新型水闸在水利工程中的应用

张守民（黑龙江农垦科技职业学院，哈尔滨 150431）

新型水闸在水利工程中的应用

张守民
（黑龙江农垦科技职业学院，哈尔滨 150431）

文章综述了水闸的概念和新型水闸的工作特点，阐述了新型水闸在水利工程中的控制运用情况。

新型水闸；水利工程；具体应用

1　水闸的概念

水闸是依靠闸门对流量和水位进行调节和控制的水工建筑物，一般修建在河道、渠道及海口等位置，是具有防洪、取水、排水、航运和发电等多功能的综合性水利工程的主体。水闸的主要功能是通过控制闸门开关进行挡水和泄水。水闸可分为节制闸、进水闸等诸多种类。

2　新型水闸的工作特点

2.1稳定问题

水闸在挡水过程中要拦截上游水位，由于上游的水位较高，在拦截过程中会导致水闸上下游的水位产生落差，出现水平压力过大现象，水闸在压力的推动下向下游移动。因此，水闸必须通过加大重量来稳定自身。另外，水闸在投入使用前要经历无水期，由于水闸自身重量产生垂直荷载，超出了地基的承载力，导致地基变形或闸基土被挤出，水闸与地基出现滑动，所以，在修建水闸时必须保证基础面积，从而降低基底的压应力。

2.2渗流问题

水闸在挡水过程中，会因上下游水位之间的巨大差值，出现较大的水平压力，使水闸在一些连接处出现渗流现象。一方面，渗流会在水闸的底部产生向上的扬压力，降低水闸的抗滑稳定性，如果两岸和闸基采用的是土基，就会在闸后出现翻砂鼓水，甚至掏空两岸和闸基。另一方面，出现侧向渗透，影响两岸建筑的稳定性。还会导致岸坡出现渗透现象，增加闸底的渗透压力，降低水闸的挡水功能。

2.3冲刷问题

水闸在泄水时，水闸下游水位很低，这样，上下游之间存在巨大差值，泄水时，上游水位会对下游产生巨大的推动力，不断加大水流速度，这种巨大的水流会冲刷下游河岸，如果冲刷的范围不断扩大，会使闸基被水冲空，严重时会发生水闸失事现象。另外，由于在修建水闸时需要在两岸开设闸孔，而水闸两岸大都是软岩层或土层，如果在泄水过程中某个闸孔被开启，很容易形成折冲水流，进而影响水闸的安全与稳定。

2.4沉陷问题

人们大多会把水闸建设在软土地基上，而软土具有压缩的特性，同时，地基常常受到水闸自身重量以及外部荷载的双重压力，在双重压力下常常出现沉陷现象。尤其是作用于地基外部负荷压力不均匀时，或是由底板传来的负荷压力不均匀，易导致沉陷现象的发生，甚至出现水闸下沉、倾斜或断裂现象。

3　新型水闸在水利工程中的控制运用

3.1进水闸的控制运用

进水闸通常设计在渠道的渠首位置，用来控制入渠的水流量。当天然河道水量丰富且水位满足引水要求的情况下，可直接在渠首修建进水闸实施无坝取水；当天然河道水位不能满足引水要求或引水流量较大的情况下，要在渠首修建进水闸，实施无坝取水，同时，在河道中修建拦河坝，不断抬高水位，迫水入渠，以满足进水闸引水的要求。进水闸在取水过程中，对闸口的尺寸和高度有一定要求，既要满足饮水要求，又要有效地防止水流和洪水漫顶。

3.2节制闸的控制运用

节制闸的功能是通过拦截河流有效地调节流量和水位，用于灌溉取水，满足进水闸取水的需要。当河水进入枯水期时，节制闸用于拦断河流，升高河水水位，保证上游的航运或满足进水闸取水的需要；当河水进入洪水期，需要开闸放水，用于控制下游的泄流量。由于闸前的正常壅水位受闸前水位的影响较大，这就对节制闸闸孔的型式和尺寸有严格的要求，以满足枯水期的蓄水和洪水期的泄洪，保证正常的壅水位。节制闸需要根据用水、降水的具体情况及时进行水位调节。因此，掌握当地的汛期特点，控制节制闸的运用时机，及时有效地进行水位调节，是保证正常壅水位、满足灌溉引水的重要手段。

3.3排水闸的控制运用

排水闸主要功能是排除过多积水，防止洪涝灾害。在阴雨连绵的季节，利用排水闸可以及时排水，有效控制水位，避免受涝。很多的排水闸修建在江河沿岸，排水闸的运用要取决于外河水位，当汛期来临时，外河水位急剧升高，这时，要根据具体情况及时关闭闸门，发挥排水闸的作用，防止江河倒灌现象的发生，当水位下落时及时打开闸门将渍水排出。这就需要把排水闸设计成闸身高、底板高程低、具有双向水头的形式，这样既能满足及时排除洼地积水，又能防止河水倒灌的需要，充分发挥排水闸的重要作用，减少灾害的发展。

3.4挡潮闸的控制运用

海水的涨潮和退潮对内河有着重要的影响，因此，在沿海地区设计挡潮闸并加以控制运用，可以达到挡潮、泄洪和排涝的目的，避免因涨潮造成的海水倒灌，在汛期利用挡潮闸可以排涝，减少灾害的发生。挡潮闸的使用受潮汐和汛期的影响较大，由于沿海地区汛期长、降水量大，因此，充分发挥挡潮闸的挡潮排水作用极为重要。

3.5分洪闸的控制运用

分洪闸通常修建在江河某地段的一侧，具有泄水能力大和分洪及时的功能。在洪水来临时可利用分洪闸对下游河道进行分泄，使洪水进入蓄洪区、滞洪区或下游一些支流河道，缓解下游河道的压力。在分洪初期，要严格按启闭程序和操作规定操作；在分洪过程中，要与其他分洪工程配合运用。在汛期有洪水预报时，需关闸防洪，当遇有暴雨预报时，应适时开闸预降内河水位。

［1］ 吴彬，曲玉玲.水闸主体结构施工技术［J］.黑龙江水利科技，2010，21（9）：117-119.

［2］ 郭腾科.浅析北海水闸工程施工要点［J］.经营管理者，2010，25（7）：110-112.

Application of New Type Sluice in Hydraulic Project

ZHANG Shou-min
（Hei long jiang Agricultural Science and Technology Vocational College，Harbin 150431，China）

This paper summarizes the concept ofthe sluice and the characteristics ofthe newsluice，and expounds the control of the newtype of sluice in water conservancy project.

Newsluice；Hydraulic project；Concrete application

TV66

B

1674-8646（2015）08-0120-01

2015-06-19