摘要：在水利项目建设中，水闸的运用特别普遍，所以在项目设计的时候，水闸工程的排水问题和止水问题常常就变成了直接影响建筑物使用寿命的原因。在设计中我们要结合项目特点，依照水闸项目质量规范实施设计，然后保证水利项目建设的成功施工和运行。文章以水闸设计为研究对象，对水闸的工作特点、选址原则、设计要点实施了论述。
关键词：水闸 ；设计；要点
前言：水利项目中的水闸施工直接影响到整个水利项目的质量，影响到下游居民的健康用水和生命安全，假如水利项目中的水闸设计不当，非常有可能导致致命的危险。在实施水闸设计的过程中，因为其具备复杂性的特点，而且受到非常多原因的影响，因此设计人员必须要高度的关注水闸设计的要点与详细的方法，然后才可以保证水利项目的成功进行与实施。
1、水闸的工作特征
水闸是一种“挡水、泄水”的水工建筑物是，它在各个方面都有着自己的特征：关闸挡水时，水闸上、下游的水头差导致相对大水平推力，让水闸也许会向下游一侧滑动。所以，水闸一定要具备充足的抗滑力，以让自身保持稳定。因为存在水位差，水要通过地基与两岸渗流到下游。渗流不利于水闸与两岸建筑物的稳定性，同时，在渗流作用下，渗透变形是地基容易出现的，尤其是粉细砂地基，像防渗措施不力，出现管涌，严重时会掏空闸基与两岸的土壤，影响到水闸安全。所以，要妥善设计防渗设施，并把反滤层设在渗流逸出处，以保证渗透变形不会出现。开闸泄水时，在上、下游水位差的作用下，具备非常大流速的过闸水流，复杂的流态，而河床土壤一般相对低的抗冲能力，水流严重冲刷时会蔓延到闸室地基，导致水闸失事。所以，设计水闸除要确保充足的过水能力外，还一定要使用有效的消能防冲方法，以避免河道形成有害的冲刷。土基上建闸，因为土基的抗剪强度低，压缩性大，在水闸的自重与外部荷载作用下，也许会形成相对大的沉降，影响正常应用，特别是不平均沉降会造成水闸倾斜，甚至断裂。在设计水闸时，一定要合理选取水闸结构型式、合理安排施工流程和使用重要的地基处理等方法，以让地基沉降与不均匀沉降减少。
2、水闸的选址原则
水闸在实施选址的过程中，确保水闸的稳定与安全是首先要满足的条件，同时还要满足水闸在应用的过程中所需的要求。水闸在应用的过程中可以做到水流流态稳定在建设之后便于管理，同时在实施建设的过程中造价要经济。为了更好的满足上面的要求，确保水闸在建设之后能够很好的应用与管理，在实施水闸选址的时候，必须要认真选择水闸的地址，要综合的分析当地的地质条件与水文条件，最好施工是在完整的宕石地基上实施或者是在承载能力大、抗剪强度高、透水性小、稳定的土质地基上实施施工。在实施水闸施工的范围假如找不到优良的天然地基就要实施处理不良的地基，这样能够让地基的状况出现改变。有些时候对地基实施技术处理的花费是特别高的，这种状况下非常多的施工单位选择不实施地基的处理，然而这样会严重影响到水闸的稳定性与安全性，重视水闸的选址是为了更好的保障水闸的施工质量，同时要综合思考选址这样才可以确保水闸的建设得到更好的效果。
3、水利水电工程中水闸设计要点
3.1水闸地基处理
一般，在设置水闸的时候，需要结合水闸地质和水文实施分析，在优选岩石地基的状况下，选取比较完整、新鲜的岩石地基，假如都跟岩石地基要求不相符，则能够选取抗剪强度好、不强的渗水性、抗渗性高、压缩能力低、高承载力的土质地基。预压是在原状土的基础上实施加载，以让土中的水分排出，提前固结好土，对建筑物后续地基沉降进行控制，完善承载力。预压的优点在于：在持续荷载的基础上，压缩体积。预压的不足在于：规定时间内非常难高效完成，对于工期相对紧的施工，尽量防止这施工方式。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于河水和闸基地下水联系密切，非常难有效降水，因此解决问题需要非常长的时间。换土垫层作为比较传统的施工形式，简易的操作，在实际中一般不会带来问题，所以，地基处理方法的首选是换土垫层。
