有關(guān)水閘建筑結(jié)構(gòu)問題研究　

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　　摘要：水閘是一種低水頭擋水兼泄水的水工建筑物，依靠可以升降啟閉的閘門控制水位、調(diào)節(jié)流量，在防洪、灌溉、排水、航運(yùn)、發(fā)電等水利工程中應(yīng)用的十分廣泛。
　　關(guān)鍵詞：水利工程；水閘；建筑；結(jié)構(gòu)
　　一、水閘的類型水閘既可依其所擔(dān)負(fù)的任務(wù)劃分類型，也可按閘室的結(jié)構(gòu)型式分類。水閘按其擔(dān)負(fù)的任務(wù)，可以分為節(jié)制閘、進(jìn)水閘、排水閘、分洪閘和擋潮閘等。
　　節(jié)制閘(或稱攔河閘)。一般攔河建造。
　　枯水期借以抬高水位，以利取水和上游航運(yùn)；洪水期用以控制下泄流量。此外，在灌溉渠系上位于干、支渠分水口附近的水閘，也叫節(jié)制閘。
　　進(jìn)水閘(或稱取水閘)、建在河道、水庫或湖泊的岸邊，用來引水灌溉、發(fā)電或其它進(jìn)水需要和控制流量。因其通常在渠道的首部，故又稱渠首閘。
　　排水閘。常位于江河沿岸。當(dāng)外河水位上漲時可以關(guān)閘， 防止洪水倒灌；當(dāng)水位退落時即行開閘排除漬水。由于它既要排除洼地積水， 又要擋住較高的外河水位，所以，閘底板較低而閘身較高，并承受雙向水頭的作用。渠道上排水閘應(yīng)設(shè)在有排水出路的地段，用以宣泄渠道中的多余水量。位于多泥沙渠道上的排水閘，還兼有沖沙閘的作用。
　　分洪閘。常建于河道的一側(cè)，用以分泄天然河道所不能容納的多余洪水進(jìn)入湖泊、洼地，及時削減洪峰，保證下游河道安全。待河水位降落時，再由洼地或湖泊下游的排水閘泄出。這類水閘的特點(diǎn)是，泄洪能力強(qiáng)，分洪及時。如荊江分洪工程，就是防止長江水患保障江漢平原安全的分洪閘。
　　擋潮閘。建在河流人海的河口地段，以防止海水倒灌。由于擋潮閘在漲潮時關(guān)閘，阻擋海水倒灌，退潮時開閘放水，所以其工作特點(diǎn)是受雙向水頭作用，且操作頻繁。
　　水閘按其閘室結(jié)構(gòu)型式可分為開敞式、胸墻式、涵閘式及浮體式等四種，前三種的閘門都需要設(shè)有專門的啟閉設(shè)備，而浮體閘則用水力操作， 無需啟閉設(shè)備。
　　對要求迅速排泄洪水、冰塊或其它漂浮物的閘，大都采用開敞式。胸墻式一般用于上游水位變幅較大，水閘凈寬又為低水位過流所控制，在高水位時尚需用閘門控制泄流量的閘，如灌溉取水閘、排水閘及擋潮閘等。涵洞式一般用于擋水位較高、引水流量工程建筑安全與地質(zhì)災(zāi)害的機(jī)理與防治受低水位控制，或穿堤取水、排水等情況。浮體式一般只應(yīng)用在泥沙少、水深較淺及不結(jié)冰的河流或渠道上。
　　二、水閘的組成部分及其作用水閘一般由三部分組成， 即閘室、上游連接段和下游連接段。
　　閘室。閘室是水閘的主體，起著控制水流和連接兩岸的作用，包括閘門、閘墩、底板、工作橋、交通橋等幾個部分。底板是閘室的基礎(chǔ)。閘室的穩(wěn)定主要由底板與地基間的摩擦力來維持， 同時還起著防沖和防滲的作用。閘門則用于控制水流。閘墩的作用主要是分隔閘孔，支承閘門。在閘墩上建有裝置閘門啟閉設(shè)備的工作橋和滿足交通需要的交通橋。
　　上游連接段。上游連接段處于水流采用激勵機(jī)制加強(qiáng)企業(yè)建筑工程管理行近區(qū)，其主要作用是引導(dǎo)水流平穩(wěn)地進(jìn)入閘室，保護(hù)上游河床及岸坡免干沖刷， 并有防滲作用。一般包括有：上游防沖槽、鋪蓋、上游翼墻及兩岸護(hù)坡等。
　　下游連接段。下游連接段的主要作用是消能、防沖和安全排出經(jīng)閘室及兩岸的滲流。通常包括護(hù)坦、海漫、下游防沖槽、下游翼墻及兩岸護(hù)坡等。
　　三、閘室各部件的布置和構(gòu)造底板的型式、布置與構(gòu)造。按照閘墩與底板的連接方式， 閘底板可分為整體式及分離式兩種。就底板的結(jié)構(gòu)型式可分為平底寬頂堰式、低實(shí)用堰式、折線式及拱式等，前兩種型式采用較多。
　　整體式底板。當(dāng)閘墩與底板砌筑或澆筑成整體時，即為整體式底板。底板是閘室的基礎(chǔ)，起著傳遞荷載和防沖、防滲的作用。底板順?biāo)鞣较虻拈L度根據(jù)閘身穩(wěn)定和地基應(yīng)力分布以及上部結(jié)構(gòu)的布置要求而定，水頭愈大、地基條件愈差， 則底板愈長，對砂性土或砂壤土地基可取(2．．5)H(H為閘上下游水位差)，粘壤土可取(2．0-3．0)H，粘土可取(2．5 3．5)H。底板厚度必須滿足強(qiáng)度和剛度的要求，大中型水閘可取(O．2-0．1 25)10(10為閘孔凈寬)，一般為1．0-2．0m，最薄不小于0．7m。底板內(nèi)一般布置鋼筋較多，但最大含鋼率不應(yīng)超過0．3％，否則不經(jīng)濟(jì)。混凝土標(biāo)號應(yīng)滿足強(qiáng)度、抗?jié)B及防沖要求。
　　如地基承載力允許，整體式底板常用實(shí)心結(jié)構(gòu)；當(dāng)?shù)鼗休d力較差，如只有左右時，則須考慮采用剛度大、重量輕的空心底板。