有关水闸建筑结构问题研究　

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　　摘要：水闸是一种低水头挡水兼泄水的水工建筑物，依靠可以升降启闭的闸门控制水位、调节流量，在防洪、灌溉、排水、航运、发电等水利工程中应用的十分广泛。
　　关键词：水利工程；水闸；建筑；结构
　　一、水闸的类型水闸既可依其所担负的任务划分类型，也可按闸室的结构型式分类。水闸按其担负的任务，可以分为节制闸、进水闸、排水闸、分洪闸和挡潮闸等。
　　节制闸(或称拦河闸)。一般拦河建造。
　　枯水期借以抬高水位，以利取水和上游航运；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闸，也叫节制闸。
　　进水闸(或称取水闸)、建在河道、水库或湖泊的岸边，用来引水灌溉、发电或其它进水需要和控制流量。因其通常在渠道的首部，故又称渠首闸。
　　排水闸。常位于江河沿岸。当外河水位上涨时可以关闸， 防止洪水倒灌；当水位退落时即行开闸排除渍水。由于它既要排除洼地积水， 又要挡住较高的外河水位，所以，闸底板较低而闸身较高，并承受双向水头的作用。渠道上排水闸应设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闸，还兼有冲沙闸的作用。
　　分洪闸。常建于河道的一侧，用以分泄天然河道所不能容纳的多余洪水进入湖泊、洼地，及时削减洪峰，保证下游河道安全。待河水位降落时，再由洼地或湖泊下游的排水闸泄出。这类水闸的特点是，泄洪能力强，分洪及时。如荆江分洪工程，就是防止长江水患保障江汉平原安全的分洪闸。
　　挡潮闸。建在河流人海的河口地段，以防止海水倒灌。由于挡潮闸在涨潮时关闸，阻挡海水倒灌，退潮时开闸放水，所以其工作特点是受双向水头作用，且操作频繁。
　　水闸按其闸室结构型式可分为开敞式、胸墙式、涵闸式及浮体式等四种，前三种的闸门都需要设有专门的启闭设备，而浮体闸则用水力操作， 无需启闭设备。
　　对要求迅速排泄洪水、冰块或其它漂浮物的闸，大都采用开敞式。胸墙式一般用于上游水位变幅较大，水闸净宽又为低水位过流所控制，在高水位时尚需用闸门控制泄流量的闸，如灌溉取水闸、排水闸及挡潮闸等。涵洞式一般用于挡水位较高、引水流量工程建筑安全与地质灾害的机理与防治受低水位控制，或穿堤取水、排水等情况。浮体式一般只应用在泥沙少、水深较浅及不结冰的河流或渠道上。
　　二、水闸的组成部分及其作用水闸一般由三部分组成， 即闸室、上游连接段和下游连接段。
　　闸室。闸室是水闸的主体，起着控制水流和连接两岸的作用，包括闸门、闸墩、底板、工作桥、交通桥等几个部分。底板是闸室的基础。闸室的稳定主要由底板与地基间的摩擦力来维持， 同时还起着防冲和防渗的作用。闸门则用于控制水流。闸墩的作用主要是分隔闸孔，支承闸门。在闸墩上建有装置闸门启闭设备的工作桥和满足交通需要的交通桥。
　　上游连接段。上游连接段处于水流采用激励机制加强企业建筑工程管理行近区，其主要作用是引导水流平稳地进入闸室，保护上游河床及岸坡免干冲刷， 并有防渗作用。一般包括有：上游防冲槽、铺盖、上游翼墙及两岸护坡等。
　　下游连接段。下游连接段的主要作用是消能、防冲和安全排出经闸室及两岸的渗流。通常包括护坦、海漫、下游防冲槽、下游翼墙及两岸护坡等。
　　三、闸室各部件的布置和构造底板的型式、布置与构造。按照闸墩与底板的连接方式， 闸底板可分为整体式及分离式两种。就底板的结构型式可分为平底宽顶堰式、低实用堰式、折线式及拱式等，前两种型式采用较多。
　　整体式底板。当闸墩与底板砌筑或浇筑成整体时，即为整体式底板。底板是闸室的基础，起着传递荷载和防冲、防渗的作用。底板顺水流方向的长度根据闸身稳定和地基应力分布以及上部结构的布置要求而定，水头愈大、地基条件愈差， 则底板愈长，对砂性土或砂壤土地基可取(2．．5)H(H为闸上下游水位差)，粘壤土可取(2．0-3．0)H，粘土可取(2．5 3．5)H。底板厚度必须满足强度和刚度的要求，大中型水闸可取(O．2-0．1 25)10(10为闸孔净宽)，一般为1．0-2．0m，最薄不小于0．7m。底板内一般布置钢筋较多，但最大含钢率不应超过0．3％，否则不经济。混凝土标号应满足强度、抗渗及防冲要求。
　　如地基承载力允许，整体式底板常用实心结构；当地基承载力较差，如只有左右时，则须考虑采用刚度大、重量轻的空心底板。