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摘要：当水闸建成挡水之后，由于闸上下游的水位差，促使水经闸基或绕闸两侧形成渗流。水闸的防渗一般分为水平防渗和垂直向防渗两大类。本文分别计算只有水平防渗措施时的防渗效果以及同时有水平防渗措施和垂直防渗措施时的防渗效果，并做相对比较。
关键词：水闸；水平防渗；垂直防渗，防渗效果。
中图分类号：TV66 文献标识码：A 文章编号：
前言
当水闸建成挡水之后，由于闸上下游的水位差，促使水经闸基或绕闸两侧形成渗流。水闸的防渗一般分为水平防渗和垂直向防渗两大类。本文分别计算只有水平防渗措施时的防渗效果以及同时有水平防渗措施和垂直防渗措施时的防渗效果，并做相对比较。
工程概况：广东省汕头市潮南区伯公头水闸底板长度10.4m，底板厚度0.6m，水闸闸基坐落在3-细砂层，浅灰~灰黄色，饱和，稍密~中密，层顶高程-3.38~-4.08米，层厚3.30~6.30米。石英质砂，棱角状颗粒，含较多粘粉粒，级配良好，渗透系数kv=1.03×10-4cm/s，中等透水； 3-淤泥质土层，灰色，流塑，层顶高程-7.38~-9.86m，厚度0.00~3.20m，zk3、zk4孔缺失。粘粒为主，含有机质；含5~10%粉粒砂；zk1、zk5孔上部夹薄层粘土。室内试验渗透系数kv=2.97×10-4cm/s，透水性等级为中等透水；3-粘土层，浅灰~灰黄色，可塑，层顶高程-8.08~-11.48m，厚度3.20~5.20m。粘粒为主，含5~10%粉粒砂，渗透系数kv=0.07~3.46×10-6cm/s，透水性等级为微透水，3-粗砂：浅灰~灰黄色，饱和，密实，局部中密，层顶高程-14.36~15.08m，厚度5.30~7.10m。石英質砂，棱角状颗粒，含少量粘粉粒，级配不良。3-粘土层，浅灰~灰黄色，可塑，层顶高程-19.98~-21.94m，揭露厚度0.40~1.90m。粘粒为主，含5%粉粒砂。
实例计算及对比
正常运行工况下，伯公头水闸闸内蓄水位▽0.61m，闸下水位为▽0.243m。水闸底板长度10.4m，底板厚度0.6m。根据地质情况可视闸底地基为有限透水地基，渗流计算采用改进阻力系数法，本文分别计算只有水平防渗措施时的防渗效果以及同时有水平防渗措施和垂直防渗措施时的防渗效果，并做相对比较。
2.1 只有水平防渗措施时的防渗效果
2.1.1 土基上水闸的有效深度计算：
当时，
当时，
若有效深度Te大于实际深度T，则按实际深度计算，反之，则按有效深度计算。
2.1.2 分段阻力系数计算：
a 进、出口段
b 内部垂直段
c 水平段
2.1.3 各分段水头损失值计算：
2.1.4 进、出口段水头损失值可按下列方法进行局部修正：
a 进、出口段水头损失值修正计算
b 修正后水头损失的减小值计算
式中—修正后水头损失的减小值（m）；
2.1.5 各分段渗流坡降值计算：
该水闸闸基地下轮廓水平投影长度L0和垂直投影长度S0分别为10.4m和0.6m，则L0/S0=17.33，则地基有效深度Te=5.2m；查地质勘查报告可得下地基实际深度为6.2m，故取Te=5.2m。
2.2 同时有水平防渗措施和垂直防渗措施时的防渗效果
为了更具有对比性，计算工况仍未水闸正常运行工况。假设闸底板下轮廓处布置有封闭式的垂直防渗板桩，长度均为2m。
计算结果详见“表1伯公头水闸渗流计算结果”。
表1 伯公头水闸渗流计算结果
由“表1 伯公头水闸渗流计算结果”可以得出，当闸底板下布有垂直防渗板桩时，内部垂直段处的阻力系数和水头损失值大大增加，初步说明垂直防渗要优于水平防渗。
结语
本文通过实例计算当闸底板下轮廓处布置有无垂直防渗板桩并进行比较，当闸底板下轮廓处布置有垂直防渗板桩时，内部垂直段处的阻力系数和水头损失值大大增加，初步说明垂直防渗措施要优于水平防渗措施。
这与《水闸设计（上册）》华东水利学院（1983年版）中所提出的理念相吻合。《水闸设计（上册）》提出在滨海平原区沉积土层上水平渗透系数KH往往大于垂直渗透系数KV，因此垂直防渗效果会大大增加。这说明从技术层面上讲垂直防渗要优于水平防渗。
但实际工程设计时要综合考虑各种因素，一般都是采用水平防渗、垂直防渗以及其它一些工程措施相结合的办法进行防渗，而不是单独采用垂直防渗措施。这样既能达到工程安全的要求，也能节省经济投资。
