简介
水闸是一种低水头水工建筑物,既能挡水,又能泄水,具有调节水位、控制流量的作用。一般建在河流和渠道上,也可修建在水库和湖泊的岸边。
分类
1.按水闸所承担的任务分类
(1)进水闸(取水闸)。建在天然河道、水库、湖泊的岸边及渠道的首部,用于引水,并控制引水流量,以满足发电或供水的需要。
(2)节制闸。灌溉渠系中的节制闸一般建于干、支、斗渠分水口的下游。拦河而建的节制闸也叫拦河闸,用于在枯水期抬高水位,以满足上游取水或航运的需要;在洪水期提闸泄水,控制下泄流量。
(3)冲沙闸(排沙闸)。多建在多泥沙河流上的引水枢纽或渠系中布置有节制闸的分水枢纽处及沉沙池的末端,用于排除泥沙。一般与节制闸并排布置。
(4)分洪闸。建造在天然河道的一侧。用于将超过下游河道安全泄量的洪水泄入湖泊、洼地等滞洪区,以削减洪峰保证下游河道的安全。
(5)排水闸。在江河沿岸排水渠的出口处建造,排除其附近低洼地区的积水,当外河水位高时关闸以防河水倒灌。其具有闸底板高程较低,且受双向水头作用的特点。
(6)挡潮闸。建在入海河口附近,涨潮时关闸,防止海水倒灌;退潮时开闸放水。挡潮闸也具有双向承受水头作用的特点,且操作频繁。
2.按闸室结构的型式分类
(1)开敞式。开敞式水闸闸室是露天的,可分为无胸墙和有胸墙两种型式。当上游水位变幅较大而过闸流量不大时,采用胸墙式,既可降低闸门高度,又能减少启闭力;当有泄洪、通航、排冰、过木等要求时,宜采用无胸墙的开敞式水闸。
(2)涵洞式。水闸修建在河、渠堤之下时,便成为涵洞式水闸。根据水力条件的不同,可分为有压式和无压式两类,其适用情况基本同胸墙式水闸。
特点
进水闸的地基可以是岩基或土基,大部分进水闸都是修建在土基上。一般具有以下一些特点。
1.稳定方面
关门挡水时,水闸上、下游较大的水头差造成较大的水平推力,使水闸有可能沿基面产生向下游的滑动,为此,水闸必须具有足够的重力,以维持自身的稳定。
2.防渗方面
由于上下游水位差的作用,水将通过地基和两岸向下游渗流。渗流会引起水量损失,同时地基土在渗流作用下,容易产生渗透变形。严重时闸基和两岸的土壤会被淘空,危及水闸安全。渗流对闸室和两岸连接建筑物的稳定不利。
3.消能防冲方面
水闸开闸放水时,在上、下游水位差的作用下,过闸水流往往具有较大的动能,下泄水流所产生的水跃和折冲水流,会进一步加剧对河床和两岸的淘刷。
4.沉降方面
土基上建闸,由于土基的压缩性大,抗剪强度低,在闸室的重力和外部荷载作用下,可能产生较大的沉降影响正常使用,尤其是不均匀沉降会导致水闸倾斜,甚至断裂。在水闸设计时,必须合理地选择闸型、构造,安排好施工程序,采取必要的地基处理等措施,以减少过大的地基沉降和不均匀沉降。