水利水电工程中水库水闸设计.doc

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1、水利水电工程中水库水闸设计摘要：水库水闸设计是水利水电工程中重要的环节，影响着工程的整体性能。对此，笔者结合自身的工作经验，简单阐述水库水闸的构成、选址方式。在此基础上，分析水库水闸地基施工、消能防冲、安全性的设计方式，以期为相关人员提供借鉴，提高水闸设计的合理性。关键词：水利水电工程；水库；水闸设计1水利水电工程中的水库水闸的构成水闸的构成分为三部分，即下游连接段、闸室、上游连接段：上游连接段主要是引水入闸室，避免发生外流现象。同时，可以有效保护河床、两岸，降低冲刷的程度。另外，还能够结合闸室发挥防渗作用；闸室是水库水闸中重要部位，能够很好地控制流量、水位，并能够防冲防渗，主要包括工作桥、护

2、栏、闸墩、闸门、底板等；下游连接段可以将过闸水流的剩余予以消除，均匀地分散出闸水流，减缓水流的运行速度，避免对下流产生不良影响。在确定水闸规模时，需要分析实际的流量大小。基于水闸规模可以将其分为三类：小型水闸，流量小于100m3/s；中型水闸，流量在100-1000m3/s之间；大型水闸，流量大于1000m3/s。2水利水电工程中的水库水闸的选址水闸选址是水利水电工程的基础工作，影响着后续的具体设计与建设。如果水闸位置不合理，很可能会在建设或者投运时发生事故，如冲刷破坏、失稳、渗透等。在选址过程中，应该确保水闸的安全性、稳定性，使水闸能够在投运以后达到既定目标，即水流呈现稳定流态。另外，选址还

3、应该遵循管理便利、造价合理的原则。不仅如此，在实际工程项目中，水闸选址必须重视当地的人文条件、地质条件。其中，地质条件包含天然地基、岩石材质以及土质等。基于调查，掌握地质条件的相关参数，选择具有承载力、不易渗水、不易透水、难以压缩的位置。如果无法在工程区域中找到符合要求的天然地基，则应该对其进行处理。虽然可以满足工程施工，但是会增加整体造价，并且很容易受到影响。简言之，水闸选址必须综合考虑多方面因素，确保选址的合理性1。3水利水电工程中的水库水闸的地基施工选定建设地点以后，需要做好地基处理工作，提高地基的承载力，避免在施工中发生塌陷问题。同时，通过对地基的处理还能够减少甚至消除地基沉降问题，增

4、强水利水电工程的稳定性。对此，可以从以下几方面完成地基处理工作：3.1地基开挖处理地基过程中，开挖是常见的方式之一。具体而言，通过地基开挖可以将不符合施工设计要求的覆盖层处理掉，包括软弱土层、风化土层与岩层等。实际上，地基开挖方式的原理相对简单，整体的操作难度较低，因此被广泛应用在水闸设计中。需要注意的是，由于开挖会产生大量的土方或者岩石块等，必须在施工现场设置合理的堆放区域，并及时将其运出。其中，堆放位置应该远离地基的边坡位置，否则很容易导致边坡变形、倾斜，影响地基处理的效果2。3.2灌浆施工处理地基过程中，如果运用灌浆法可以有效提高地基的稳定性。在灌浆过程中，应该将灌浆泵作为施工主要设备，

5、基于灌浆泵的压力，再利用管路预埋、钻孔等方式，将水泥、黏土等具有胶凝性质或者掺合料等，按照比例与水进行配置、搅拌。当搅拌均匀以后，将浆液灌注至土层缝隙、岩石缝隙之中，或者是混凝土的接缝与裂缝中。采用此种方式能够实现防渗、加固的目的，增强地基的整体性能。按照灌浆施工的方式，可以将其分为纯压式灌浆法、循环式灌浆法。3.3防渗墙施工处理地基过程中，防渗墙施工必须使用专门的设备工具。其中，需要挖设槽孔或者钻凿出圆孔，然后使用泥浆对墙壁进行加固处理。另外，也可以将混凝土直接灌注到圆孔之中，或者使用其他类型的防渗材料加固圆孔。不仅如此，还能够在系统结构中安装预制混凝土构件，这样的方式可以在地下构成连续墙，

