水闸
水闸的构成及分类
水闸的构成及分类功能与分类水闸是一种利用闸门挡水和泄水的低水头水工建筑物，多建于河道、渠系及水库、海、湖泊岸边。
按功能分类：（1）节制闸拦河或在渠道上建造，用于拦洪、调节水位、控制下泄流量。
河道上的节制闸又称拦河闸。
（2）进水闸又称取水闸、渠首闸。
建在河道、水库或湖泊的岸边，用以控制引水流量，以满足灌溉、发电或供水的需要。
（3）分洪闸常建于河道的一侧，用来将超过下游河道安全泄量的洪水泄入分洪区或分洪道。
（4）排水闸建于江河沿岸，用来排除内河或低洼地区对农作物有害的渍水。
（5）挡潮闸建在入海河口附近，涨潮时关闸，退潮时开闸泄水。
（6）冲沙闸（排沙闸）常建在进水闸一侧的河道上与节制闸并排布置或在引水渠内的进水闸旁。
其他还有排冰闸、排污闸等。
按闸室结构分：开敞式、胸墙式、涵洞式等。
水闸的组成（1）闸室包括闸门、闸墩、边墙、底板、胸墙、工作桥、交通桥、启闭机等。
（2）上游连接段包括两侧的翼墙、护坡、河床部分的铺盖。
（3）下游连接段包括护坦、海漫、防冲槽、两岸的翼墙、护坡等。
软土地基上水闸的工作特点（1）软土地基的压缩性大，承载力低，细砂易液化，抗冲能力差。
地基可能产生较大的沉降或沉降差，造成闸室倾斜，止水破坏，闸底板断裂，甚至破坏，引起水闸失事。
（2）水闸泄流时，土基的抗冲能力较低，可能引起水闸下游的冲刷。
（3）土基在渗流作用下，易发生渗透破坏。
水闸的设计步骤1.闸址选择壤土、中砂、粗砂和砂砾石适于作为水闸的地基。
尽量避免淤泥质土和粉、细砂地基。
2. 闸孔设计（1）堰型选择：宽顶堰、低实用堰（2）闸底板高程（3）闸孔的总净宽（4）闸室单孔宽度和闸室总宽度3．防渗、排水设计（1）防渗设施：构成地下轮廓的铺盖、板桩及齿墙（2）排水设施：铺设在护坦、海漫的底部、闸底板下游段的砂砾石层4．消能、防冲设计（1）消能：一般采用底流消能。
（2）海漫：消力池后接海漫。
要求表面有粗糙度，具有透水性，具有柔性。
形式有干砌石、浆砌石、混凝土板等。
水闸介绍
水闸介绍第一节概述水闸是一种低水头的水工建筑物，兼有挡水和泄水的作用，用以调节水位、控制流量，以满足水利事业的各种要求。
一、水闸的种类:1.按水闸所承担的任务分类:水闸的类型及位置示意图●节制闸（或拦河闸）：拦河或在渠道上建造。
枯水期用以拦截河道，抬高水位，以利上游取水或航运要求；洪水期则开闸泄洪，控制下泄流量。
位于河道上的节制闸称为拦河闸。
●进水闸：建在河道、水库或湖泊的岸边，用来控制引水流量，以满足灌溉、发电或供水的需要。
进水闸又称取水闸或渠首闸。
●分洪闸：常建于河道的一侧，用来将超过下游河道安全泄量的洪水泄入预定的湖泊、洼地，及时削减洪峰，保证下游河道的安全。
●排水闸：常建于江河沿岸，外河水位上涨时关闸以防外水倒灌，外河水位下降时开闸排水，排除两岸低洼地区的涝渍。
该闸具有双向挡水，有时双向过流的特点。
●挡潮闸：建在入海河口附近，涨潮时关闸不使海水沿河上溯，退潮时开闸泄水。
挡潮闸具有双向挡水的特点。
●排沙闸、排冰闸、排污闸：为排除泥沙、冰块、漂浮物等而设置的。
2.按闸室结构形式分类●开敞式水闸：闸室上面不填土封闭的水闸。
一般有泄洪、排水、过木等要求时，多采用不带胸墙的开敞式水闸，多用于拦河闸、排冰闸等；当上游水位变幅大，而下泄流量又有限制时，为避免闸门过高，常采用带胸墙的开敞式水闸，如进水闸、排水闸、挡潮闸多用这种形式。
●涵洞式水闸：闸（洞）身上面填土封闭的水闸，又称封闭式水闸。
涵洞式水闸常用于穿堤取水或排水的水闸。
洞内水流可以是有压的或者是无压的。
二．水闸的工作特点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。
水闸的详细知识点
关闭闸门，可以拦洪、挡潮、蓄水抬高上游水位，以满足上游取水或通航的需要。
