马振侠
山东省枣庄市峄城区水利和渔业局 山东省枣庄市 277300
摘要：在水利工程建设中，水闸的应用十分广泛，所以在工程设计的全过程中，水闸工程的排水问题与止水问题往往就成了建筑物使用寿命的决定性因素。加强水利工程建设中水闸工程的设计，要求止水缝设计和施工人员要有高度的责任感和非常良好的职业道德。尤其要求施工人员要有非常熟练的设计与施工技能，注重施工中的每一道工序、每一项环节、每个细节的质量，细心谨慎，一丝不苟，来不得半点马虎，严格细心的执行规章制度，杜绝粗心大意和马虎麻痹的惰工思想。本文对农田水利工程中水闸设计的策略进行探讨。
关键词：农田水利工程；水闸设计；策略
在水利工程建设过程中，水闸的设计具有非常重要的意义，所以在进行水闸设计的时候，一定要根据工程的具体情况，对附近的环境进行详细的分析，并且还要严格的按照规定的要求进行设计。同时对于工程施工中可以出现的问题，一定要采取有效的措施进行预防和处理，并且还要将理论与实践相结合，从而才能够很大程度的提高水闸的设计质量和水平。
1农田水利工程中水闸的工作特点
1.1稳定问题
在水闸运行过程中，拦截上游水位相对较高，从而使得水闸的上下游产生较大水位差，出现水平压力比较大的情况，导致水闸向下游的方向移动，所以水闸需要通过增重而保证稳定性。同时，农田水利工程中的水闸在建成运行后，如果没有进行挡水或使用时遇到枯水期，其产生的垂直荷载将会增加基底压力，使基底压力超出地基可承载力，导致地基变形或基土被挤出，进而增加水闸和地基发生滑动的风险。因此，在修建农田水利工程中的水闸时，需要确保水闸基础面积，减轻水闸基底承受的压力。
1.2渗流问题
水闸在进行挡水时，就会造成上下游水位出现差值，在这种作用下，就会在水闸、闸基与两岸的连接处出现渗流的现象。如果出现渗流，就会在水闸的底部产生向上的扬压力，这就会缩小水闸的重力作用，从而使水闸的抗滑稳定性大大降低。如果两岸和闸基都是采用土基，再出现渗流时也会带走一些细颗粒，这就会在闸后出现翻砂鼓水的现象。如果严重的话还会掏空两岸和闸基。另外，如果出现侧向渗透，会产生水平的压力，对两岸的连接建筑物都会有很大影响，使其稳定性大大下降。还有可能导致岸坡上出现渗透现象，从而加大闸底的渗透压力。如果渗流水量过大，还会对水闸的挡水功能产生影响，妨碍蓄水。
1.3沉陷问题
建于平原地区的水闸的地基大多是较为松软的土基，土基具有承载力小、压缩性大的特点，因此，在水闸自重和外荷载作用下会产生沉陷或不均匀沉陷的情况，导致闸室或翼墙等下沉、倾斜，甚至可能引起结构断裂而不能正常工作。对此，闸室和翼墙等的结构形式、布置和基础尺寸设计，需要和地基条件相适应，尽量使地基受力均匀并且要把地基承载力控制在允许范围以内，必要时要对地基进行妥善处理。对于结构的强度和刚度需要考虑地基不均匀沉陷的影响，并尽量减少相邻建筑物的不均匀沉陷现象。
2农田水利工程中水闸设计的关键点
2.1确定拦河闸的基本形式与尺寸
在选择拦河闸的闸槛高程时需要考虑的因素比较多，如河道地形地质、水文条件和泥沙淤积情况等。在平原地区，拦河闸的闸槛高程需要和闸址位置天然河底的平均高程相同，如果闸槛高程过高，容易使得水闸上游的河床出现淤积，进而抬高洪水水位，增加水闸上游堤防负担。如果天然河床是复式断面，拦河闸需要在深浅槽处采用不同的闸槛高程，确保其和水闸上下游的河床断面相一致。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是深浅闸孔之间需要设置导墙或者闸墩进行分隔，以便维护原河道的流态。如果拦河闸位于山区河道，其河床坡降比较大，即使闸槛前面被泥沙淤平，也不会对上游造成太大的影响，所以闸槛高程可以适当高出河床面，这样有利于减少工程施工量。确定闸槛高程是设计拦河闸孔口的重要环节，需要做好全面的分析论证，确保闸槛高程的合理性。在确定拦河闸孔口的数量与尺寸时，需要在满足上游水位与下游泄量在限制水位与安全泄量前提下，依据设计与校核洪水的水力计算而得到。闸孔形式多选择开敞式，便于宣泄洪水和漂浮物。如果闸室的高度比较高，可以选择双层式，在顶层开启时为堰流，可以满足洪水期宣泄洪水流量和漂浮物；当底层开启时为孔流，可以进行排沙。双层式的闸孔形式还可以改善闸室受力条件和减少开启闸门的力量。
