水闸的组成
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。
水闸类型、组成、工作特点、孔口设计、闸室布置
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水闸的基本构造
水闸的基本构造
水闸分为上游连接段、闸室和下游连接段三部分：
（1）上游连接段上游连接段主要作用是引导水流从河道平稳地进入闸室，同时有防冲、防渗作用，一般包括上游翼墙、铺盖、护底和两岸护坡等。
（2）闸室闸室段是控制过闸流量及上下游水位，并联接两岸和上、下段的主体。
闸室段有闸门、闸墩、底板、工作桥、交通桥、胸墙、启闭机等。
（3）下游连接段下游联接段的主要作用是消除下泄水流的动能，顺利与下游河床水流连接，避免发生不利冲刷现象，一般有护坦（包括消力池）、海漫、下游防冲槽（防淘墙）、下游翼墙、护底和两岸护坡等。
水工建筑物下册
1、水闸是由闸室、上游连接段和下游连接段组成。
2、水闸下游连接段通常包括护坦、海漫、下游防冲槽、下游翼墙及两岸护坡等。
3、水闸消能防冲主要措施有消力池、海漫、防冲槽。
4、闸室稳定分析的对象为相邻伸缩缝之间的闸段5、平原地区水闸枢纽工程应根据水闸最大过流量及其防护对象的重要性划分为五等，水闸枢纽中各水工建筑物的级别应根据所属枢纽的工程等别，建筑物的作用和重要性分为5级。
6、按照闸墩与底板的连接方式，闸室底板可分为整体式底板和分离式底板。
7、闸底板结构计算，对相对紧密度Dr>0.5的非粘性土地基或粘性土地基可采用弹性地基梁法，Dr<0.5非粘性土可采用反力直线分布法，对于小型水闸可采用倒置梁法。
8、闸室是水闸的主体，起着控制水流和连接两岸的作用。
9、常用的闸基渗流计算方法有流网法、改进阻力系数法、直线法和电拟试验法。
10、水闸地基渗流计算的目的在于求解渗透压力、渗透坡降，并验证初拟的地下轮廓线和排水布置是否满足要求。
11、非常泄洪设施经常采用漫流式、自溃式和爆破引溃式三种型式。
12、渡槽一般由进口段、槽身、出口段和支承结构等部分组成。
13、正常岸边溢洪道按结构形式分有正槽溢洪道、侧槽溢洪道、井式溢洪道和虹吸式溢洪等形式。
14、正槽溢洪道由引水渠、控制段、泄槽、出口消能段和尾水渠组成。
15、泄槽在平面上应尽可能布置成直线、等宽、对称。
16、渡槽按其支承结构的形式可分为梁式渡槽和拱式渡槽两大类。
17、侧槽溢洪道由溢流堰、侧槽、泄水道和出口消能段组成。
18、水工隧洞一般由进口段、出口段和洞身段三部分组成。
19、水工隧洞按其用途可分为：泄洪隧洞、引水发电和尾水隧洞、灌溉和供水隧洞、放空和排沙隧洞、施工导流隧洞20、水工隧洞出口的消能方式大多采用挑流消能和底流消能。
21、作用在水工隧洞衬砌上的基本荷载有围岩压力、衬砌自重、内水压力、外水压力。
22、水工隧洞进口段按其布置和结构形式可分为竖井式、塔式、岸塔式和斜坡式。
水闸设计常见问题以及对策浅析
水利科技363水闸设计常见问题以及对策浅析张 云（丽水利源工程咨询有限公司，浙江 丽水 323000）摘要：水闸工程设计中，闸室稳定与沉降、闸门安全、渗流、冲刷、止水渗漏等是绕不开的常见问题，必须考虑到位、设计规范，才能为水闸安全提供最基础的保障。
基于此，本文阐述了水利工程中水闸的组成以及对水闸设计中常见问题进行归纳与分析，以供参考。
关键词：水闸；常见问题；对策浅析1 水闸组成部分及其作用 水闸一般由上游连接段、闸室段和下游连接段三部分组成。