开启闸门，可以泄洪、排涝、冲沙、取水或根据下游用水的需要调节流量。
水闸在水利工程中的应用十分广泛，多建于河道、渠系、水库、湖泊及滨海地区水闸,按其所承担的主要任务，可分为：节制闸、进水闸、冲沙闸、分洪闸、挡潮闸、排水闸等。
按闸室的结构形式，可分为：开敞式、胸墙式和涵洞式（图1）。
开敞式水闸当闸门全开时过闸水流通畅，适用于有泄洪、排冰、过木或排漂浮物等任务要求的水闸，节制闸、分洪闸常用这种形式。
胸墙式水闸和涵洞式水闸，适用于闸上水位变幅较大或挡水位高于闸孔设计水位，即闸的孔径按低水位通过设计流量进行设计的情况。
胸墙式的闸室结构与开敞式基本相同，为了减少闸门和工作桥的高度或为控制下泄单宽流量而设胸墙代替部分闸门挡水，挡潮闸、进水闸、泄水闸常用这种形式。
如中国葛洲坝泄水闸采用12m×12m活动平板门胸墙，其下为12m×12m弧形工作门，以适应必要时宣泄大流量的需要。
涵洞式水闸多用于穿堤引（排)水,闸室结构为封闭的涵洞，在进口或出口设闸门，洞顶填土与闸两侧堤顶平接即可作为路基而不需另设交通桥,排水闸多用这种形式（1）节制闸：调节上游水位，控制下泄流量的闸。
(天然河道的节制闸称为拦河闸.渠道的节制闸利用闸门启闭,调节上游水位和下泄流量，以满足向下一级渠道分水或控制、截断水流的需要。
节制闸常建在分水闸、泄水闸的稍下游，以利分水和泄水；或建在渡槽、倒虹吸管等的稍上游，以利控制输水流量和事故检修；并尽量与桥梁、跌水、陡坡等结合，以取得经济效益。
渠系节制闸的过水宽度要与上、下游渠道宽度相适应，以利于连接。
当采用轮灌时,节制闸上、下游渠道的设计流量相同,下游水位即为与设计流量相应的渠水位；当采用续灌时,节制闸上下游设计流量不同，水位需取相应流量的渠水位，但下游水位需计及下一级节制闸壅水的影响.渠道节制闸多用开敞式，闸槛高程宜与渠底相平，采用平底宽顶堰，闸下消能防冲工程都比较简单，始流状态可依靠护坦上置的消力墩扩散水流,撞击消能。
水工建筑物中水闸的构成及分类
水工建筑物中水闸的构成及分类水工建筑物中的水闸是指控制水流的设施，通常由堰体、闸门、启闭机构、闸槽等部分组成。
根据闸门的类型，水闸可分为下拉式闸门、旋转式闸门和吊闸门。
下拉式闸门是通过滑轮或液压装置等将闸门拉下来阻挡水流的，常用于水位变化较小的地区。
旋转式闸门是通过将闸门绕轴旋转来控制水流的，适用于水位变化较大的地区。
吊闸门则是将闸门悬挂在闸槽内，通过升降机构来控制水流。
除此之外，还有一些特殊类型的水闸，如浮动式水闸、游动式水闸和液压式水闸等。
这些水闸根据不同的功用和工程要求，采用不同的结构和技术来实现。
总的来说，水闸是水利工程中非常重要的一部分，通过控制水流实现水的利用和管理，对于保障人类生产和生活的稳定，发挥着重要作用。
水工建筑物课件-水闸
（二）水流特点
1、初始消能困难（下游无水或水深较浅）；
2、易产生波状水跃；
3、易产生折冲水流（扩散角太大，不均匀开启）。
综合分析——水闸泄流时，虽流速不高，但由于土基抗
冲能力较低，也可能引起水闸下游的冲刷。水闸下游常出 现的波状水跃和折冲水流（教材P316，图6–11、12），进 一步加剧对河床和两岸的淘刷。因此，消能防冲设施要在 各种运用情况都能满足设计要求。
2.闸底板高程的选定
基本要求：底板应置于坚实土层上，尽量利用天然地基。 相关因素：水闸的任务、过流流量、上下游水位、河床地 质条件、工程总投资等。
底板高程选定：⑴ 底板高程高：闸室宽度大，两岸连接 建筑物相对较低；适于小型水闸，其两岸连接建筑在整个
工程量中所占比重较大，因而总造价可能是经济的。 ⑵ 底 板高程低：闸室单宽流量大，将加大消能防冲工程量；闸 门高度增加，启闭设备容量增加，基坑开挖增加（大、中 型）。适于大中型水闸，其闸室工程量所占比重大，适当 降低底板高程，常常是有利的。
五、水闸设计内容和所需基本资料（了解）
（一）水闸的设计内容