2.2进水闸基本型式和尺寸的确定
从天然河道取水,按取水方式一般可分为无坝取水和有坝(闸)取水两种方式。当天然河道水量丰富,水位也能满足引水要求时,可采取无坝取水方式,即直接在渠首修建进水闸引水;当天然河道水位不能满足引水要求或引水流最较大时,由于引水有困难,常需采取有坝取水方式,即除了在渠首修建进水闸引水外,还需在河道中修建拦河坝(闸),拦断河流,壅高水位,迫水入渠,以满足进水闸引水要求。进水闸是修建在渠首按需要引水的建筑物,当不需要引水时,则关闸挡水,以免河水进入渠道。显然,进水闸不但要有足够的闸孔尺寸,以满足引水要求;还要有一定的高度,以阻挡河中水流和洪水漫顶,否则就不能完成按需要引水的任务。
2.3闸门梁系设计
为减小闸门运行过程中的振动，结构设计时考虑了适当提高闸门的整体刚度。闸门主梁布置除底主梁外，上部主梁尽量等荷载布置，采用相同主梁截面，方便制造。底主梁采用双腹板箱型梁，由于闸门底槛下游侧有向下5°的偏角，为减少门底底主梁以下悬伸长度以减小底主梁荷载，同时又能满足底主梁到底止水的距离符合底缘布置的要求，下游倾角设计为26.2°，底主梁与底槛的夹角则为31.2°>30°。为改善水流流态，底主梁后翼缘与底次梁间采用钢板进行密封。水平次梁采用槽钢，近似按等跨连续梁设计，槽钢肢尖向下，以防积水和积尘。
3我国水利工程发展意义
计划解决基层群众的饮水安全，做好防汛抗旱工作。进一步加大大江大河、重点城镇及人口密集区的防洪工程建设和病险水库的除险加固工作。积极实施中小河流域治理、小型水库除险加固、易灾地区生态环境综合治理等工程。进一步完善各类防汛抗洪抢险及江河水库调度预案，做好防汛各项准备工作。加强水利规划和项目前期工作。提高前期工作质量与进度，用成熟的项目前期工作争取国家投资。深入水利管理体制改革。继续推进大中型水利工程管理体制改革。大力推进小型农田水利基本建设新机制，让群众切实地把农村饮水工程、大型灌区末级灌系、小型农田水利工程等管理起来。
结束语：
水闸在农业水利工程建设中起着重要作用，优化水闸设计可以提高水闸工作的综合效益，因此农田水利工程中水闸设计需要不断健全设计体系，并且要着力解决水闸设计中存在的问题，注重水闸设计技术和方法和创新和完善，保证水闸设计的准确无误和水闸工程建设的顺利进行，减少不必要的损失，提高经济效益。为了推进农田水利工程建设的发展，并为我国农业的发展创造有利条件，也要积极发展更多的农田水利工程项目，达到全面性和有效性的目标。
参考文献：
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[2]农田水利工程水闸设计模块的优化[J].宋建波.中国科技信息.2015(19)
[3]农田水利工程中水闸设计的探索[J].曲斌,孙晓峰.黑龙江科技信息.2014(17)
[4]基于农田水利工程的水闸设计研究[J].吴春荣.建材与装饰.2016(25)
论文作者:马振侠
论文发表刊物:《防护工程》2018年第9期
论文发表时间:2018/9/3
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