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水利工程中水閘的構(gòu)成及維護(hù)分析論文
一、水閘功能及其分類
水閘作為水利工程項(xiàng)目中的樞紐，我們常見于水力發(fā)電站、大型水庫(kù)，江河湖海、攔洪堤壩等場(chǎng)所，它的作用主要是控制水位、調(diào)節(jié)水域流量、防洪排澇、航運(yùn)灌溉等。水閘根據(jù)所承擔(dān)的任務(wù)可分為：進(jìn)水閘、節(jié)制閘、分洪閘、排水閘、沖沙閘、擋潮閘等。按閘室的結(jié)構(gòu)形式，可分為：開敞式、胸墻式和涵洞式。
節(jié)制閘： 主要是調(diào)節(jié)水位， 通過開放閘口控制水域流量。在冬季或者是枯水期借以抬高水位，以利取水和上游航運(yùn)，洪水期用以控制流量保障安全度汛，在支干流渠系可以加節(jié)制閘，節(jié)制閘用于抬高水位，主要滿足引水需要。在河道岸邊建立的進(jìn)水閘主要是為了滿足灌溉和發(fā)電的需要。建立在河渠道首的分水閘和建立在岸邊的排水閘，他們?cè)谕夂铀疂q落時(shí)，起到了調(diào)節(jié)作用，避免了洪澇災(zāi)害的發(fā)生。另外建立在濱海岸邊的擋潮閘防止海水倒灌。
二、水閘組成和選址
水閘的組成包括上游連接段、閘室段、下游連接段。上游連接段主要是將上游水平穩(wěn)地引進(jìn)閘室，同時(shí)也具備了防沖、防滲、擋土等作用;起防滲作用的鋪蓋同時(shí)具備防沖作用，要加固水閘的護(hù)坡、護(hù)底、防沖槽工程，目的是保護(hù)河床不受沖刷、侵蝕，保護(hù)岸頭部，防止向沖刷護(hù)底方向發(fā)展。下游連接段有：消力池、海漫、下游防沖槽、下游翼墻及護(hù)坡等構(gòu)成。消力池是消能的主要措施，它與閘室共同承擔(dān)了保護(hù)水躍范圍內(nèi)河床允許受沖刷作用，在消力池后布置海漫，其結(jié)構(gòu)主要是塊石結(jié)構(gòu)，起到了消耗余能，調(diào)整分流的作用。在海墁末端的防沖槽的作用是防止后河沖刷逐漸向上游蔓延的趨勢(shì)，在下游的翼墻可以使水流流速均勻，保護(hù)岸邊免收沖刷，海墁和防沖槽主要有塊石構(gòu)成。
水閘主體是閘室段，它包括底板、閘墩、閘門、胸墻、岸墻、工作橋和交通橋。底板是閘室的基礎(chǔ)，它能夠均衡荷載力，鮑翅閘室穩(wěn)定，同時(shí)也兼顧著防沖刷、滲漏的作用。閘墩的作用是將閘孔、支撐閘門和橋梁分割開來，岸墻將閘室與河岸相連接，能擋土還具備防滲功能。閘室內(nèi)的工作橋主要便于供工作人員的操作和檢查。
進(jìn)水閘、分水閘閘址的應(yīng)該選擇靠河岸比較穩(wěn)定的順直河道區(qū)域，或者河流彎道的凹點(diǎn)偏下位置處，分洪閘除了也遵循以上原則外，還應(yīng)該注意在一些區(qū)域不適合分洪閘的選址，比如有被保護(hù)的重要區(qū)域下游堤段和河道的一些險(xiǎn)工堤段，排水閘的選址可以選擇地勢(shì)低洼堤段，有利于后續(xù)的排水工作，泄洪閘和排水閘閘址選取應(yīng)靠近泄洪區(qū)和澇區(qū)的堤岸線，節(jié)制閘的選址要選擇水勢(shì)較穩(wěn)定順直的堤段，濱海區(qū)域的擋潮閘要注意選擇蓄水容積較大、潮汐道口岸坡較穩(wěn)定的區(qū)域。
三、水閘常用防滲及排水措施
