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【摘 要】 水利水电工程中水闸的设计是非常重要的，水闸作为泄水以及挡水的建筑物，在不同的水利工程中都充当着不同的重要角色，其中可利用的水利工程包含发电、航运、排水、灌溉、防洪等等。在科学不断进步的今天，对于水利水电工程的水闸设计也是越来越成熟，但是有时也避免不了主观因素以及客观因素所带来的阻碍。因此，在设计水利水电工程的水闸时，一定要以合理运行和安全性作为首要目标，全方面、多角度的进行设计的考虑。
【关键词】 水利水电；水闸；设计
20世纪50年代中期，在水利水电工程设计与科研机构中开始设置水工金属结构专业，迄今为止己有近60年历史。随着水工金属结构专业的不断发展，水闸研究也逐渐发展起来。50多年来，从水工闸门和启闭机起步，到船闸、升船机设备以及水封、支承等部件的专业化的发展，逐步锻炼、培养造就出一支门类齐全、朝气蓬勃、锐意进取的设计、科研、制造、安装、运行的专业队伍，以及专业的监理队伍。通过大量不断地实践逐步走向成熟。
一、水闸的地基处理
（一）预压的方法
所谓预压就是在原状土上加载，使土中水排出，以实现土的预先固结，减少建筑物地基后期沉降和提高地基承载力。预压的方法具备的优点之处为：荷载持续保持的情况下，体积相对来说会产生非常大的压缩，对于闸基强度有明显的增加长度。例如：黏性的土地基以及淤泥质土都会呈现较好的成效。预压的方法存在的缺点在于：在规定的工期内不能够将施工部分有效完成，一般情况下，在施工的工期相对很紧的时候，是不提倡采用此方式的。因为闸基地下水是与河水紧密相连的，自然就得不到有效的降水，那么在解决问题的过程中，就需要较长的时间。
（二）换土垫层的方法
换土垫层的方法是比较传统的方式，所以在操作上相对简单些，并且在实践的过程中，一般情况下使用换土垫层的方法时，基本上没有出现过问题。因此，换土垫层的方法一直是首选的地基处理方法。软弱的土层如果<3m的情况下，指的是浅层地基，相反，承载力特别高的土层就是下卧层地基
1.水闸消能防冲的方法设计
在一般情况下，控制工况是水闸消能设计的重要组成部分，其具体的控制工况为：对于下游的相应水位一定要正规的取下限值，关于闸的蓄水位要保证最高点，才能够使得上游具备多余的水量。在这样的工况下，消力池的具体控制因素在系统的深度计算之后，成为闸门的最初始的开启深度。此外对于水闸的防冲设计其相应的控制工况则是：为了能够使下游的相应水位相对较低，水闸的泄放要最大程度上设计洪水的流量。现如今，水文的基本规律相应的发生了非常大的转变，是因为气候以及环境都发生了变化，人类的活动也日益频繁。因此，一定要全方位地考虑选取最低水位以及最高蓄水位时，其水文条件以及河道地形的变化程度。
2.水闸的选址
水利水电工程中对于水闸的选址是极其重要的组成阶段。对于水闸最为合适的选址方向，应该朝着地质相对较好的天然地基为优先选择的选址条件，在选址的过程中一定要全方面的考虑。在一般情况下，对于管理的情况以及使用的要求一定要符合水闸的设置标准，然后对于水闸的水文条件和地质条件要透彻的分析之后，才能够择优选取岩石地基，此处用的岩石地基一定是较为新鲜完整的，如果没有找寻到符合程度的岩石地基的时候，对于透水性小、抗剪强度高、抗渗稳定好、压缩性低以及承载能力大一些的土质地基也可以与之代替使用。
3.上、下扉闸门的连接设计
