张虹
梁山县寿张集镇镇政府 山东济宁 272606
摘要:因为中国平原较多,地势平缓,很多地区会出现洪涝灾害现象,这一现象的出现会对我国农业造成一定影响,所以,我们必须要想尽各种办法克服这一现象,以此来提升我国的农业发展水平。而在农田水利工程建设中修建水闸则是最佳措施之一,因为修建水闸,不但能克服洪涝灾害,还能满足农业灌溉需求。水闸的修建非常复杂,需要不断创新与完善,以此来提高农田水利工程建设水平,为中国农业的发展提供优质的服务。基于此,文章详细分析和研究了农田水利工程的水闸设计,以期为相关同行业者提供有效参考。
关键词:农田水利工程;水闸设计;设计内容
前言:立国之本是农业,推动国家发展的基本产业也是农业,而农田水利工程建设是对农业发展造成直接影响的因素,所以,对农田水利工程建设技术水平进行掌握与提升,同时对水闸设计水平进行提升至关重要。需要不断研究以及完善水闸设计工作,同时对水闸设计工作的各个环节进行有效协调、健全水闸设计体系,保障水闸设计顺应农业发展需求。在此基础上,本文对农田水利工程水闸设计进行了详细研究,希望能够为我国农田水利工程建设进程的推进奠定坚实的基础,也能为中国农业的可持续发展提供有效参考。
1农田水利工程中的水闸
水闸在水利工程中起到的拦洪、挡潮、宣泄洪水的作用,相当于家庭里的水龙头,实现对水流的控制。按照其工作的任务可以分为:分洪闸、挡潮闸、排水闸以及挡水闸等,按照其闸室的结构可以分为:开敞式、涵洞式以及胸墙式三种。在水利工程中,水闸一般被修建安装在外部,没有保护措施,很容易受到外部因素的损害,比如雨水的腐蚀等。另外,由于水闸需要长期工作,在工作过程中会受到不同程度的磨损,以及水质中杂质的腐蚀,这些都会影响到水闸的正常工作,因此,水利部门必须对水闸进行安全有效的运行管理和维修养护,保证水利工程的安全性,保障人们的生命财产安全。
2水闸设计中的注意事项
2.1抗滑稳定性和抗渗稳定性
在水闸挡水进行关闭时,水闸室会承受由上游以及下游水位差引发的水平推力,这种情况极可能引起水闸室滑动至下游,影响到水闸的稳定性。所以,在对水闸室进行设计时,必须要考量到的事宜是,抗滑以及抗渗稳定性必须得到保障。由于上游和下游之间存在水位差,水将沿闸门底座向下游渗漏,绕过河岸两侧的连接建筑物,产生渗水压力,这将会影响到闸门底座的稳定性,同时还会干扰到两岸的连接建筑物的稳定性,特别是建于土基上的水闸,因为由于土壤的抗渗稳定性相对较差,土壤基础上的水闸可能引起水闸的渗水变形,危及水闸施工的安全性,因此,对于闸门所处位置的地质条件必须全面分析,同时还要分析上下游水位差,闸门室以及河岸两侧连接建筑物的布局情况,以及安装在水闸室上下游的防渗排水系统等等,以此来保障水闸门基础和堤岸两边的防渗稳定性,保障水闸稳定性。
2.2水流冲刷问题
当将排放水的水闸打开时,水闸室的总净宽必须能够通过设计流量,同时在选择水闸的孔径时,需要依据使用需求,工程建设成本以及闸门形式等来进行。因为水闸的复杂流态和高流速,河岸和河床都容易被水流冲刷,因此必须对消能防冲刷措施进行科学选择,并确保两岸连接建筑物的布局能够使进出闸孔有很好的收缩以及扩散条件。
2.3沉陷问题
