水利工程中水闸的构成及维护分析论文

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水利工程中水闸的构成及维护分析论文

  一、水闸功能及其分类

水利工程中水闸的构成及维护分析论文

  水闸作为水利工程项目中的枢纽,我们常见于水力发电站、大型水库,江河湖海、拦洪堤坝等场所,它的作用主要是控制水位、调节水域流量、防洪排涝、航运灌溉等。水闸根据所承担的任务可分为:进水闸、节制闸、分洪闸、排水闸、冲沙闸、挡潮闸等。按闸室的结构形式,可分为:开敞式、胸墙式和涵洞式。

  节制闸: 主要是调节水位, 通过开放闸口控制水域流量。在冬季或者是枯水期借以抬高水位,以利取水和上游航运,洪水期用以控制流量保障安全度汛,在支干流渠系可以加节制闸,节制闸用于抬高水位,主要满足引水需要。在河道岸边建立的进水闸主要是为了满足灌溉和发电的需要。建立在河渠道首的分水闸和建立在岸边的排水闸,他们在外河水涨落时,起到了调节作用,避免了洪涝灾害的发生。另外建立在滨海岸边的挡潮闸防止海水倒灌。

  二、水闸组成和选址

  水闸的组成包括上游连接段、闸室段、下游连接段。上游连接段主要是将上游水平稳地引进闸室,同时也具备了防冲、防渗、挡土等作用;起防渗作用的铺盖同时具备防冲作用,要加固水闸的护坡、护底、防冲槽工程,目的是保护河床不受冲刷、侵蚀,保护岸头部,防止向冲刷护底方向发展。下游连接段有:消力池、海漫、下游防冲槽、下游翼墙及护坡等构成。消力池是消能的主要措施,它与闸室共同承担了保护水跃范围内河床允许受冲刷作用,在消力池后布置海漫,其结构主要是块石结构,起到了消耗余能,调整分流的作用。在海墁末端的防冲槽的作用是防止后河冲刷逐渐向上游蔓延的趋势,在下游的翼墙可以使水流流速均匀,保护岸边免收冲刷,海墁和防冲槽主要有块石构成。

  水闸主体是闸室段,它包括底板、闸墩、闸门、胸墙、岸墙、工作桥和交通桥。底板是闸室的基础,它能够均衡荷载力,鲍翅闸室稳定,同时也兼顾着防冲刷、渗漏的作用。闸墩的作用是将闸孔、支撑闸门和桥梁分割开来,岸墙将闸室与河岸相连接,能挡土还具备防渗功能。闸室内的工作桥主要便于供工作人员的操作和检查。

  进水闸、分水闸闸址的应该选择靠河岸比较稳定的顺直河道区域,或者河流弯道的凹点偏下位置处,分洪闸除了也遵循以上原则外,还应该注意在一些区域不适合分洪闸的选址,比如有被保护的重要区域下游堤段和河道的一些险工堤段,排水闸的选址可以选择地势低洼堤段,有利于后续的排水工作,泄洪闸和排水闸闸址选取应靠近泄洪区和涝区的堤岸线,节制闸的选址要选择水势较稳定顺直的堤段,滨海区域的挡潮闸要注意选择蓄水容积较大、潮汐道口岸坡较稳定的区域。

  三、水闸常用防渗及排水措施

  水闸在建成后由于上下游水位压力差的原因,在闸基、翼墙等背水侧会有渗流产生,对水闸闸室整体会造成闸室、边墩的抗滑稳定;由于渗水导致地基变形,或者严重损毁地基结构,造成更重大的危害,另外这种渗水会造成水资源的大量浪费,导致建筑物内沙石结构等可溶物质加速溶解,降低结构稳定性。

  1 防渗措施

  主要实施水闸基础防渗加固,加高水闸孔口和闸顶,拆除重建人行桥和配电房、电气设备更新,加固水闸岸坡,加强设施安全监测,水闸除险加固后,将进一步提高防洪安全,改善供水水质,充分发挥水利工程减灾兴利作用。在实施防渗工程中,创新采用在砂桩内打水泥搅拌桩形成复合地下防渗墙的设计,选用陶瓷液压桩和MNP永凝液防护砼表面等先进技术;施工阶段严把工程质量关,对各参建单位的质量责任行为和工程的实体质量实施细化量化管理,对原材料、中间产品和工程外观的质量进行不间断监督管理。

  2 防渗工艺技术的应用

  水闸防渗施工一般采用水泥砂浆作为主料,灰砂比要注意控制在0.5-1之间,应选择颗粒较小的细砂,水泥标号要求稍大一些,要做好清缝、勾缝的准备工作,缝宽度和深度要处理得当,勾缝的浆体应该单独提前伴制,不能和墙体砂浆混用,另外勾缝前要清理墙体,保持缝槽清洁,另外勾缝后也应注意养成,通过洒水保持砌体的`湿度,另外避免砌体和缝槽的磕碰和振动等外力的影响。

  3 合理布局防渗排水设施

  齿墙、板墙、防渗墙等排水体与反滤层,主要目的是为改善排水为了继续降压,并将渗流安全的导向下游,板桩铺盖前端或室底板上游端时,降低压力,设在闸室底板下游侧的矩板主要为减小出口处的渗压力。闸墩分隔闸孔,支承闸及上部结构胸墙作用,应该减少闸的高度,减轻立门重和降低对启闭机重量的要求,水闸和河岸或堤坝等连接时,必须设置连接建筑,包括:上,下游翼墙和便墩,有时还有防渗刺墙作其用:挡住两侧填土,维持土坝及两岸的稳定;当水闸泄水或引水时,上游冀墙用于引导水流平顺进闸,下游冀墙使出闸水流均匀扩散,减少冲刷;保持两岸或土坝边坡不受过闸水流的冲刷;控制通过闸身两侧的渗流,防止与其相连的岸坡或土坝产生渗透变形;在软弱地基上设有独立岸墙时,可以减少地基沉降对闸身应力的影响。

  四、结语

  水闸依靠升降闸门来控制水位的水工建筑物,在设置排水设计中,还应该科学计算渗流量、流速和渗透压力等具体参数,做出一些科学的设计,这样才能够有效地改善水闸渗水的问题,通过科学计算和设计能够有效避免水闸渗漏变形的问题,通过科学的设计维修延长水闸使用寿命,保证水利设施的安全有效运行。

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