由于两节闸门的跨度较大，上扉闸门重量为10吨，下扉为16吨，它们之间的连接串联定位，是十分困难的问题。首先，我们解决的闸门的准确定位问题，只有两节闸门能准确的定位才能有下一步的共同启闭过程。我们考虑使用定位销装置，来解决这个问题。定位销采用锥形销，安装在下扉闸门边梁的上端，定位板安装在上扉闸门上主轮的底板上，当锥形销穿入定位板时，就能调整上扉闸门的位置至设计位置并可靠定位。在计算定位销强度时，要考虑上扉闸门可能下滑引起的剪力。启闭机吊具连接在下扉闸门的吊耳上，启闭力的传递依靠安装在下扉门的顶座和上扉闸门的枕座完成。顶座设在下扉闸门的纵梁端部，为缓冲顶座与枕座接触时的冲击力，其上铺设橡胶板。枕座则用螺栓固定在上扉门上部的纵梁上，与下扉门顶座对齐。
4.导流及截流方案设计
在水闸施工导流方案的选择上，多数是采用束窄滩地修建围堰的导流方案。水闸施工受地形条件的限制比较大，这就使得围堰的布置只能紧靠主河道的岸边，但是在施工中，岸坡的地质条件非常差，极易造成岸坡的坍塌，因此在施工中必须通过技术措施来解决此类问题。在围堰的选择上，要坚持选择结构简单及抗冲刷能力大的浆砌石围堰，基础还要用松木桩进行加固，堰的外侧还要通过红粘土夯措施来进行有效的加固。
截流方法：在水利水电工程工程施工中，我国在堵坝的技术上累积了很多成熟的经验。在截流方法上要积极总结以往的经验，在具体的截流之前要进行周密的设计，可以通过模型试验和现场试验来进行论证，可以采用平堵与立堵相结合的办法进行合龙。土质河床上的截流工程，戗堤常因压缩或冲蚀而形成较大的沉降或滑移，所以导致计算用料与实际用料会存在较大的出入，所以在施工中要增加一定的备料量，以保证工程的顺利施工。特别要注意，土质河床尤其是在松软的土层上筑戗堤截流要做好护底工程，这一工程是水闸工程质量实现的关键。根据以往的实践经验，应该保证护底工程范围的宽广性，对护底工程要排列严密，在护堤工程进行前，要找出抛投料物在不同流速及水深情况下的移动距离规律，这样才能保证截流工程中抛投料物的准确到位。对那些准备抛投的料物，要保证其在浮重状态及动静水作用下的稳定性能。
5.闸型的正确选择
水利水电工程中水闸包含的闸型是多种多样的，在这诸多闸型当中具备着不同的优缺点以及具体的功能，选择闸型的过程当中，不应该只是选择新颖度高的闸型，一定要根据实用度进行选择。水闸的形式千姿百态，由非常多的不同因素来形成的。因此，在选择的过程中，要多方面对施工的管理、河道的特性、当地的实际地质地形进行充分的考虑，对于选择闸型的目标，必须是将合理并科学的闸型优先选择。
6.水闸的底板高程
在水利水电工程中确定的水闸底板高程是极其重要的，绝对不能够粗心大意，闸的质量、造价、制作以及施工与闸底板高程的选取有着直接的联系。闸底板高程要多角度、多方面的考虑到是否满足正常的运行、经济、地质以及水文地质是否符合标准等。闸底板高程能否正确的选定，意味着整个流程的顺畅与否，一定要把最佳的方案放到首位，然后进行综合考虑。
二、结语
在水利工程水闸施工过程中，我们可能会遇到各种各样的问题，排水和止水是水闸工程中最主要的，需要我们在水闸设计的时候就予以认真对待，把工程施工中可能出现的问题尽可能全面地设想到，并研究出妥善的预防及解决措施。这就需要我们设计单位的工作人员充分发挥自己的能动性，确保设计方案的万无一失。
参考文献：
[1]张坤.水闸设计相关问题探讨[J].科技与生活，2012（05）.
[2]彭云峰.浅析水利工程中水闸设计方法[J].中国科技博览，2011（30）.
[3]李树慧，张银华.水闸设计中消能控制条件计算[J].科技信息，2012（07）.
