文档介绍：第一节概述
一、 概念
水闸是调节水位、控制流量的低水头水工建筑物,主要依靠闸门控制水流,具有挡水和泄(引)水的双重功能,在防洪、治涝、灌溉、供水、航运、发电等方面应用十分广泛。
二、 水闸的类型
按担负的任务(作用)分:
节制闸第一节概述
一、 概念
水闸是调节水位、控制流量的低水头水工建筑物,主要依靠闸门控制水流,具有挡水和泄(引)水的双重功能,在防洪、治涝、灌溉、供水、航运、发电等方面应用十分广泛。
二、 水闸的类型
按担负的任务(作用)分:
节制闸(拦河闸):拦河兴建,调节水位,控制流量。
进水闸(渠首闸):在河、湖、水库的岸边兴建,常位于引水渠道首部,引取水流。
排水闸(排涝闸、泄水闸、退水闸):在江河沿岸兴建,作用是排水、防止洪水倒灌。
分洪闸:在河道的一侧兴建,分泄洪水、削减洪峰洪、滞洪。
挡潮闸:建于河流入海河口上游地段,防止海潮倒灌。
冲沙闸:静水通航,动水冲沙,减少含沙量,防止淤积。
排冰闸:在堤岸上建闸防止冬季冰凌堵塞。
图10-1水闸分类示意图
按闸室结构分(1)开敞式:闸室露天,又分为有胸墙;无胸墙两种形式
(2)涵洞式:闸室后部有洞身段,洞顶有填土覆盖。(有压、无压)
按操作闸门的动力分
(1) 机械操作闸门的水闸
(2) 水力操作闸门的水闸
三、水闸等级划分及洪水标准(以平原区水闸枢纽为例)
1、工程等别及建筑物级别
平原区水闸枢纽工程是以水闸为主的水利枢纽工程,一般由水闸、泵站、船闸、水电站等水工建筑物组成,有的还包括涵洞、渡槽等其它泄(引)水建筑物,应根据水闸最大过闸流量及其防护对象的重要性划分等别。
其中水工建筑物的级别应根据其所属枢纽工程的等别、作用和重要性划分。
平原区水闸枢纽工程分等指标表
工程级别
I
II
m
W
V
规模
大(1)型
大(2)型
中型
小(1)型
小(2)型
最大过闸流量
>5000
500〜1000
1000〜100
100〜20
<20
防护对象的重要性
特别重要
重要
中等
一般
水闸枢纽建筑物级别划分表
工程等别
永久性建筑物级别
主要建筑物
次要建筑物
临时性建筑物级别
I
1
3
4
II
2
3
4
m
3
4
5
W
4
5
5
V
5
5
洪水标准
平原区水闸的洪水标准应根据所在河流流域的防洪规划规定的防洪任务,以近期防洪目标为主,并考虑远景发展要求,按下表所列标准综合分析确定。
水闸级别
1
2
3
4
5
洪水重现期
设计
100〜50
50〜30
30〜20
20〜10
10
校核
300〜200
200〜100
100〜50
50〜30
30〜20
水闸的组成及各部分的功用
上游连接段一闸室段一下游连接段
(引导水流平顺进入闸室)(调节水位和流量)(消能、防冲)
闸室:底板、闸墩、闸门、(胸墙)、工作桥、交通桥。
上游连接段:翼墙、铺盖、护底、上游防冲槽、上游护坡。
下游连接段:翼墙、护坦、海漫、下游防冲槽、下游护坡、下游排水(反滤、排水孔)。
图9-2土基上水闸立体示意图
水闸的工作特点
水闸的传力过程
闸门一闸墩一底板一地基
(承受水压力)(承受上部结构重量)(较均匀地传给)
地基:平原地区水闸大部分建在土基上。
土基的特点:
(1) 抗剪强度低一稳定性差
(2) 压缩性较大一容易产生不均匀沉降(3)易产生渗透变形,抗冲刷能力低
水流
.静水(关闸):
水平水压力、土基一滑动
水位差产生渗透压力一不利于稳定
绕岸渗流一不利于翼墙稳定
.开闸泄水:
水位差一流速大一对下游河床、岸坡冲刷
水位变幅较大一流态多(堰流、孔流),淹没出流、自由出流
闸门全开时,水位差小一易形成波状水跃
闸门开启顺序不合理时一产生折冲水流
结构:防渗排水,消能防冲,闸室结构
图9-3波状水跃冲刷示意图图9-4闸下冲折水流
*水闸设计内容:
闸址选择
总体布置
水力设计:闸孔型式和尺寸确定J
消能防冲设施的设计计算J闸门控制运用方式的拟定
防渗和排水设计J/
水闸结构设计:闸室稳定计算J
岸、翼墙稳定计算
结构应力分析J
地基处理及处理设计
观测设计
*规范:
《水闸设计规范》(SL265-2001)
《水闸施工规范》(SL27-91)
《水闸工程管理设计规范》(SL170-96)
《水闸技术管理规程》(SL75-94)
《水闸安全鉴定规定》(SL214-98)
第五节闸室的布置与构造
闸室结构
闸顶高程,闸槛高程
闸孔总净宽,闸孔孔径
底板型式、厚度、顺水流