水閘在建成后由于上下游水位壓力差的原因，在閘基、翼墻等背水側(cè)會(huì)有滲流產(chǎn)生，對(duì)水閘閘室整體會(huì)造成閘室、邊墩的抗滑穩(wěn)定;由于滲水導(dǎo)致地基變形，或者嚴(yán)重?fù)p毀地基結(jié)構(gòu)，造成更重大的危害，另外這種滲水會(huì)造成水資源的大量浪費(fèi)，導(dǎo)致建筑物內(nèi)沙石結(jié)構(gòu)等可溶物質(zhì)加速溶解，降低結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
1 防滲措施
主要實(shí)施水閘基礎(chǔ)防滲加固，加高水閘孔口和閘頂，拆除重建人行橋和配電房、電氣設(shè)備更新，加固水閘岸坡，加強(qiáng)設(shè)施安全監(jiān)測(cè)，水閘除險(xiǎn)加固后，將進(jìn)一步提高防洪安全，改善供水水質(zhì)，充分發(fā)揮水利工程減災(zāi)興利作用。在實(shí)施防滲工程中，創(chuàng)新采用在砂樁內(nèi)打水泥攪拌樁形成復(fù)合地下防滲墻的設(shè)計(jì)，選用陶瓷液壓樁和MNP永凝液防護(hù)砼表面等先進(jìn)技術(shù);施工階段嚴(yán)把工程質(zhì)量關(guān)，對(duì)各參建單位的質(zhì)量責(zé)任行為和工程的實(shí)體質(zhì)量實(shí)施細(xì)化量化管理，對(duì)原材料、中間產(chǎn)品和工程外觀的質(zhì)量進(jìn)行不間斷監(jiān)督管理。
2 防滲工藝技術(shù)的應(yīng)用
水閘防滲施工一般采用水泥砂漿作為主料，灰砂比要注意控制在0.5-1之間，應(yīng)選擇顆粒較小的細(xì)砂，水泥標(biāo)號(hào)要求稍大一些，要做好清縫、勾縫的準(zhǔn)備工作，縫寬度和深度要處理得當(dāng)，勾縫的漿體應(yīng)該單獨(dú)提前伴制，不能和墻體砂漿混用，另外勾縫前要清理墻體，保持縫槽清潔，另外勾縫后也應(yīng)注意養(yǎng)成，通過灑水保持砌體的濕度，另外避免砌體和縫槽的磕碰和振動(dòng)等外力的影響。
3 合理布局防滲排水設(shè)施
齒墻、板墻、防滲墻等排水體與反濾層，主要目的是為改善排水為了繼續(xù)降壓，并將滲流安全的導(dǎo)向下游，板樁鋪蓋前端或室底板上游端時(shí)，降低壓力，設(shè)在閘室底板下游側(cè)的矩板主要為減小出口處的滲壓力。閘墩分隔閘孔，支承閘及上部結(jié)構(gòu)胸墻作用，應(yīng)該減少閘的高度，減輕立門重和降低對(duì)啟閉機(jī)重量的要求，水閘和河岸或堤壩等連接時(shí)，必須設(shè)置連接建筑，包括：上，下游翼墻和便墩，有時(shí)還有防滲刺墻作其用：擋住兩側(cè)填土，維持土壩及兩岸的穩(wěn)定;當(dāng)水閘泄水或引水時(shí)，上游冀墻用于引導(dǎo)水流平順進(jìn)閘，下游冀墻使出閘水流均勻擴(kuò)散，減少?zèng)_刷;保持兩岸或土壩邊坡不受過閘水流的沖刷;控制通過閘身兩側(cè)的滲流，防止與其相連的岸坡或土壩產(chǎn)生滲透變形;在軟弱地基上設(shè)有獨(dú)立岸墻時(shí)，可以減少地基沉降對(duì)閘身應(yīng)力的影響。
四、結(jié)語(yǔ)
水閘依靠升降閘門來控制水位的水工建筑物，在設(shè)置排水設(shè)計(jì)中，還應(yīng)該科學(xué)計(jì)算滲流量、流速和滲透壓力等具體參數(shù)，做出一些科學(xué)的設(shè)計(jì)，這樣才能夠有效地改善水閘滲水的問題，通過科學(xué)計(jì)算和設(shè)計(jì)能夠有效避免水閘滲漏變形的問題，通過科學(xué)的設(shè)計(jì)維修延長(zhǎng)水閘使用壽命，保證水利設(shè)施的安全有效運(yùn)行。
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