[4]丁爱萍.水闸设计系统的研究及实现[J].大连理工大学：机械工程，2005（01）.
[5]石浩志，蘇建明.对水闸设计要点及方法的研究[J].城市建设理论研究：电子版，2012（03）
【关键词】 水利水电；水闸；设计
20世纪50年代中期，在水利水电工程设计与科研机构中开始设置水工金属结构专业，迄今为止己有近60年历史。随着水工金属结构专业的不断发展，水闸研究也逐渐发展起来。50多年来，从水工闸门和启闭机起步，到船闸、升船机设备以及水封、支承等部件的专业化的发展，逐步锻炼、培养造就出一支门类齐全、朝气蓬勃、锐意进取的设计、科研、制造、安装、运行的专业队伍，以及专业的监理队伍。通过大量不断地实践逐步走向成熟。
一、水闸的地基处理
（一）预压的方法
所谓预压就是在原状土上加载，使土中水排出，以实现土的预先固结，减少建筑物地基后期沉降和提高地基承载力。预压的方法具备的优点之处为：荷载持续保持的情况下，体积相对来说会产生非常大的压缩，对于闸基强度有明显的增加长度。例如：黏性的土地基以及淤泥质土都会呈现较好的成效。预压的方法存在的缺点在于：在规定的工期内不能够将施工部分有效完成，一般情况下，在施工的工期相对很紧的时候，是不提倡采用此方式的。因为闸基地下水是与河水紧密相连的，自然就得不到有效的降水，那么在解决问题的过程中，就需要较长的时间。
（二）换土垫层的方法
换土垫层的方法是比较传统的方式，所以在操作上相对简单些，并且在实践的过程中，一般情况下使用换土垫层的方法时，基本上没有出现过问题。因此，换土垫层的方法一直是首选的地基处理方法。软弱的土层如果<3m的情况下，指的是浅层地基，相反，承载力特别高的土层就是下卧层地基
1.水闸消能防冲的方法设计
在一般情况下，控制工况是水闸消能设计的重要组成部分，其具体的控制工况为：对于下游的相应水位一定要正规的取下限值，关于闸的蓄水位要保证最高点，才能够使得上游具备多余的水量。在这样的工况下，消力池的具体控制因素在系统的深度计算之后，成为闸门的最初始的开启深度。此外对于水闸的防冲设计其相应的控制工况则是：为了能够使下游的相应水位相对较低，水闸的泄放要最大程度上设计洪水的流量。现如今，水文的基本规律相应的发生了非常大的转变，是因为气候以及环境都发生了变化，人类的活动也日益频繁。因此，一定要全方位地考虑选取最低水位以及最高蓄水位时，其水文条件以及河道地形的变化程度。
2.水闸的选址
水利水电工程中对于水闸的选址是极其重要的组成阶段。对于水闸最为合适的选址方向，应该朝着地质相对较好的天然地基为优先选择的选址条件，在选址的过程中一定要全方面的考虑。在一般情况下，对于管理的情况以及使用的要求一定要符合水闸的设置标准，然后对于水闸的水文条件和地质条件要透彻的分析之后，才能够择优选取岩石地基，此处用的岩石地基一定是较为新鲜完整的，如果没有找寻到符合程度的岩石地基的时候，对于透水性小、抗剪强度高、抗渗稳定好、压缩性低以及承载能力大一些的土质地基也可以与之代替使用。
3.上、下扉闸门的连接设计
由于两节闸门的跨度较大，上扉闸门重量为10吨，下扉为16吨，它们之间的连接串联定位，是十分困难的问题。首先，我们解决的闸门的准确定位问题，只有两节闸门能准确的定位才能有下一步的共同启闭过程。我们考虑使用定位销装置，来解决这个问题。定位销采用锥形销，安装在下扉闸门边梁的上端，定位板安装在上扉闸门上主轮的底板上，当锥形销穿入定位板时，就能调整上扉闸门的位置至设计位置并可靠定位。在计算定位销强度时，要考虑上扉闸门可能下滑引起的剪力。启闭机吊具连接在下扉闸门的吊耳上，启闭力的传递依靠安装在下扉门的顶座和上扉闸门的枕座完成。顶座设在下扉闸门的纵梁端部，为缓冲顶座与枕座接触时的冲击力，其上铺设橡胶板。枕座则用螺栓固定在上扉门上部的纵梁上，与下扉门顶座对齐。
