王首予 赵英琦
中原大河水利水电工程有限公司 河南省 濮阳市 457000
摘要：在进行水闸设计工作的过程中，因为设计工作的复杂性以及综合性，很多因素都需要考虑到位。所以在进行设计之前，要深入研究现场的实际情况，根据所得的数据，按照一定的规范进行设计工作。经过不断优化并进行创新，使得水闸的设计水平得到进一步的提升，水利水电工程也因此能够发挥更好的作用，效率也更高。
关键词：水利水电工程；水闸；设计优化
1水闸设计中的注意事项
1.1水闸的稳定因素
水闸会将一部分上游水拦截住，这就导致上下游具有十分明显的水位差，水闸所承担的压力也就越大，这对于水闸的稳固性提出了更高的要求。除此之外，枯水期间，上游水比较少，水闸的自重就会反作用于水闸基础，水闸基础就会出现变形的问题，长此以往缺口的面积越来越大，就会被彻底损坏。因此，对于水闸的面积要根据实际情况进行调整，从而增强水闸基础的稳定性。
1.2水闸渗流问题
水闸被关闭之后，上下游之间所具有的明显的水位差会导致有些位置出现渗流情况，在水闸与地基，水闸和两侧基础位置，导致水闸的稳定性遭到了一定的破坏，而两侧基础混凝土层也会有沟洞，翻沙鼓水的危险出现。水闸挡水和蓄水的性能也难以保证。
1.3水闸以及地基沉陷问题
软土层由于其自身的特性具有很强的抗压能力，因此，水闸，基础，蓄水等重力都释放在软土层上，但是过强的重力或者施加不平均的重力也会导致局部失陷，而到达极其严重的情况下，就会产生闸室变形，水闸开裂的问题产生。
1.4水闸开闭时的冲刷问题
由于上下游的水位差，在开闸或者闭闸时，水流的速度会比正常情况下高出很多。其所产生的冲刷力对于水闸和水闸基础的威胁是十分巨大的。
2进一步提高水利水电工程水闸设计的措施
2.1设计好水闸选址
水闸的选址是非常重要的一步，因为选址如果出现问题，会直接对水利水电工程后期的施工造成不良的影响，所以必须特别重视这一环节。
2.2注重对闸室安全计算
水闸功能是否能够发挥到最大的水平，这还要看对闸室安全计算的重视程度是否足够。在进行设计工作的时候，要尽最大的努力使得闸室的安全性和稳定性进一步提高。要做到这点，需要水闸设计工作人员在进行设计时根据现场实际情况的资料，严格按照规范仔细计算闸室的安全性。在进行计算时需要进行负载组合，另外，基底应力、抗滑稳定性这两个方面也要计算好。负载组合方面主要是对不一样的组合方式的不同进行考虑，找出最合适的组合方式。而计算基底应力的时候，一定得把力矩计算做好，同时也不能忽视竣工检修方面的计算。完成计算之后还要在工程正常运行的时候，完成基底应力的计算、复核。在做好计算抗滑稳定性方面，主要针对总弯矩、总重等方面进行仔细的计算，以计算出合理抗滑稳定系数。
2.3加强进水闸类型与尺寸方面的设计
水利水电工程设计施工的时候，一般情况下都会使用进水闸。目前在河道、水库以及湖泊的施工之中都普遍用到进水闸。进水闸的作用在控制引水流量，也包括对田地的灌溉、各种供水以及发电。进水闸的类型与尺寸方面的设计需要进一步提升。类型方面，进水闸因取水方式的差异，有无坝闸和有坝闸取水，设计有很大的不同。而进水闸尺寸方面，主要是要保证尺寸符合引水方面的需求。设计的时候，一定要有对现场的实际情况分析的数据，而且在需要的情况下，要修建需要的消能设施，例如消力池的修建。
只有做好这些，进水闸才能够在不同情况下一样发挥好作用，确保不因为工况差异而失去作用。而且特别要注意到的一点是，在进行进水闸设计的时候，一定要让闸孔尺寸满足各情况下的要求。
