李兰
广州荃江水利设计咨询有限公司, 广东 广州 510000
摘要：伴随着我国社会主义经济的迅速发展，水利工程的建设规模不断扩大，水闸作为水利工程建设过程中不可或缺的一部分，起到着极其重要的作用。本文讨论和分析了水闸设计规模的重要性、水闸设计选址的要求、水闸设计应注意的问题以及水闸基础的处理方法。在水闸设计中，进行消能防冲设计，并进行闸室安全计算，可供参考
关键词：水利工程；水闸设计；要点；注意事项
引言
水闸作为水利工程体系中重要的一环，是利用闸门控制过闸流量和调节水位的水工建筑，在防洪排涝、农田水利灌溉、航运、发电、旅游等方面发挥着重要作用。然而，由于水闸建造工期长，工程量大，发挥效益时间久等特点，以至于水闸的安全运行至关重要。而水闸的安全性又受到历史因素、技术设计等方面影响，以及后期的运行管理、维修养护也至关重要。
1水闸的重要性
水闸设施是水利工程中的一个重要设施，其关系到工程作用的发挥效果。因此设计人员与施工技术人员要加强联系和沟通，结合工程实际需求以及条件，全面分析水闸设计方案，促使生产质量与我国相关的硬件设备标准规范相符合，以提高水闸的使用价值，有效控制水利工程的硬件生产质量，满足现代化水利工程设计要求。另外，水闸设施是水利工程中的核心组成构件，对水电资源转化具有良好的效果。所以在此基础上，应当合理开展水闸设计工作，最大限度的保障水利工程运行的可靠性和安全性，充分提高工程效益。
2水利工程中水闸设计的要点
2.1设计图纸
详细审图，在熟悉图纸的基础上进行工程量清理，编制施工进度计划，并根据进度计划制定相应的材料采购以及设备进场计划。应以闸室为中心展开施工，一般依照“先深后浅、先重后轻、先高后矮、先主后次”的原则进行。①“先深后浅”是为了防止结构物基础开挖过程中扰动相邻已完成结构物基础而造成质量隐患。②“先重后轻”是指先施工重大结构物，施工完毕在其自身重力作用下沉降一段时间，待其基础趋于相对稳定后，再施工小型结构物。这样可以避免相邻结构物之间产生的不均匀沉降给邻接部位混凝土造成不良影响。③“先高后矮”的施工安排可以实现物资的合理利用和工期的有效控制。④“先主后次”的施工顺序既有利于保障施工安全，也有助于节约投资、加快施工进度。如闸室施工完毕后可尽早为金结施工创造工作面，以实现同步施工。
2.2开挖工程
防淹门工程的第一阶段是挖填。涵洞闸门改造工程的面积、宽度、深度、形状和尺寸以及长时间的人工开挖对快速完成涵洞闸门改造工程有着至关重要的影响。例如，人工开挖区进行土石方开挖，将高水泥混凝土的使用率。如果开挖面积和开挖深度较小，水闸强度将增大，使成功完成的拦水工程无法达标。在填筑围堰的工作中，要严格控制环节的发展，按照现场施工图纸的要求施工，在独特的设计方案中需基本满足各种开挖参数的要求。另外，在水泥混凝土制备过程中可以适当控制外加剂的掺量，可以有效地改善混凝土材料的性能，增强工程的实用性，满足不同类型水泥混凝土工程建设和发展的潜在需求属性。鉴于混凝土板坯配合比实验，大型工程中的混凝土材料配合比实验可以通过试件实现。选择准备好的砂浆进行混凝土浇筑和振动，然后对混凝土的硬度和韧性进行最终测试，并使用相关指标测试和评估最佳的材料制备方法。
2.3选择合适的水闸类型