参考文献：
【1】《水力计算手册》第二版中国水利水电出版社2006 李炜
【2】《水闸设计（上册）》上海科学技术出版社 1983华东水利学院
关键词：水闸；水平防渗；垂直防渗，防渗效果。
中图分类号：TV66 文献标识码：A 文章编号：
前言
当水闸建成挡水之后，由于闸上下游的水位差，促使水经闸基或绕闸两侧形成渗流。水闸的防渗一般分为水平防渗和垂直向防渗两大类。本文分别计算只有水平防渗措施时的防渗效果以及同时有水平防渗措施和垂直防渗措施时的防渗效果，并做相对比较。
工程概况：广东省汕头市潮南区伯公头水闸底板长度10.4m，底板厚度0.6m，水闸闸基坐落在3-细砂层，浅灰~灰黄色，饱和，稍密~中密，层顶高程-3.38~-4.08米，层厚3.30~6.30米。石英质砂，棱角状颗粒，含较多粘粉粒，级配良好，渗透系数kv=1.03×10-4cm/s，中等透水； 3-淤泥质土层，灰色，流塑，层顶高程-7.38~-9.86m，厚度0.00~3.20m，zk3、zk4孔缺失。粘粒为主，含有机质；含5~10%粉粒砂；zk1、zk5孔上部夹薄层粘土。室内试验渗透系数kv=2.97×10-4cm/s，透水性等级为中等透水；3-粘土层，浅灰~灰黄色，可塑，层顶高程-8.08~-11.48m，厚度3.20~5.20m。粘粒为主，含5~10%粉粒砂，渗透系数kv=0.07~3.46×10-6cm/s，透水性等级为微透水，3-粗砂：浅灰~灰黄色，饱和，密实，局部中密，层顶高程-14.36~15.08m，厚度5.30~7.10m。石英質砂，棱角状颗粒，含少量粘粉粒，级配不良。3-粘土层，浅灰~灰黄色，可塑，层顶高程-19.98~-21.94m，揭露厚度0.40~1.90m。粘粒为主，含5%粉粒砂。
实例计算及对比
正常运行工况下，伯公头水闸闸内蓄水位▽0.61m，闸下水位为▽0.243m。水闸底板长度10.4m，底板厚度0.6m。根据地质情况可视闸底地基为有限透水地基，渗流计算采用改进阻力系数法，本文分别计算只有水平防渗措施时的防渗效果以及同时有水平防渗措施和垂直防渗措施时的防渗效果，并做相对比较。
2.1 只有水平防渗措施时的防渗效果
2.1.1 土基上水闸的有效深度计算：
当时，
当时，
若有效深度Te大于实际深度T，则按实际深度计算，反之，则按有效深度计算。
2.1.2 分段阻力系数计算：
a 进、出口段
b 内部垂直段
c 水平段
2.1.3 各分段水头损失值计算：
2.1.4 进、出口段水头损失值可按下列方法进行局部修正：
a 进、出口段水头损失值修正计算
b 修正后水头损失的减小值计算
式中—修正后水头损失的减小值（m）；
2.1.5 各分段渗流坡降值计算：
该水闸闸基地下轮廓水平投影长度L0和垂直投影长度S0分别为10.4m和0.6m，则L0/S0=17.33，则地基有效深度Te=5.2m；查地质勘查报告可得下地基实际深度为6.2m，故取Te=5.2m。
2.2 同时有水平防渗措施和垂直防渗措施时的防渗效果
为了更具有对比性，计算工况仍未水闸正常运行工况。假设闸底板下轮廓处布置有封闭式的垂直防渗板桩，长度均为2m。
计算结果详见“表1伯公头水闸渗流计算结果”。
表1 伯公头水闸渗流计算结果
由“表1 伯公头水闸渗流计算结果”可以得出，当闸底板下布有垂直防渗板桩时，内部垂直段处的阻力系数和水头损失值大大增加，初步说明垂直防渗要优于水平防渗。
结语
本文通过实例计算当闸底板下轮廓处布置有无垂直防渗板桩并进行比较，当闸底板下轮廓处布置有垂直防渗板桩时，内部垂直段处的阻力系数和水头损失值大大增加，初步说明垂直防渗措施要优于水平防渗措施。
这与《水闸设计（上册）》华东水利学院（1983年版）中所提出的理念相吻合。《水闸设计（上册）》提出在滨海平原区沉积土层上水平渗透系数KH往往大于垂直渗透系数KV，因此垂直防渗效果会大大增加。这说明从技术层面上讲垂直防渗要优于水平防渗。
但实际工程设计时要综合考虑各种因素，一般都是采用水平防渗、垂直防渗以及其它一些工程措施相结合的办法进行防渗，而不是单独采用垂直防渗措施。这样既能达到工程安全的要求，也能节省经济投资。
参考文献：
【1】《水力计算手册》第二版中国水利水电出版社2006 李炜
【2】《水闸设计（上册）》上海科学技术出版社 1983华东水利学院