2.4做好水闸消能防冲设计
水闸消能设计中，确实闸高水位是进行设计的基础工作，对于高出基准水位的水量，一定要对其及时排出去。而且在进行设计工作的时候需要依据下游水位，确定最合理的最低下限值，这可以使水闸设计工作的效果进一步提升。另外，在进行水闸防冲设计时，有很多因素影响着设计，使得计算的工作不够精准，所以要对实际情况进行详细地分析。消能防冲设计能够使得水闸设计的水平有所提高，设计时，需要考虑工程实际的工况，并且对消力池面积、深度等各种因素也要考虑好，计算工作要科学合理进行。而且河床冲刷等方面的实际需求要特别地进行考虑。
2.5提升闸门梁系设计水平
除以上的设计外，闸门设计和梁系设计也是非常重要的，对水利水电工程安全运转有着很大的影响，必须要引起重视。因为如果闸门设计或者施工方面出现问题的话，会引发集中水流，也有可能是折冲水流等不良流态问题。所以在进行具体的设计工作的时候，需要注意以下几点：第一，要尽量让闸门在运行期间出现振动问题更少，特别是选择设计闸门梁系之时，对现场状况了解到位，根据所了解的情况对水闸闸门的硬度进行设计。第二，对闸门主梁系进行设计时，要考虑基础底主梁设计水平的加强，也要考虑上部主梁系设计水平的加强，使得两个方面的设计都能够更合理，以保证合理分布梁系结构的荷载。第三，设计双腹板箱型底主梁的时候，容易被闸门底部或者是流水闸等构造所干扰，在设计的时候注意在下游两侧设计一个偏度角，这个偏度角要形成向下?8°，这样可以让底主梁受到的荷载有所减弱，避免损坏的情况发生。第四，下游侧水闸闸门的梁系设计要注意倾角的设计，这个倾角的设计要保证在27.3°左右的范围。如此设计，既可以让水流流态有所改善，也能够使得梁系设计更加合理。普遍情况下，水平次设计都是用槽钢结构的，而且在进行设计的时候要注意设计结构的方向以及设计的依据，这样才能，让整个设计更加有效果。
2.6关于地基处理设计的方法
2.6.1灌浆法。灌浆法可以实现有效处理裂缝的问题，在设计施工的时候，水泥浆配合的比例和掺和料设计要做好，这样才能够让地基有更好的加固和防渗作用。
2.6.2开挖法。开挖法是应用较多的一种方法，在设计的时候，要把原地面受过损坏的岩层清理干净，因为开挖法施工比其他方法都简便，所以应用较为广泛。
2.6.3防渗墙法。对地基处理的方法还有防渗墙法，这种方法要求在施工的时候需要专门的工具进行施工，钻凿岩层，用泥浆对墙壁进一步加固。
2.7关于闸室型式设计和过闸水位差设计分析
水闸闸室型式的设计需要考虑到多个方面的情况，水利水电工程的实际状况是必须考虑的，还要考虑到多种型式之中哪一种最适合，这样才能够设计出合理的水闸闸室型式，进而提升设计的水平。实际上看来，胸墙式闸室和敞开式闸室这两种形式用得比较多，而最终到底选取哪一种，还是要将两者的优缺点比较之后做出决定，以保证所选择的型式的合理性。敞开式闸室在施工方面非常便捷，而且它的结构并不复杂，操作起来也相对简单，一般情况都会选择平面钢闸门，可以让闸室运行期间更加稳定。
3结语
当前，我国对于水利水电工程等基础设施的建设极为关注。水闸工程的设计工作有着较强的复杂性、系统性，这就对设计人员的专业水平提出了严苛的要求。具体设计时，既要对当地的气候、地质等因素进行全面的掌握，注重对勘察资料的应用。同时，还要凭借以往的设计经验，提高水闸设计的合理性、安全性，确保水利水电工程的顺利运转。
参考文献
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