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水闸的防渗排水设计分析.pdf
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1、2 0 1 3年第4期 ( 第4 1 卷) 黑龙江水利科技 He i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n c y No 42 01 3 ( T o t a l No 4 1 ) 文章编号: 1 0 0 7 7 5 9 6 ( 2 0 1 3 ) o 4 0 0 5 6 0 3 水 闸的 防渗 排水 设计 分析 郑琼丹 ( 乐清市水利局 , 浙江 乐清 3 2 5 6 0 0 ) 摘要: 水闸属于低水头水工建筑 , 它利用闸门完成挡水和泄水 , 多修建于湖
2、泊 、 水库、 渠系、 河 道。首先对水闸的功能进行了概括性的描述, 并对水闸的特点进行了分析 , 在此基础 上 , 从防渗排水设计 、 防渗排水设施两个方面对如何做好设计工作进行说明和讨论, 以 期为实际工作的有效开展提供参考和借鉴。进行渗流计算的 目的就是得 出渗流区域 内渗透流速 、 坡降、 压力以及渗流量 的实际数值, 并以此为依据 , 针对性的选择设计 方法 。 关键词: 水闸; 防渗排水 ; 设计 ; 渗流; 防渗长度 中图分类号 : T V 6 6 文献标识 码 : B 1 水 闸的功能概述 水闸属于低水头水 工建筑, 它利用 闸门完成挡 水和泄水 , 多修建于湖泊 、 水库 、
3、 渠系 、 河道。闸门开 启时, 可以发挥 冲沙 、 排涝 、 泄洪 以及调节 流量的作 用 ; 闸门关 闭时, 可以发挥挡潮 、 拦洪 、 抬高水位 的作 用 j 。在水利 丁程中, 水 闸的使用非常广泛 , 根据其 使用功能 , 可将水闸大致分为 6种类型: 1 ) 进水闸。进水闸主要修建在湖泊 、 水库 、 河流 的岸边 , 其功能是对引水流量进行控制, 作用是满足 供水 、 发电与灌溉的实际需求。在实际工作 中, 进水 闸又被称为渠首闸或取水闸。 2 ) 排水闸。排水闸主要修建在江河 沿岸, 其作 用是将低洼地区或内河中存在的对农作物生长有害 的滞水排 出。在洼地需要蓄水 、 农作物需
4、要灌溉时 , 可开闸引水 ; 在外河水位远超 内河水位时, 可关 闸避 免倒灌现象。 3 ) 节制闸。节制 闸主要修建在河道 或渠道上 , 作用是拦洪 、 调节水位和流量 , 以保障上下游航运需 求 以及下游地区的用水需求。 4 ) 分洪 闸。分洪 闸多修建 于河道 的某一侧 , 作 用是将洪水 中超过下游河道安全泄量的部分引人分 洪道或分洪区。 5 ) 冲沙 闸。冲沙闸多修建 于泥沙河流上 , 作用 是排除渠系、 节制闸 、 进水 闸中的泥沙, 避免 闸前河 道以及渠道淤积。除冲沙外 , 还有专门为漂浮物 、 冰 块排除 所设 置 的排 污、 排 水 闸, 也 属 于 冲 沙 闸 的 范畴
5、。 6 ) 拦潮 闸。拦潮 闸多设 置于人海河 口处 退潮 时开闸泄水 , 涨潮时关闸避免倒灌 , 具备双 向拦水的 功能 。 2 水闸的特点分析 平原水闸的绝大部分都 修建在土基上 , 与修建 在岩基上的沿岸 泄洪 道相 比, 平原水 闸具有 以下 3 个特点 : 1 ) 由于土基的承载能力较差 、 压缩性较强 , 可能 引起大幅度的沉降并最 终导致闸室的倾斜 、 闸门底 收稿 日期 2 0 1 21 2 2 0 【 作者简介 郑琼丹( 1 9 8 2一 ) , 女, 浙江乐清人, 助理工程师, 从事水利工程管理。 一 5 6 郑琼丹: 水闸的防渗排水设计分析 第 4期 板断裂 、 止水 破
6、坏等 问题 , 严重 时还 可 以造 成 塑形 破坏 。 2 ) 泄洪时水流对于土基的冲击很容易导致土基 破坏 , 同时在水 闸下游水位处于动态变化状 态的影 响 , 设计丁作必 须要 保障消能防 冲设施在任何 条件 下都能满足使用要求 。 3 ) 土基在渗透水流长期作用 的影响下非常容易 发生变形 , 轻者导致水 闸沉降 , 重者导致水 闸的断裂 和倒塌。 基于水闸的这些特点 , 在进行设计 时应 注意 以 下 4个方面的内容 : 1 ) 科学 、 合理的进行闸址的选择。 2 ) 闸室结构形式应与地基条件相适应 , 以确保 二者 的稳定性。 3 ) 防渗设计 应高质量进行 , 以便形成 空间
7、上 的 防渗整体 。 4 ) 防冲、 消能设计应高质量进行 , 减少危害性 冲 刷出现的可能性 。 3防渗 排水设计 受上下游水位差 的影响 , 水 闸在建成后 , 闸基 、 边墩 、 翼墙的背水侧会产生渗流 , 对建筑物形成 以下 负面影响 : 使闸室的抗滑稳定性 降低 , 使边墩和翼 墙的侧向稳定性降低 ; 可能导致地 基渗透变形 , 严 重时可引起地基破坏; 造成水量损失; 加速地基 内可溶物质的溶解。 而防渗排水设计工作的作用就是对水闸地下轮 廓线进行拟 定 , 以便更 好地发 挥 防渗排水 的作 用。 下面对设计T作 的具体步骤进行分别讨论 。 。 3 1 防渗长度与地下轮廓设置 3
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