探析水工建筑物中水闸的构成及分类

探析水工建筑物中水闸的构成及分类

曹颖

摘要：一直以来，水利工程项目都是我国市政工程项目的重要组成部分，而水闸作为水利工程中的主要工具之一，是比较常见的。水闸具有防洪蓄水的作用，

关闭时可以抬高水位，方便上游的船只通行，开启时可以泄洪防涝，为下游的农业和工业发展提供便利。本文主要从水利工程中的水闸入手，重点阐述了我国

的水闸使用情况，并结合实际，对水闸的功能进行了分析，指出其对于人们生活的重要性。

关键词：水闸；进水闸；海漫；

我国是河流众多的国家，因此河道坝体也较多，水闸是坝体设计中必

不可少的一部分，对于整个水利工程的发展都具有重大的意义。然而由于

目前的技术水平有限，我国水闸的制造水平和其他国家相比还有很大的差

距，这直接导致了我国水利工程的质量不稳定。从这个角度来讲，只要做

好水闸的制造工作，可以保证河流的正常运行和泄洪等功能的使用，促进

我国水利行业的发展，从而带动经济发展和人民生活水平的提高。

1 水闸的作用

水闸的主要作用是控制水位，调节水的流量。对于地势低的建筑物来

说，做好水闸的开启和关闭工作可以保证人民的正常生活。当水闸开启后，

不仅可以为下游的农田提供灌溉的功能，还可以进行养殖业的发展，建立

抽水站，而水闸关闭后主要的作用的防洪防涝，进行发电，因此水闸对于

我国的水电系统的发展发挥着巨大的作用，是不可缺少的一部分。

2 水闸的分类

水闸按照不同的分类标准，可以分为不同的类型，总的来说，有以下

几个方面：

2.1 按照水闸的功能和作用来分。

节制闸：一般来说，水闸的主要作用是调节水位，控制河流的流量。

在枯水期可以提高水位，从而使得上游的航线可以正常的运行，而在洪水

期需要降低水位，从而合理的控制流量，而且可以保证分支渠的水通往下

游，满足基本的引水需要。

进水闸：水闸设置在河道附近主要的作用是引水灌溉和发电，这种水

闸被称为进水闸。在灌溉的过程中，需要建立一定的渠道入水口，将水流

分散到各个渠道之中，尽可能的减少水量的浪费，合理的利用。

此外还有分水温、斗门、农门等各种排水系统，这种水闸放置的位置

在排水渠的出水口处，当河水上涨时，洪水会自动倒灌到河流之中，避免

出现洪灾。而在枯水期时，河流的水位会自动的回落，打开闸门可以防止

涝灾的发生，因此水闸具有双面挡水的作用。

挡潮闸也是河流中水闸的主要作用之一，主要分布在河流的入流地段，

目的是为了防止水流倒灌现象出现。当水位提升的时候，河床被抬高，这

时会发生水流倒灌的危险，因此需要做好此项工作，当水流退潮之后，其

中的通航孔洞可以有效的将水排出，一面挡潮，一面灌溉，在泄洪的同时

保证下游的基本用水需要，确保河道的安全。

2.2 而按照水闸闸室的基本结构来分，水闸主要分为开敞式和涵洞式两

种。第一种方式主要是指闸室处于开敞的状态下，确保了基本的灌溉和防

涝作用，而第二种是指闸室的基本构早格局是密封式的结构，这种结构形

式会在坝体上预留一定的孔洞，当水位上升时，孔洞自动开启，将多余的

水排到大海中，防止陆地上出现洪灾。

3 水闸的组成:上游连接段、闸室段、下游连接段

3.1 上游连接段作用将上游来水平顺地引进闸室，同时起防冲、防渗、

挡土等作用。

3.2 上游连接段组成上游翼墙:引导水流平顺进闸。 铺盖:起防渗作用，

并要起防冲作用护坡、护底:保护河岸和河床不受冲刷。上游防冲槽:保护护

岸头部，防止河床冲刷而护底方向发展。

3.3 下游连接段包括消力池、海漫、下游防冲槽、下游翼墙及护坡等(使

水流经有效消能后平顺流出闸室，与下游河床段连接)。消力池:紧接闸室布

置，具有形成水跃和保护水跃范围内河床允许受冲刷作用，是消能的主要

措施。漫:布置在消力池后面，继续消除余能，调整流速分布，用块石砌成。

防冲槽:海漫的末端防冲措施，防止海漫后河床冲刷向上游发展。下游翼墙:

水流均匀扩散，并保护两岸免受冲刷。护坡:布海漫和防冲槽范围内，一般

用块石。

4 水闸选择的要求

节制闸或泄洪闸闸址宜选择在河道顺直、河势相对稳定的河段，经技

术经济比较后可以选择在弯曲河段裁弯取直的新开河道上。进水闸、分水

闸或分洪闸闸址宜选择在河岸基本稳定的顺直河段或弯道凹岸顶点稍偏下

游处，但分洪闸闸址不宜选择在险工堤段和被保护的重要城镇下游堤段。

排水闸或泄洪闸闸址宜选择在地势低洼、出水畅通处，排水闸闸址宜选择

在靠近重要涝区和泄区的老堤堤线上。挡潮闸闸址宜选择在岸线和岸坡稳

定的潮河口附近，且闸址乱滩中淤变化较小、上游河道有足够的蓄水地点。

5 水闸消能防冲过闸水流特点

出闸流速较大，紊动强烈。上游水位差较小。出流形式随闸门开启程

序变化。

6 水闸的冲刷

波状水跃的产生:淹没水跃没有发生或水跃淹没过大。出流扩散下均

匀，产生折冲水流。上下游水位差较小，形成波状水跃，消能效率低。

基本消能方式:底流消能为主，有消力池，海漫，防冲槽等部分组成。

其形式可根据水流情况，地形条件，施工能力消能效果等选用。

波状水跃的防止措施:总体布置时，尽量使用上游渠道有一段较的顺直

段，确保来水顺均匀;控制下游翼墙的扩散角，扩散宜7}-12，使水流均匀

扩散;制定合理的闸的开启程序，注意均起步，间隙对称开启原则，力避开

启，关闭时大起大落和多孔闸部分闸孔泄流的运用方式。

7 常用防渗及排水设施

一般情况下，水平防渗设备的主要组成部分是齿墙和板墙，这两种墙

体具有极好的防渗透技术和反滤层之间紧密相连，在改善排水的同时，降

低压强。

板桩的作用:铺盖前端或室底板上游端时，降低压力，设在室底板下游

侧的矩板主要为减小出口处的渗压力。

闸室结构布置:包括底板，闸墩，胸墙，闸门，工作桥和交通桥等部分。

闸墩作用:分隔闸孔，支承闸及上部结构胸墙作用，减少闸的高度，减

轻立门重和降低对启闭机重量的要求工作桥的作用，设置启闭机和管理人

员操作启闭之用。

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，其作用：

(1)挡住两侧填土，维持土坝及两岸的稳定。

(2)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。

(3)保持两岸或土坝边坡不受过闸水流的冲刷。

(4)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。

(5)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。

8 结语：

总而言之，在当今的水闸建造中需要考虑到场地的环境因素，保证其

灌溉和防洪的基本功能，同时，做好管理人员的技术能力提升工作，确保

在后期的管理过程中，能够按照科学的方法进行操作，保证水闸施工的质

量。

参考文献：

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[2] 赵惠文. 水工建筑物的外观质量控制[J]. 现代农业科技. 2008(12)

[3] 朱新华. 水工混凝土建筑物渗漏处理措施[J]. 农村科技. 2007(07)