第六章水闸要点解析.pdf

第六章 水闸 第一节 概述 一、概念 1.水闸 是调节水位、控制流量的低水头水工建筑物，主要依靠闸门控制水流， 具有挡水和泄（引）水的双重功能，在防洪、治涝、灌溉、供水、航运、发 电等方面应用十分广泛。 2.低水头水工建筑物 一般指水头不超过 30m 的水工建筑物，主要有水闸、低坝、橡胶坝、 船闸等，多数建在软基上，也有建在岩基上的。 目前,世界上泄流能力最大的泄洪闸是三峡泄洪闸,分三层共有67 孔,max = 10.25万m3 s ；世界上规模最大的是荷兰东斯海尔德挡潮闸, 共63孔，闸高53米,闸室净宽3000米,连同两端的海堤总长4425米。 三峡泄洪闸正在泄洪 东斯海尔德挡潮闸 世界最高和规模最大的水上装配式水闸。位于荷兰西部东斯海尔德河 口。该闸由闸身及其两端的海堤共3段组成，全长4425米。闸身长3000米， 最大闸高53米，共63孔，平面闸门宽43米，高5.9~11.9米。 ◆施工方法 采用整体预制、浮运就位、现场水上拼装及水下处理地基的方法进行 施工。基础加固和保护系采用水下换基、振捣密实和铺设特制的软体垫。 此软体垫外层由土工织物和钢丝加固，内分砂层、小卵石层和卵石层，中 间用土工织物隔开。 ◆防冲设计 上下游护坦的加固采用混凝土块加重防冲垫、石块加重沥青板等软体 垫。闸门平时提起，只有当预报可能发生灾害性海潮时才将闸门关闭，这 样既可挡潮，又不影响生态平衡。该工程于1986年10月建成。 东斯海尔德挡潮闸 二、水闸的工作特点 ①低水头，即挡水又泄水； ②在水头差作用下，形成渗流，对稳定不利； ③在水平推力作用下，依靠自重来维持稳定； ④过闸流量大，对下游冲刷严重。 设计中应解决的主要问题？ ①减少渗压（防渗）； ②消能防冲设计（防冲）； ③对地基进行处理，增加 （稳定）。 三、水闸的作用及分类 1.作用 —— 控制水流 2.按担负的任务来分 ①进水闸 （取水闸） ②节制闸（拦河闸） ③排水闸 ④挡潮闸 ⑤分洪闸 ⑥冲沙闸 ⑦船闸（专门建筑物） 3.按闸室结构形式来分 ①开敞式水闸：闸室露天，无胸墙； 【优点：易于排泄漂浮物】 ②胸墙式水闸 【优点：减少闸门启闭力】 ③涵洞式水闸：闸室后部有洞身段，洞顶有填土覆盖。（有压、无压） 此外：浮体式和自动翻板式等。 按担负的任务来分 ①进水闸 （取水闸) 在河道、水库或湖泊的岸边，建闸引水，并控制入渠流量，谓之进水闸 （取水闸）。这种水闸有开敞式及涵洞式两种，常建在渠首。 启闭运用条件：枯水期（开闸引水）、洪水期（关闸挡水）。 闸门顶高程 = 河道的校核洪水位 + 波浪爬高 + 安全超高 【曾经考过】 ②节制闸（拦河闸） 一般拦河而建，枯水期截断河道，抬高水位，以利于上游航运，或进水 闸引水，洪水期用以控制下泄流量。 启闭运用条件：枯水期（关闸挡水）、洪水期（开闸放水）。 闸门顶高程 = 河道正常蓄水位 + 波浪爬高 + 安全超高 ③排水闸 常建在江河沿岸，防江河洪水倒灌，河水退落时又可开闸排洪。 特点：受双向水头作用，闸底板高程极低，而闸身较高 【双向配筋】 ④挡潮闸 作用：①阻止海潮沿河流上溯，免使土地盐碱化； ②汛期受潮水顶托，易造成内滞（可抽排）。 启闭运用条件：涨潮时（关闸挡水）、退潮时（开闸泄水）。 特点：受双向水头作用。 ⑤分洪闸 利用河道旁预定的洼地或湖泊分洪区，及时削减洪峰，确定下游安全。 如荆江分洪闸，1952年建成。 【特点：①分洪及时；②削减流量大】 ⑥冲沙闸 动水冲沙，减少含沙量，防止淤积，以葛洲坝为例。 ⑦船闸 （专门建筑物） 【作用：便于航运】 荆江分洪闸鸟瞰图 葛洲坝大江冲砂闸正在冲砂 杜家台分洪闸 1956年兴建的