上游连接段一般由上游护底、防冲槽、铺盖、上游翼墙及两岸护坡等组成。
上游连接段的主要作用是引导水流平顺地进入闸室，保护上游河床及河岸免遭冲刷并具有防渗作用。
闸室是水闸主体部分，一般由闸底板、闸墩、闸门、胸墙、工作桥及交通桥等组成。
闸底板承受闸室全部荷载并均匀传给地基，还具有防渗、防冲等作用。
闸墩可以分隔闸孔，同时支撑闸门、工作桥及交通桥等上部结构。
闸门可以挡水和控制下泄水流。
胸墙是用来挡水以减小闸门高度的。
工作桥供操作便利之用。
交通桥用于连接两岸交通。
下游连接段通常包括护坦、海鳗、下游防冲槽、下游翼墙与护坡等，具有消能和扩散水流的功能。
2 水闸设计常见问题探析 2.1 闸室稳定及沉降问题 水闸在重力和外部荷载的作用下，可能产生较大沉降以致影响正常使用，尤其是不均匀沉降，会导致水闸倾斜甚至断裂，为此，在设计阶段，水闸要合理选择闸址、闸型以及采取必要的地基处理措施，确保水闸在施工、运行各时期，都不产生过大的沉降，不致因基底压力的作用使地基发生剪切破坏而失稳。
水闸关闸挡水时，水闸上下游的水头差造成较大的水平水压力，使水闸有可能向低水头一侧滑动，因此，水闸设计时应确保水闸有足够的水平抗滑力，以维持自身稳定[1]。
2.2 闸门安全问题 闸门是水工建筑物的重要组成部分之一，它的作用是封闭水工建筑物的孔口，并能够按需要或局部开放这些孔口，以调节上下游水位，泄放流量，放运船只、木排、竹筏，排除沉沙、冰块以及其他漂浮物[2]。
水闸和船闸知识
水闸、船闸知识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、渠道及水库、湖泊岸国。
水闸一般由闸室、上游连接段三部分组成。
水闸按功能分节制闸、进水闸、分洪闸、排水闸、冲沙闸等。
按闸室结构形式可分为开敞式、胸墙式及涵洞式等。
按过闸流量大小可分为大型（过闸流量100m/s以上）、中型（过闸流量100~1000m2/s）、小型（过闸流量100m2/s 以下等。
闸室是水部的主体，包括：闸门，闸墩（岸墙）、底板、胸墙、工作桥、启闭室等。
闸门是用来挡水和控制过闸墩用以分隔闸孔和支撑闸门、胸墙、工作桥、交通桥。
底板是闸室的基础，用以将闸室上部结构的重量及荷载传至地基，并兼有防渗和防冲的作用。
工作桥和交通桥用来安装启闭室设备、操作闸门和联系两岸交通。
门按型式分平面闸门与弧形闸门。
平面闸门是灌区水工建筑物中最常用的闸门；有双扉式与升卧式闸门，材料有木材、钢筋砼与钢闸门，启闭可采用螺杆式、卷扬式和液压式；平面闸门有制造、安装、管理和维护比较简单等特点，现我市新建（重建）中小型水闸多采用卷扬式平面钢闸门，东河水闸采用的是液压式平面钢闸门。
弧形闸门通常是采用圆弧形的门体，用支臂连接于支乘较上，一般铰心就是弧形门体的圆心。
由于弧形闸门的设计、施工、安装和维护一般比较复杂，使用较小；我市军分区节制闸采用的是混凝土自动翻滚弧形闸门。
闸墩可分为国墩、中墩与分缝墩，承受闸门传来的水压力，支撑堤顶桥梁和训闭设备，边墩还承受大堤传来的土压力。
闸墩有浆砌石、钢筋砼、砼空箱与框架式等结构，以前的水闸闸墩很多采用浆砌石结构，现我市新建（重建）的水闸闸墩多采用钢筋砼结构。
闸室底板有水平底板和低实用堰底析，水平底板用的较多。
横缝设在闸墩中间， 2 开的，称为分离式底板。
底板厚度须满足强度的要求，大、中型水闸可取（）L0(L0为闸孔净宽），最薄不小于0.6米，但小型水闸也有用到0。
3米的。
底板结构有浆砌石、混凝土（竹筋混凝土）、钢筋砼等；现我市新建（重建）的水闸底板采用钢筋砼结构。