对于水利工程中的水闸设计，最为关键的即是合理选择水闸类型，其直接关系到未来水利工程建成后的实际使用效果。因此相关设计人员必须要强化实地勘察及调研，并根据工程的建设要求以及总体规划，分析水利工程的用途、使用年限等开展全面的分析工作，结合河道条件及气候特征和管理需求等，综合所有影响因素，制定完善的水闸类型选择方案。另外一方面，还要注重闸室的选型，根据当地地势结构、水闸功能和水文条件等，计算水闸负载，以保障闸室以及翼墙等具有良好的抗滑性，适当选择敞开式、胸墙式以及涵洞式三种闸室类型，促使水利工程在泄洪时，能够保障水流恢复到自然状态，防止出现水位过高而形成水冲击等状况。比如一般情况下，为满足水利工程的使用需求，会设计进水闸，其作用是控制引水流量，从而发挥灌溉、供水以及发电等功能。在选择水闸类型时，可选用无坝闸或者有坝闸等设计方式，根据现场实际状况，科学设计水闸尺寸，以满足引水要求。并且可适当的设计设置一定的消能设施，提高水闸项目的建设质量和可靠性，实现施工预期的安全目标和质量目标。
2.4调试
启闭机安装调整全部完毕后按设计要求与闸门进行可靠连接，闸门与启闭机连接验收合格后再进行全行程启闭试验。为防止损坏止水橡皮，在闸门启闭前，应在止水橡皮与止水座板接触面用水事先喷淋润湿，减小摩擦。实验过程，闸门应至少全行程启闭三回，主要检查主滚轮的运行有无卡阻、转动机构运转是否平稳，有无冲击声和其他异常响声，有无发热、机箱渗油等现象。如存在异常情况应当及时制定有效措施进行整改，确保电气和机械部分符合设计要求，同时将启闭试验情况及时记录存档。
3水利工程中水闸设计的注意事项
①稳定问题在正常使用水闸时，受水期前水位普遍偏高，导致水闸前水位与流量相差较大，导致水平压力过大。另外，当闸门完成时，如果正常使用时没有蓄水或没有水相，则会产生较大的竖向荷载，使得基础的实际压力会大大超过地基的承载力，从而导致地基变形或地下室的挤压，这很容易在闸和基础之间滑动，这就是为什么在闸的建造过程中必须保证地基的面积，以便有效地减小基座上的压力荷载。②渗流问题如果水闸用于水管理，则前水位和下游水位之间会有差异。另外，侧向封闭会造成压力的平衡，这对道路两侧的连接建筑物及其稳定性有很大的影响，也会导致边坡处的现象，从而增加闸门底部压力。如果渗水量的数量过大，会影响水闸的蓄水功能。③闸门和启闭系统问题根据调研的水闸归类来看，有些小型水闸使用的是钢混闸门，大型水闸使用平板钢闸门和弧形闸门。针对钢混闸门由于设计时间久、技术落后，大多出现老化现象，可以考虑将钢混闸门更换成常用的钢闸门；钢闸门出现的变形和锈蚀问题应加强养护，变形矫正，涂防护材料，定期检查记录闸门运行情况。对于启闭系统落后的水闸要改造启闭系统，同时更新供电和控制线路，完善各种辅助设施，使得水闸运行管理趋于自动化管理。④冲刷问题当水闸开启时，当下游水位非常平坦或没有水时，在水位差的影响下，流速增大，一旦剪切面过大，水闸底部被掏空，这巨大的能量就会严重扰乱下游。此外，水闸两侧通常存在软弱岩土层，如果在建造水闸时打开过多的漏洞，一旦打开一个漏洞，就会发生折叠流，严重干扰流量通告，影响水闸的安全性和稳定性。
结束语
综上所述，在水利水电工程水闸设计过程中，相关设计人员要了解水闸的分类，充分认识到水闸设计的重要性，并且要严格根据工程要求进行总体规划。针对水闸设计中存在的相关问题，要深入开展分析和研究，通过采取有效施工测绘措施、重视防冲功能设计、选择适合的水闸类型、优化导流方案设计等策略，确保水闸功能有效发挥，提高水利水电工程的社会效益和经济效益。
参考文献
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