致事故的发生。正因如此，水闸工程必须要进行科学合理的防渗设计并加以优化，具体来讲应该从以下两个方面着手。水闸防渗长度及地下轮廓的布置水闸防渗长度的确定水闸闸基的第一根流线通常是指不透水的底板、板桩及铺盖，更多的是一般称为地下轮廓线，地下轮廓线的长度即为水闸的防渗长度。我国相关部门所颁发的《水闸设计规范》中明确规定了水闸防渗长度必须要充分保证水闸的安全，防渗长度的确定必须要依照地基性质加以确定，并应该严格按照公式进行计算，即L≥CH（C渗径系数，H上下游水位

7、差）。其中：C—渗径系数，主要由地基上的性质来决定的；H—上下游水位差。见下表：水闸地下轮廓的设置6水闸地下轮廓的设置应该严格遵循水闸排水与防渗相结合的原则，并在上游采用垂直防渗或水平防渗的措施，从而通过以延长渗径的方式来减少水流作用在闸室底板上的渗透压力，并有效减小水闸闸基渗流的平均坡降程度。其次还可以通过在水闸下游设置排水反虑装置的方式来时有效排除地基渗水，比如通过排水孔、减压力、面层排水的方法与下游连通，从而避免渗流出口发生的形变问题。其次需要注意的是，由于粘性土质的土地基出现管涌破坏的现象较少，因此在水闸地下轮廓的布置过程当中，

8、应该将如何减小水流作用在水闸地板上的渗透压力作为重点来加强水闸闸室的安全稳定性。渗流的计算水闸工程的防渗优化设计必须要进行渗流的计算，其原因就在于通过渗流计算能够对渗流区域内的渗透量、渗透流速、渗透坡降与压