3.2防渗排水设计
水闸的防渗排水设计关键是依据闸基地质状况和上下游水位条件等实施设计计算。除险加固的水闸要依据水闸存在的问题，依照水闸现实的防渗、排水设施型式、布置、结构与尺寸实施防渗排水设计验算。不一样的水闸存在不一样的问题，在除险加固设计时也要依据加固设计使用的方法，实施复核计算改建后的排水设施。一定要注意的是，原防渗措施一旦改变了，要实施计算渗流压力，由于新增的防渗设施也许会改变渗流压力分布，关系到闸室稳定。防渗设计时，首先要注意特征水位改变导致的计算条件的改变，其次，也要尽可能依据已建水闸多年观测的数据实施复核地质参数。
3.3闸室结构布置和稳定性分析
三类闸除险加固时，首先要依据新的设计条件实施分析计算原结构，之后结合安全鉴定中构造存在的问题，使用重要的工程措施实施加固，同时依照加固后的构造尺寸重新实施结构分析与稳定验算。验算时项目措施中新老材料之间的差异性要尽可能的考虑，还有这些差异将对项目安全运行带来的影响。水闸结构分析和稳定计算时，其荷载的计算也要考虑设计参数的变化。同时，荷载组合中要检修工况荷载组合实施充分的考虑。有抗震要求时，要依据《水工建筑物抗震设计规范》的规定，对抗震设防烈度超过6 度的水工建筑物实施结构抗震设计校核。
3.4水利设计
按照有关指标和要求，结合现实状况，把水闸水利对应设计做好。在这过程中，需要综合考虑水闸应用形式和水流过闸的状态，而且对闸孔净宽度实施严格的规划与设定。对于消能形式，一定要严格按照闸下水位指标、选址处地质状况等对水利状况实施精算，应用水跃消能形式，防冲的详细布局和尺寸能够正确设计出。在实际设计阶段中，假如单单只做水闸预估，而不做精算，则也许会形成相对大的偏差，然后导致水闸上下游河床所对应的冲淤变化形成相对大的差异，造成上下游水位异常。最后，还需要注意的是，在设计水闸中，越大规模的水闸设计，其就更高的精度要求，相关模型测试也无法或缺，所以，一定要确保设计计算精准、合理、科学。
3.5消能防冲设计
现阶段的水闸消能设计与控制，常常基准是为闸高水位，实施排除比基准高的水位，而且要取下游水位最低的下限值，如此做能够保证成功展开水闸的建设。这种工况下的初始开启闸门常常也是计算消力池深度的控制原因。对于水闸的防冲设计，还有非常多方面的计算不是非常明确，许多原因还不可以确定，所以还需要我们对其实施进一步的研究与讨论。水闸的重要作用与内容是消能防冲，在设计时关键包含对项目的工况与设施的计算、控制，计算与控制对消力池面积、深度，还有计算河床冲刷要求能力等。对于工况所需要的设计目标与要求的计算，在水闸设计中常常不是可以做到完全正确，所以怎样达到这一要求，是水闸消能防冲设计所追求的目标。
结语：水闸的设计在水利项目的设计和施工中有着特别关键的位置。水闸在实施防洪、航运、灌溉与排涝工作上都起到了非常大的作用，为社会与经济的发展做出了非常大的贡献。因此在实施水闸设计的过程中，必须要依据项目的详细况，对周围的环境实施具体的分析，而且还要严格的依照规定的要求实施设计。而且还要把理论和实践相结合，从而才可以很大程度的提升水闸的设计质量与水平。
参考文献：
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[2]张竞竞. 马房沟提水工程进水闸设计综述[J]. 山西水利科技. 2011(10).
[3]马志云. 郭丽莉. 王宏光. 特殊地形分水闸设计[J]. 黑龙江水专学. 2010.（9）.
论文作者:钟楚瑶
论文发表刊物:《防护工程》2018年第17期
论文发表时间:2018/11/6
标签：水闸论文; 地基论文; 水位论文; 项目论文; 下游论文; 水利论文; 防渗论文; 《防护工程》2018年第17期论文;