初中物理水闸知识点总结
初中物理水闸知识点总结一、水闸的组成和作用水闸通常由闸门、闸座、闸槽、溢流堰、堤坝等部分组成。
闸门是水闸的关键部分，可以控制水流的大小和方向。
闸座是用来支撑闸门的部分，承受着水压力。
闸槽是安装闸门的地方，是水闸的主体结构。
溢流堰和堤坝用来控制水位，防止水泄漏和洪水。
水闸的作用主要有以下几个方面：1. 调节水流：水闸可以根据需要控制水流的大小和方向，保证水资源的合理利用。
2. 防止洪水：水闸可以在洪水来临时关闭闸门，把洪水阻挡在外面，减轻洪灾的危害。
3. 提高水位：水闸可以在需要时提高水位，确保供水和灌溉用水的需要。
4. 调节船只通行：水闸可以在船只需要通行时开启闸门，让船只通过，提高水上交通效率。
二、水流的原理和特点在水闸中，水流的原理和特点是物理学中重要的知识点。
水流是一种流体流动的现象，它遵循流体力学的一些基本规律。
1. 流体的性质：流体是一种没有固定形状和固定体积的物质，它可以流动，具有一定的流体性质。
2. 流体的流动规律：流体的流动遵循质点运动规律。
在水闸中，水流可以被看作是由许多微小的质点组成的，它们在力的作用下按照一定的规律运动。
3. 流体的连续性方程：连续性方程是描述流体在运动过程中质点数量守恒的基本规律。
在水闸中，水流的连续性方程可以用来描述流体在闸门开启或关闭时的流动情况。
4. 流体的压力和速度：在水闸中，流体的压力和速度是密切相关的。
根据伯努利定律，流体的速度越大，压力越小；流体的速度越小，压力越大。
这一定律在水闸中有着重要的应用，可以用来控制水流的大小和方向。
三、水闸的工作原理水闸的工作原理是基于流体力学和水动力学的一些基本规律，它涉及到压力、流速、流量等重要参数。
1. 开启水闸：当水闸需要开启时，可以通过控制闸门的开启程度和速度，来调节水流的大小和方向。
根据伯努利定律，开启闸门后，水流的速度增大，压力减小，从而实现水流的控制。
2. 关闭水闸：当水闸需要关闭时，可以通过控制闸门的关闭程度和速度，来实现快速封闭水流，防止洪水和水泄漏。
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是指为了利用和控制水资源而建造的各种工程设施，其中水闸是非常重要的一种构造。
水闸是一种用于控制水流的建筑物，可以分为多种类型和分类。
一、水闸的构成1. 水闸主体：水闸的主体通常由闸墙、闸门和闸槽组成。
闸墙是水闸的主要承重结构，用于固定和支撑闸门。
闸门可以分为可升降式闸门和旋转式闸门等不同类型，用于控制水流的开闭。
闸槽是闸门运动的轨道，起到导向和支撑作用。
2. 辅助构造：水闸还包括一些辅助构造，如进、出水口、溢流堰、排砂设施等。
进、出水口用于调节水流的进出，溢流堰用于控制水位，排砂设施用于清除闸槽中的淤泥和杂物。
二、水闸的分类1. 按照水闸的用途可分为：航道水闸、灌溉水闸、排涝水闸等。
航道水闸用于船舶的通行，通常建在河流、港口或运河等地方；灌溉水闸用于农田灌溉，主要用于调节水量和水位；排涝水闸用于排除地下水或涝水，用于防洪和排涝。
2. 按照水闸的构造形式可分为：重力式水闸、闸门式水闸、节制闸等。
重力式水闸是利用闸墙自重来承受水压力，常见于大型水闸；闸门式水闸是利用闸门的开闭来控制水流，常见于航道水闸；节制闸是利用特殊构造来调节水流，如节流闸、斜坡闸等。
3. 按照水闸的开闭方式可分为：手动水闸和自动水闸。
手动水闸需要人工操作来调节闸门的开闭，常见于小型水闸；自动水闸则通过计算机、传感器等设备来实现自动控制，常见于大型水闸。