4.导流及截流方案设计
在水闸施工导流方案的选择上，多数是采用束窄滩地修建围堰的导流方案。水闸施工受地形条件的限制比较大，这就使得围堰的布置只能紧靠主河道的岸边，但是在施工中，岸坡的地质条件非常差，极易造成岸坡的坍塌，因此在施工中必须通过技术措施来解决此类问题。在围堰的选择上，要坚持选择结构简单及抗冲刷能力大的浆砌石围堰，基础还要用松木桩进行加固，堰的外侧还要通过红粘土夯措施来进行有效的加固。
截流方法：在水利水电工程工程施工中，我国在堵坝的技术上累积了很多成熟的经验。在截流方法上要积极总结以往的经验，在具体的截流之前要进行周密的设计，可以通过模型试验和现场试验来进行论证，可以采用平堵与立堵相结合的办法进行合龙。土质河床上的截流工程，戗堤常因压缩或冲蚀而形成较大的沉降或滑移，所以导致计算用料与实际用料会存在较大的出入，所以在施工中要增加一定的备料量，以保证工程的顺利施工。特别要注意，土质河床尤其是在松软的土层上筑戗堤截流要做好护底工程，这一工程是水闸工程质量实现的关键。根据以往的实践经验，应该保证护底工程范围的宽广性，对护底工程要排列严密，在护堤工程进行前，要找出抛投料物在不同流速及水深情况下的移动距离规律，这样才能保证截流工程中抛投料物的准确到位。对那些准备抛投的料物，要保证其在浮重状态及动静水作用下的稳定性能。
5.闸型的正确选择
水利水电工程中水闸包含的闸型是多种多样的，在这诸多闸型当中具备着不同的优缺点以及具体的功能，选择闸型的过程当中，不应该只是选择新颖度高的闸型，一定要根据实用度进行选择。水闸的形式千姿百态，由非常多的不同因素来形成的。因此，在选择的过程中，要多方面对施工的管理、河道的特性、当地的实际地质地形进行充分的考虑，对于选择闸型的目标，必须是将合理并科学的闸型优先选择。
6.水闸的底板高程
在水利水电工程中确定的水闸底板高程是极其重要的，绝对不能够粗心大意，闸的质量、造价、制作以及施工与闸底板高程的选取有着直接的联系。闸底板高程要多角度、多方面的考虑到是否满足正常的运行、经济、地质以及水文地质是否符合标准等。闸底板高程能否正确的选定，意味着整个流程的顺畅与否，一定要把最佳的方案放到首位，然后进行综合考虑。
二、结语
在水利工程水闸施工过程中，我们可能会遇到各种各样的问题，排水和止水是水闸工程中最主要的，需要我们在水闸设计的时候就予以认真对待，把工程施工中可能出现的问题尽可能全面地设想到，并研究出妥善的预防及解决措施。这就需要我们设计单位的工作人员充分发挥自己的能动性，确保设计方案的万无一失。
参考文献：
[1]张坤.水闸设计相关问题探讨[J].科技与生活，2012（05）.
[2]彭云峰.浅析水利工程中水闸设计方法[J].中国科技博览，2011（30）.
[3]李树慧，张银华.水闸设计中消能控制条件计算[J].科技信息，2012（07）.
[4]丁爱萍.水闸设计系统的研究及实现[J].大连理工大学：机械工程，2005（01）.
[5]石浩志，蘇建明.对水闸设计要点及方法的研究[J].城市建设理论研究：电子版，2012（03）