闸址选择； 确定孔口形式和尺寸； 防渗、排水设计； 消能、防冲设计； 稳定计算； 沉降校核； 地基处理； 选择两岸连接建筑的型式和尺寸； 结构设计等。
（三）水闸设计所需基本资料
河流规划
运用要求
地形、地质、水文、气象、泥沙、地震烈度 建筑材料 施工及交通运输条件等。
已知条件：Q设、▽上、▽下、初拟的▽底板、堰型。 ⑴ 堰流情况： L0
Q
m 2 g H 0 2
3
（ 6–1）
式中：Q——设计流量，m3/s； L0——闸孔总净宽，m； H0——计入行近流速水头在内的堰顶水头，m; ζ、ε、m——淹没系数、侧收缩系数和流量系数，可根据 《水闸设计规范》(SL265–2001)的附表查得； g—重力加速度，m/s2。
大中型水闸分类标准
大中型水闸分类标准大中型水闸分类标准1. 引言水闸是一种用于调控水流的建筑物，广泛应用于河流、港口和水利工程等领域。
根据规模和功能的不同，水闸可以分为多个分类。
本文将基于深度和广度标准，探讨大中型水闸的分类标准，并分享对这个主题的观点和理解。
2. 大中型水闸概述大中型水闸是指规模较大、功能较复杂的水闸，一般用于大规模水利工程、河流调节和水域交通等方面。
它们承担着重要的水资源管理和洪水防御等任务。
大中型水闸的分类标准主要包括以下几个方面。
3. 按规模分类3.1 小型水闸小型水闸一般指规模较小、处理水流能力较低的水闸。
它们一般用于灌溉系统、农田排水和农业供水等方面。
小型水闸通常处理较小流量的水流，其建设和维护成本相对较低。
3.2 中型水闸中型水闸一般指规模适中、处理水流能力适中的水闸。
它们一般用于中小型城市的给水、排水系统，以及一些小型水利工程等。
中型水闸通常能够处理中等流量的水流，其建设和维护成本较小型水闸要高。
3.3 大型水闸大型水闸指处理能力较大、规模庞大的水闸。
它们一般用于大型水利工程、重要河流的调节和水域交通等方面。
大型水闸通常能够处理大量的水流，其建设和维护成本较高。
4. 按功能分类4.1 调节式水闸调节式水闸主要用于调节河流水位、水流量和水质。
它们一般设有闸门和调节装置，可以根据需要控制水流的通行和堵塞，以实现对水流的调节。
调节式水闸对于河流的水位控制和洪水防御等方面具有重要作用。
4.2 船闸船闸是一种特殊类型的水闸，主要用于船舶的通行。
它们一般设计成有多个闸室，通过调节闸门的开启和关闭来控制水位的变化，以便船只安全通过。
船闸广泛应用于水陆交通和河流运输等领域。
4.3 蓄能式水闸蓄能式水闸主要用于能量的蓄积和释放。
它们一般通过调节水流的通行和堵塞，将水位上升后再突然放水，以释放蓄积的能量。
蓄能式水闸在水力发电系统和大型水利工程等领域起着重要的作用。
5. 观点和理解大中型水闸的分类标准可以从规模和功能两个方面进行考虑。
水闸管理范围划定标准
水闸管理范围划定标准
水闸管理范围划定标准通常由当地政府或水利部门制定，并根据实际情况进行调整。
以下是一些可能用于划定水闸管理范围的标准：
1. 水闸的设计标准：水闸的设计标准通常包括水闸的高度、长度、宽度、闸门数量和尺寸等参数。
这些参数可以用来确定水闸的管理范围。
2. 水闸的功能：水闸的功能通常包括调节水位、防洪、灌溉、航运等。
不同的功能需要不同的管理范围，因此可以根据水闸的功能来划定管理范围。
3. 水闸的位置：水闸的位置也是划定管理范围的重要因素。
水闸周围的环境、地形、水流等都会影响水闸的管理范围。
4. 水闸的安全性：水闸的安全性是划定管理范围的首要考虑因素。
水闸管理范围应该包括水闸周围的区域，以确保水闸的安全运行。
5. 水闸的管理需要：水闸的管理需要也是划定管理范围的重要因素。
水闸管理范围应该包括足够的空间，以便管理人员进行巡查、维修和保养等工作。
综合考虑以上因素，可以制定水闸管理范围划定标准。
在实际操作中，还需要根据当地的实际情况进行调整和完善。
水闸的详细知识点