4. 按照水闸的材料可分为：混凝土水闸、钢闸、木闸等。
混凝土水闸由混凝土建造，常见于大型水闸；钢闸由钢材制造，常见于航道水闸；木闸由木材制造，常见于小型水闸。
总结：水闸是水工建筑物中非常重要的构造，主要由闸墙、闸门和闸槽等组成。
根据用途、构造形式、开闭方式和材料的不同，水闸可以分为多种类型和分类。
水闸的建造和运行对于水资源的利用和控制起着非常重要的作用。
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水闸的组成
组成：上游联接段、闸室段和下游联接段三部分组成。
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。
无压隧洞有压隧洞
第五章水闸
一、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。
二、闸基防渗长度：上游铺盖、板桩及水闸底板等不透水部分与地基的接触线，闸基渗流的第一条流线，亦称地下轮廓线。
三、波状水跃：急流弗劳德数较小，水面跃起呈波状向缓流过渡，未能形成表面旋滚的水跃。
四、折冲水流：天然河道或过水建筑物下游河渠断面上流量分布极不均匀，主流偏离原流向、左右摇摆、冲击两岸的水流。
五、.按水闸所承担的任务分类:节制闸、进水闸、分洪闸、排水闸、挡潮闸、排沙闸、排冰闸、排污闸等
六、按闸室结构形式分类：开敞式水闸、涵洞式水闸
七、水闸的工作特点及设计要点：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。
渗流对闸室和两岸联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。
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。
八、闸孔型式的选择1.宽顶堰型2.低实用堰型3.胸墙孔口型
计算闸孔总净宽闸孔总净宽应根据泄流特点、下游河床地质条件和安全泄流的要求，结合闸孔孔径和孔数的选用，经技术经济比较后确定。
计算时分别对不同的水流情况，根据给定的设计流量、上下游水位和初拟的底板高程及堰型来确定。
.
九、闸下水流的消能方式：底流式消能、挑流消能、面流式消能。
十、消能设计条件的选择：以闸门的开启程序，开启孔数和开启高度进行多种组合计算，进行分析比较确定。
十一、过闸水流的特点：水流形式复杂、闸下容易出现折冲水流、闸下易形成波状水跃
十二、海曼的作用：进一步消除水流剩余能量，保护消力池后面的一段河床不
受冲刷，保证消力池的安全。
十三、对海漫的要求：表面有一定的粗糙度，以利进一步消除余能；具有一定的透水性，以便使渗水自由排出，降低扬压力；具有一定的柔性，以适应下游河床可能的冲刷变形。
十四、浆砌石海漫：混凝土板海漫：钢筋混凝土板海漫：干砌石海漫：其它形式海漫
十五、防渗设计原则：高防低排。
即在高水位侧采用铺盖、板桩、齿墙等防渗设施，用以延长渗径减小渗透坡降和闸底板下的渗透压力；在低水位侧设置排水设施，如面层排水、排水孔或减压井与下游连通，使地基渗水尽快排出，以减水渗透压力，并防止在渗流出口附近发生渗透变形
十六、地下轮廓线布置：黏性土地基：粘性土壤具有凝聚力，不易产生管涌，但摩擦系数较小。
因此，布置地下轮廓时，排水设施可前移到闸底板下，以降低底板下的渗透压力并有利于粘土加速固结，以提高闸室稳定性。