在平原地区修建的水闸地基大多是相对较软的土壤地基。该地基承载力相对较小,可压缩性高。因此,在水闸自重以及外力影响下,会产生沉陷或沉降不均匀现象,进而使得闸室或者翼墙等倾斜或下沉,甚至可能导致结构破损或不能进行有序工作。在此,若想让闸室以及翼墙等结构形式,布局以及基础尺寸设计与基础条件相符,试着让基础应力均匀,在允许范围内控制基础承载力,假设必要时准确开展基础处理。尽可能地考虑基础沉降不均匀的现象,与此同时尽可能地减少相邻建筑物不均匀沉降的问题,以此来保障结构的刚度与强度。
2.4综合设计问题
水闸工程建设任务十分复杂且全面,对水闸的设计具有较高要求。水闸设计应注重结构简单,适用性强,外观美丽,施工管理便捷,美化及绿化环境等,以促使水闸综合效益实现最大化,推动农业水利建设的进步,还可将农业发展水准提升。
窗体底端
窗体底端
3依据工程需求细节化水闸设计工作
3.1挡水闸施工设计流程
农田水利工程主要以农业产业的发展需求为基础供应水源,不同的农作物对水分的需求量不同。同时,在阴雨天气,自然雨水充足时,水利工程的水闸就应当处于闭合状态,避免水量过多造成农作物的死亡。因此,设计人员在开展水闸施工设计工作时,首先需要拟定的就是挡水闸的设计方案。在这个过程中,设计人员需要到施工现场进行环境的勘察工作。重点分析河道地形地质、水文条件和泥沙淤积情况等。综合这些信息分析设计工作的要点,一般来说,挡水闸的闸槛就要比其他水闸高。这是为了避免丰水期河流水位上涨淹没闸槛,而引发渗流甚至是洪水的问题。
3.2进水闸施工设计流程
进水闸一般设置在河道下游的位置,主要目的是将上游的水流引入到水库当中,完成蓄水工作。进水闸的设置需要结合河道整体的水流量以及水库蓄水池的大小进行合理设置,通常进水闸的闸口都比放水闸的闸口大,这是为了提高储水工作的效率。同时,由于河流在流动过程中可能会携带泥沙,所以在实际设计进水闸时,应当在闸口设置防止泥沙进入的设备。然后,水利工程工作人员也需要定期进行闸口的清理工作,避免泥沙堵塞闸口。这就需要设计人员在前期设计环节中,注重于从如何便捷清理泥沙的角度入手,科学设置进水闸的整体形状。在这项工作中,可以利用信息技术手段建立水闸的模型,结合实际情况研究本次设计方案是否存在安全漏洞。不断总结施工设计工作的经验,研究创新优化的方法,确保农田水利工程施工工作的顺利开展。
3.3放水闸施工设计流程
放水闸就是指将水库当中的水资源引入农田当中进行灌溉的主要闸口,设计人员需要结合农作物的生长需求确保水质干净清洁。这就需要在设计水闸的环节中,在水闸周围设置净水设备。采用物理吸附或者化学过滤的方式去除水体资源当中的杂质,设计人员应当重点关注于工程施工的经济成本消耗问题。做好资金、人力及物力资源的预算工作,在保证社会效益及环境效益的基础上,确保水利工程施工建设工作的经济稳步发展。目前,从天然河道的取水工作具体情况来看,比较常见的主要有:无坝取水和有坝(闸)取水两种方式。不同的方式适用条件不同,具体的设计方法及施工流程也有一定的差异,这还需要水利工程施工单位定期对技术人员展开培训教育工作,提高员工的工作能力及职业素质,保证设计方案能够适应实际工程的需求。
结语
水闸施工设计需要关注于施工工作的安全性,水闸整体结构的稳定性。并注重于研究如何充分发挥出水闸的基本使用功能,一般来说,常见的设计工作主要有三种类型,分别是挡水闸、进水闸和放水闸,设计人员需要进行现场勘察工作,掌握施工的重点及难点所在。并利用先进的信息技术手段规范设计流程,研究有效优化设计工作内容及形式的可行措施,全面提高水闸的设计效果。
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