关闭闸门，可以拦洪、挡潮、蓄水抬高上游水位，以满足上游取水或通航的需要。
开启闸门，可以泄洪、排涝、冲沙、取水或根据下游用水的需要调节流量。
水闸在水利工程中的应用十分广泛，多建于河道、渠系、水库、湖泊及滨海地区水闸，按其所承担的主要任务，可分为：节制闸、进水闸、冲沙闸、分洪闸、挡潮闸、排水闸等。
按闸室的结构形式，可分为：开敞式、胸墙式和涵洞式（图1）。
开敞式水闸当闸门全开时过闸水流通畅，适用于有泄洪、排冰、过木或排漂浮物等任务要求的水闸，节制闸、分洪闸常用这种形式。
胸墙式水闸和涵洞式水闸，适用于闸上水位变幅较大或挡水位高于闸孔设计水位，即闸的孔径按低水位通过设计流量进行设计的情况。
胸墙式的闸室结构与开敞式基本相同，为了减少闸门和工作桥的高度或为控制下泄单宽流量而设胸墙代替部分闸门挡水，挡潮闸、进水闸、泄水闸常用这种形式。
如中国葛洲坝泄水闸采用12m×12m活动平板门胸墙，其下为12m×12m弧形工作门，以适应必要时宣泄大流量的需要。
涵洞式水闸多用于穿堤引(排)水，闸室结构为封闭的涵洞，在进口或出口设闸门，洞顶填土与闸两侧堤顶平接即可作为路基而不需另设交通桥，排水闸多用这种形式（1）节制闸：调节上游水位，控制下泄流量的闸。
（天然河道的节制闸称为拦河闸。
渠道的节制闸利用闸门启闭，调节上游水位和下泄流量，以满足向下一级渠道分水或控制、截断水流的需要。
节制闸常建在分水闸、泄水闸的稍下游，以利分水和泄水；或建在渡槽、倒虹吸管等的稍上游，以利控制输水流量和事故检修；并尽量与桥梁、跌水、陡坡等结合，以取得经济效益。
渠系节制闸的过水宽度要与上、下游渠道宽度相适应，以利于连接。
当采用轮灌时，节制闸上、下游渠道的设计流量相同，下游水位即为与设计流量相应的渠水位；当采用续灌时，节制闸上下游设计流量不同，水位需取相应流量的渠水位，但下游水位需计及下一级节制闸壅水的影响。
渠道节制闸多用开敞式，闸槛高程宜与渠底相平，采用平底宽顶堰，闸下消能防冲工程都比较简单，始流状态可依靠护坦上置的消力墩扩散水流，撞击消能。
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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。
三、水闸的组成
（一）整体式底板 闸墩与底板浇筑成整体即为整体式底板。其
顺流向长度可根据闸身稳定和地基应力分布较均匀 等条件来确定，同时应满足上层结构布置的需要。 水头愈大，地基愈差，底板应愈长。
第九章 《水闸》
水闸及其作用
水闸是一种低水头的水工 建筑物，兼有挡水和泄水的作 用，用以调节水位、控制流量， 以满足水利事业的各种要求。
水闸的类型
分类1 （按承担任务分） 1. 节制闸（或拦河闸） 2．进水闸 3．分洪闸 4．排水闸 5. 挡潮闸
1、节制闸
拦河或在渠道上建造。 枯水期用以拦截河道，抬高水位， 以利上游取水或航运要求；洪水期则开 闸泄洪，控制下泄流量。 位于河道上的节制闸称为拦河闸。
2、低实用堰型
低实用堰有梯形的、曲线形的和驼峰 形的。
实用堰自由泄流时流量系数较大，水 流条件较好，选用适宜的堰面曲线可以消 除波状水跃；但泄流能力受尾水位变化的 影响较为明显，当hs＞0.6H以后，泄流能 力将急剧降低，不如宽顶堰泄流时稳。上 游水深较大时，采用这种孔口形式，可以 减小闸门高度。
2. 涵洞式水闸
闸身上面填土封闭的水闸， 又称封闭式水闸。常用于穿 堤取水或排水方面 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
3、胸墙孔口型
当上游水位变幅较大过闸流量 较小时，常采用胸墙孔口型。
此种型式可以减小闸门高度和 启门力，从而降低工作桥高和工程 造价。
二、底板布置与结构要求
常用的底板有平底板和钻孔灌注桩底板。 在特定的条件下，也可采用箱式底板、斜底板、 反拱底板等。