6、增强地基的稳定性。实际上，对于防渗墙的施工，还能够采用灌注桩、板桩、喷柱、施喷柱等方式进行施工。因此，在实际施工中，应该根据工程的具体需求选择最恰当的施工方案，在保证地基稳定性的同时控制施工成本。3.4桩基础设计如果工程中水闸设计期间，发现地基竖向受力相对较大，同时受力较为集中，则应该采用桩基础的设计方式进行处理。基于此种方式，可以在很大程度上满足工程沉降的要求，避免在工程投运以后产生不良影响。采用桩基础的方式处理，能够将建筑工程的整体受力分解至地基的深处，所以地基能够承受比平时更多的上拔力、水平受力。因此，能够有效调整工程参数、减少沉降幅度等。由此发现，桩基础的应用具有较强的针对性，即解决工

7、程竖向受力问题，从而有效增强工程结构的稳定程度，推动水闸设计施工顺利推进。3.5强度提升除了以上提及的地基处理方式，还存在置换法、排水法、挤实法等处理技术，均能够有效提高地基的强度。其中，置换法是在施工中对一定深度的软弱土层挖除，然后使用具有压缩性质、不易被侵蚀的散料进行回填。采用置换法能够使地基中的软土实现快速固结。排水法则是在工程施工中，通过恰当的方式处理地基，包括设置排水井、砂垫层、塑料多孔排水管等。通过上述设备可以实现对表层的控制，或者形成垂直的排水道、水平的排水道。在此基础上，能够借助外力或者土壤的重力将水分排出，提高地基中土壤的坚固程度。挤实法主要是在施工中运用细小石子、砂等填料，

8、采用振动、冲击或者相互结合的方式，将填料加入土层中，并形成柱体状。从而实现对土层的压实，实现增强地基自身的强度3。4水利水电工程中的水库水闸的消能防冲在水闸设计中，消能防冲是其中重要的内容、环节。具体设计过程中，需要对工程工况、施工等进行合理计算、控制，进而确定水利水电工程中消力池的面积。同时，还能够对河床冲刷的要求能力进行合理控制。其中，计算工况的目标与要求等，通常无法保证最终结果的准确性，所以对相关人员应该加大重视力度，尽可能合理计划相关参数。目前，对于消能的控制、设计基本上将闸高水位作为依据，排除其高的水位，以此来推动工程设计的顺利性。在这一前提下，闸门初始开启度的设计也是消力池设计中所

9、需要考虑的因素。另外，在放冲设计的过程中同样存在诸多无法明确的因素，要求工作人员在设计期间加大重视，最大程度提高放冲设计的合理性。在改造大自然日益加剧的背景下，自然环境有了明显的变化，导致水文规律发生改变。这一现象的出现增加了水闸设计的难度。对此，在确定最低水位、最高水位过程中，应该重视河道变形、水文条件改变等因素，提高合理消能防冲设计的科学性。5水利水电工程中的水库水闸的安全性闸室在水利水电工程中具有重要作用，其自身的稳定性、安全性，直接影响水利水电工程的效果。因此，在设计闸室时应该进行多方面的计算，保证其日后能够安全运行。其中，需要计算的内容包括基地应力、负载组合、抗滑稳定性等。就负载组合

10、来说，包含特殊组合物、基本组合两种，每一种组合方式中所采用的计算方式存在明显差异。另外，基底应力计算主要涉及力矩计算、基底应力（正常状态下）、竣工检查等。抗滑稳定性计算即在闸室处于正常工况条件下，所形成的总重、总弯矩等重要参数，最终计算出闸室的抗滑稳定系数。基于此，可以实现对闸室的合理设计，增强水利水电工程水库水闸运行的安全程度。6结语综上所述，水闸设计工作中位置的选择、规模的确定是基础性工作内容，同时影响工程的质量、成本等。为了能够保证水利水电工程施工的稳定性，应该重视对周边环境的勘察，分析施工区域的地质条件，进而对地基进行有效的加固处理。另外，在工程设计期间还应该重视消能防冲的控制、水闸的安全性等，尽可能使水利水电工程的效益最大化。6