防渗措施常采用水平铺盖，而不用板桩，以免破坏粘土的天然结构，在板桩与地基间造成集中渗流通道。
粘性土地基内夹有承压透水层时，应考虑设置垂直排水，以便将承压水引出。
砂性土地基：砂性土粒间无粘着力，易产生管涌，要求防止渗透变形是其考虑主要因素；砂性土摩擦系数较大，对减小渗透压力要求相对较小。
当砂层很厚时，可采用铺盖与板桩相结合的型式，排水设施布置在护坦上。
必要时，在铺盖前端再加设一道短板桩，以加长渗径；当砂层较薄，下面有不透水层时，可将板桩插入不透水层，当地基为粉细砂土基时，为了防止地基液化，常将闸基四周用板桩封闭起来，因其受双向水头作用，故水闸上下游均设有排水设施，而防渗设施无法加长。
设计时应以水头差较大的一边为主，另一边为辅，并采取除降低渗压以外的其它措施，提高闸室的稳定性。
十七、防渗及排水设施：防渗设施是指构成地下轮廓的铺盖、板桩及齿墙，而排水设施则是指铺设在护坦、浆砌石海漫底部或闸底板下游段起导渗作用的砂砾石层。
排水常与反滤层结合使用。
十八、闸底板型式：平底板、钻孔灌注桩底板、低堰底板、箱式底板、斜底板、反拱底板
第七章水工隧洞
一、按洞内水流状态分类（1）有压隧洞（2）无压隧洞
二、水工隧洞———在水利枢纽中为满足泄洪、灌溉、发电等各项任务在岩层中开凿而成的建筑物。
三、
闸门位置布置：有压洞的工作闸门布置在出口。
无压洞的工作闸门布置在进口。
检修闸门设置在隧洞进口，一般要求在静水中启闭。
工作闸门用来调节流量和封闭孔口，要求能在动水中启闭。
四、水工隧洞进口建筑物的形式：（1）竖井式（2）塔式3）岸塔式(4)斜坡
五、水工隧洞进口段的组成包括：进水喇叭口、闸门室、通气孔、平压管和渐变段等
六、无压隧洞多采用圆拱直墙形（城门洞）断面。
如围岩条件较差还可以采用马蹄形断面。
有压隧洞由于内水压力较大，一般均采用圆形断面。
七、衬砌是指沿开挖洞壁而做的人工护壁，主要作用是：①阻止围岩变形的发展，保证围岩的稳定；②承受围岩压力、内水压力和其它荷载；③防止渗漏；
④保护围岩免受水流、空气、温度、干湿变化等的冲蚀破坏作用；⑤平整围岩，
减小表面糙率。
八、衬砌的类型：平整衬砌（也称护面、单层衬砌、组合式衬砌、预应力衬砌、组合式衬砌。
九、回填灌浆是为了填充衬砌与围岩之间的空隙，使之结合紧密，以改善传力条件和减少渗漏。
十、作用在隧洞衬砌上的荷载，分为基本荷载和特殊荷载两类。
基本荷载，长期或经常作用在衬砌上的荷载。
包括衬砌自重、围岩压力、设计条件下的内水压力、稳定渗流情况下的外水压力、预应力等。
特殊荷载，即出现机遇较少的、不经常作用在衬砌上的荷载。
包括校核洪水位时的内水压力和相应的外水压力、地震荷载、施工荷载、灌浆压力、温度荷载等。
十一、内水压力是指输水隧洞内的水对隧洞衬砌的压力。
第八章渡槽
一、渡槽的组成：渡槽由槽身、支承结构、基础及进出口建筑物等部分组成。
槽身置于支承结构上，槽身重及槽中水重通过支承结构传给基础，再传至地基。
二、渡槽的作用：渡槽是输送水流跨越渠道、河流、道路、山冲、谷口等的架空输水建筑物。
当挖方渠道与冲沟相交时，为避免山洪及泥沙入渠，还可在渠道上面修建排洪渡槽，用来排泄冲沟来水及泥沙。
三、渡槽：渠道跨越其他水道、洼地、道路和铁路等修建的桥式交叉建筑物。
四、渡槽根据其支承结构的情况，分为梁式渡槽和拱式渡槽两大类。
五、梁式渡槽：单悬臂式双悬臂梁式：简支梁式：
六、渡槽总体布置的基本要求：流量、水位满足灌区需要；槽身长度短，基础、岸坡稳定，结构选型合理；进出口顺直通畅，避免填方接头；少占农田，交通方便，就地取材等。