平底板
按底板与闸墩的连接方式，有整体式和分离 式两种。
1、节制闸
2． 进水闸
建在河道、水库或湖泊的岸边，用来 控制引水流量，以满足灌溉、发电或供 水的需要。
进水闸又称取水闸或渠首闸。
3． 分洪闸
常建于河道的一侧，用来将超 过下游河道安全泄量的洪水泄入预 定的湖泊、洼地，及时削减洪峰， 保证下游河道的安全。
4．排水闸
常建于江河沿岸，外河水位上涨时关 闸以防外水倒灌，外河水位下降时开闸 排水，排除两岸低洼地区的涝渍。该闸 具有双向挡水，有时双向过流的特点。
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。 因此，应妥善进行防渗设计。
3. 消能防冲方面
水闸开闸泄水时，在上、下游水位 差的作用下，过闸水流往往具有较大的 动能，流态也较复杂，而土质河床的抗 冲能力较低，可能引起冲刷。此外，水 闸下游常出现波状水跃和折冲水流，会 进一步加剧对河床和两岸的淘刷。因此， 设计水闸除应保证闸室具有足够的过水 能力外，还必须采取有效的消能防冲措 施，以防止河道产生有害的冲刷。
❖ 水闸通常由上游连接段、闸室段和下游 连接段三部分组成。
图9-3 水闸的组成 1—闸室底板；2—闸墩；3—胸墙；4—闸门；5—工作桥；6—交通桥； 7—堤顶； 8—上游翼墙；9—下游翼墙；10—护坦；11—排水孔；12—消力坎； 13—海漫； 14—下游防冲槽；15—上游防冲槽；16—上游护底；17—上、下游护坡
5. 挡潮闸
建在入海河口附近，涨潮时关闸不使 海水沿河上溯，退潮时开闸泄水。挡潮 闸具有双向挡水的特点。
此外，还有为排除泥沙、冰块、漂浮 物等而设置的排沙闸、排冰闸、排污闸 等。
（二）按闸室结构形式分类
1. 开敞式水闸 2. 涵洞式水闸
1. 开敞式水闸
闸室上面不填土封闭的水闸。一般 有泄洪、排水、过木等要求时，多采用 不带胸墙的开敞式水闸，多用于拦河闸、 排冰闸等；当上游水位变幅大，而下泄 流量又有限制时，为避免闸门过高，常 采用带胸墙的开敞式水闸，如进水闸、 排水闸、挡潮闸多用这种形式。
图9-4 某涵洞式水闸纵剖视图
（一）上游连接段
上游连接段的主要作用是引导水流平 稳地进入闸室，同时起防冲、防渗、挡 土等作用。一般包括上游翼墙、铺盖、 护底、两岸护坡及上游防冲槽等。上游 翼墙的作用是引导水流平顺地进入闸孔 并起侧向防渗作用。铺盖主要起防渗作 用，其表面应满足抗冲要求。护坡、护 底和上游防冲槽（齿墙）是保护两岸土 质、河床及铺盖头部不受冲刷。
第二节 闸室的布置和构造
闸室是水闸的主体部分。开 敞式水闸闸室由底板、闸墩、闸 门、工作桥和交通桥等组成，有 的还设有胸墙。
一、闸孔型式
闸孔形式一般有宽顶堰型、低实用堰型 和胸墙孔口型三种。
（a）平底板宽顶堰；（b）低实用堰；（c）胸墙孔口型
1、宽顶堰型
宽顶堰是水闸中最常用的底板结 构形式。
其主要优点是结构简单、施工方 便，泄流能力比较稳定，有利于泄洪、 冲沙、排淤、通航等；其缺点是自由 泄流时流量系数较小，容易产生波状 水跃。
（三）下游连接段
下游连接段具有消能和扩散水流的 作用。一般包括护坦、海漫、下游防冲 槽、下游翼墙及护坡等。下游翼墙引导 水流均匀扩散兼有防冲及侧向防渗等作 用。护坦具有消能防冲作用。海漫的作 用是进一步消除护坦出流的剩余动能、 扩散水流、调整流速分布、防止河床受 冲。下游防冲槽是海漫末端的防护设施， 避免冲刷向上游扩展。
（二）闸室段
闸室是水闸的主体部分，通常包括底 板 、闸墩、闸门、胸墙 、工作桥及交通 桥等。底板是闸室的基础，承受闸室全 部荷载，并较均匀地传给地基，此外 ， 还有防冲、防渗等作用。闸墩的作用是 分隔闸孔并支承闸门、工作桥等上部结 构。闸门的作用是挡水和控制下泄水流。 工作桥供安置启闭机和工作人员操作之 用。交通桥的作用是连接两岸交通。