祝凌

摘 要：在水利工程中最为常见的一个部件就是水闸，水闸在整个水利建筑中起着至关重要的作用。当关闭闸门时就能有效阻拦洪水和潮水，并且能够抬高水的上游水位，保证通航的畅通无阻，同时满足上游人们的取水便捷；当开启闸门时，就能够排泄洪涝，冲走沙子，及时做好取水或者是在下游的用水需求影響下来有效调节水流量。一般情况下，水闸建在河道、水库或者是湖泊、海滨等地方。文章重点介绍了水闸的组成和其关键的作用。

关键词：水利工程；水闸；功能；组成

1 水闸的功能

水闸在整个水利工程中有着非常重要的作用，它能够合理控制水位，及时调整水流量，尤其对于农田的灌溉更显其重要，它是农田水利工程的首要性环节，往往水闸同堤坝、水站以及船闸和抽水站等水利建筑共同构成我们所说的水利枢纽，最终实现灌溉和防、排洪以及航运的发展，满足它们日益增长的需求。

2 水闸的不同分类

2.1 按照水闸承担的任务分。按水闸承担的任务不同闸门的种类也就不同，常见的有节制闸、进水闸、挡潮闸和分洪闸

节制闸所承担的任务是针对时刻变化的水位进行调节，同时控制水流量。在枯水期，通过调高水位的方法来解决取水问题和上游的航运问题，而在洪水期则控制水流量，通过节制闸在渠道系统中的建筑最终实现对水位的调节。一般节制闸建立在渠道系统中的分水口下游阶段，在这种建筑地点实现水位的抬高，最终实现支渠对水的引流。

进水闸所承担的任务是饮水灌溉或者是发电以及满足供水，并且实行双面挡水作业。进水闸多建设在河道的两岸或者是湖泊的岸边也有的建立在渠道中，而对于灌溉中的渠道系统多数是在干渠以下的渠道端口处建立进水闸。通过这种建筑方法实现水流的逐级引递，使上级渠道中的水自然的分流到下一级的渠道中去，此时的进水闸一般分为水闸、农门和斗门。对于把进水闸建立在江河湖泊的沿岸出水口的情况，往往是通过这种建设地理位置的选择实现防洪灌溉的功能。因为在江河岸边出口处的排水闸能够应对河水上涨的突发情况，通过关闸处理实现防洪倒灌，最终避免洪灾的发生。

挡潮闸承担的任务是防止海水倒灌的发生以及实现推出排涝的目的。一般情况下，在河流入海口处建立挡潮闸，通过河口地段的挡潮闸的使用，实现防止海水倒灌的功能。挡潮闸是在抬高内部河流的水位的前提下来满足蓄淡灌溉的，如果有通航孔，挡潮闸还能够在平潮的时候实现通潮。所以我们可以发现，挡潮闸和排水闸都有着双向挡水的功能。

分洪闸是排泄洪量的洪水解决洪涝威胁的闸门，它常建设在河道一侧，通过分洪闸，能够将超出下游河道中的洪水及时地排泄到预先计划的湖泊和低洼等地，避免洪峰的发生，时刻确保下游河道的安全。

2.2 按照闸室的结构形式分。

不同的闸室结构决定着使用不同的水闸，根据闸室的结构类型可以将水闸分为开敞式的水闸、涵洞式的水闸两种。

3 水闸的不同组成部分

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

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。

海漫：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。

3.4 闸室段是水闸主体，包括底板、闸墩、闸门、胸墙、岸墙、工作桥和交通桥。

底板：闸室基础，承受闸室全部荷载，较均匀地将荷载传给地基并利用底板与地基图摩擦来维持闸室稳定，还有防冲、防渗作用。

闸墩：分割闸孔、支撑闸门和桥梁。

工作桥：供安装启闭机和工作人员操作机器之用。

岸墙：闸室与河岸的连接结构，主要以挡土，并且有侧向防渗作用。

4 选择水闸的注意事项

在进行水闸的选择时，要求进水闸和分洪闸以及分水闸等选择将水闸建设在河岸稳定又顺直的河段地带，或者是河岸弯道的凹岸顶点处再稍微偏下游的地方建设，对于分洪闸的地址选择过程中要求不能在险堤处建立，或者是在已经被保护的城镇下游地段上建立水闸。而对于节制闸或者是泄洪闸则应该选在河道非常顺直并且河水流势比较稳妥的一些河段进行水闸建设，对于经济相对落后的地方可以选择在一些弯曲的河道地段建设，或者是在那些去除弯曲而选择通直的新开的河道上建立水闸。通常情况下，排水闸和泄洪闸在进行闸址的选择过程中要求首选地势低洼的地方以及出水畅通的地段，排水闸要求更严格，它应该选在靠近一些重点洪涝区的堤线上，而挡潮闸则是在岸线、坡线比较稳定的地方如潮汐口附近建设，并且，要求建闸的附近淤滩变化幅度很小，保证上游有丰富的蓄水容积点。

5 过闸水流的特点

水闸在消能防冲过程中，过闸水流的流速非常大，因此，过闸水流的最显著特点就是流速大，紊动性强。并且上游地段的水位差相对较小，出流的形式会随着闸门的开启程序的变化而变化。

6 水闸冲刷过程

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，扩散角宜7～12，使水流均匀扩散；制定合理的闸的开启程序，注意均匀起步，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 防渗排水有效措施方案

水平防渗设备：齿墙，板墙和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。

板桩的作用：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 结束语

由于在水利建设工程中，水闸起着防洪排涝以及控制水位等重要的功能，因此，在水利施工中要高度重视对水闸的使用和研究，以及水闸相关事项的考读，最终在精细的设计要求下，实现水利工程的建设。只有保证了水闸的高质量投入，才有可能为以下各个环节做好充分的准备，水闸是值得相关工作人员认真对待的一个环节。

参考文献

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[2]王立成，郭贵忠，邢忠义.浅析影响水利工程施工质量的关键技术[J].黑龙江科技信息.2010（34）.