有关水利水电工程中水闸设计的探讨

马晓莉

（山东省德州市陵城区水利建筑安装工程公司机械分公司，山东 德州 253500）

目前，在国内水利水电工程项目中，水库的水闸设计至关重要[1]。水闸主要应用在蓄水灌溉、发电以及排水等工作中[2]。但由于水闸工程结构相对复杂，设计人员在进行水闸设计时，需要结合周围环境条件[3]，实现科学合理的水闸布局[4]。

1 水闸特点分析

通常所说的水闸，即为挡水建筑物，也是排水建筑物。一般均建立在平原地区，这类地区具有所覆盖层厚、地基压缩性大、抗滑能力弱、承载能力差等特点，因此，水闸设计中，首要，要保持水闸稳定性。水闸凭借闸门阻挡水流，闸上游、下游所形成的水头差，会借助闸基、两岸渗流在底部形成渗透压力，抵消水闸有效重量，此时会对闸室和两岸连接建筑物的稳定性造成威胁，极有可能出现渗透变形等情况，使水闸安全难以得到保证。

2 水闸作用分析

水利工程项目建设的重要性较高，它负责为社会供给水资源，水闸是水利工程项目中重要组成部分，做好水闸设计工作和管理工作至关重要。应结合先进技术进行水闸设计，实现水闸预期运行效果，推动整个水利水电项目的顺利完成。

水闸广泛应用在国内水利项目中，不仅是水库，也适用于胡泊。在国内水利工程建设中，唯有优化水闸施工步骤和细节，方可推动整个施工项目有条不紊地进行。水闸的使用对国内水利水电行业领域的发展有着一定促进作用，同时，也会助力我国水利工程可持续发展。

3 水利水电工程中水闸设计

3.1 地址的选择

水闸选址至关重要，这是执行水闸施工的先决条件，并且也是水闸建设的关键点所在。一般要选择环境优异的位置设计水闸，并且还应该按照水闸施工地质要求、水文情况等，展开全方位的地质考察，水闸施工地质选择以石质区域为主，或选择承受压力可观的位置，水闸施工地址一定要达到抵制水分和抵制碱性等标准，渗水量不宜过大。

3.2 类型的选择

关于水闸类型的选择，设计时要考虑多种因素，要根据水闸施工场地的实际情况、地质特点以及水闸具体作用等，最大限度保障水闸选择合理性。

3.3 高度的选择

水闸的高度在一定程度上影响水闸运行成效，并且会对水闸生产方面造成很大影响，所以，确定水闸底部高度尤为关键。水闸底部高度的确定是通过实地情况决定，要将施工周边地理环境、水文条件等全部考虑在内。当水闸底部高度偏小时，虽然利于防水和洪涝治理，但在易干旱地区却起不到最佳效果，甚至会出现反作用。因此，在进行水闸底部高度选择时，要做多方面考虑，科学设定水闸高度。

3.4 方案调整

水闸设计准备工作是水闸施工的“重头戏”，前期准备充足才能为水闸设计工作夯实根基。在准备环节中，施工方要制定详细化设计方案，创建质量保证体系，对水闸设计的各方面进行优质审查，设计人员选择要严格，选择实力强劲的设计队伍。与此同时，还要制定好应急预案，做好设计准备工作，为后续水闸施工操作保驾护航。

3.5 水闸质量

设计者对水闸质量的认知程度关乎工程施工安全性。基于此，设计者在进行水闸设计时，不仅要保障水闸质量，还要注重水闸在施工作业中的质量要求，督促全员形成安全施工理念。水闸施工设计人员要对水闸使用注意事项加以重视。设计人员要按照水闸施工详情，切实处理有关问题，并且要加强水闸设计知识的教育，掌握水闸设计技巧，让施工达到设计要求，继而全面提升整个水利水电项目的施工质量。

4 水利水电工程中水闸设计中注意事项

4.1 渗流问题

在水闸挡水期间，若产生渗流情况，便会在水闸底部位置出现一种向上的扬压力，使水闸抗滑稳定性大打折扣，降低水闸挡水效果。若两岸、闸基均为土基基础，出现渗流时必定会带走一些细颗粒，继而导致闸口翻砂鼓水，严重情况下甚至会掏空两岸和闸基。侧向渗漏问题出现后产生水平压力，两岸连接建筑物会严重受损，从而降低水闸稳定性。

4.2 稳定问题

在水闸正常使用过程中，水闸拦截上游水位比较高，造成水闸上下游之间出现较大水位差，产生水平压力过大问题，从而导致水闸往下游方向移动。因此，若想实现水闸稳定，其总量必须要达标。另外，在建成水闸后必然会出现较大垂直荷载，造成基底实际压力高于地基可以承受的承载力，出现地基变形情况以及基土被挤出情况。因此，在水闸修建阶段时，要合理确定基础面积，顺势减轻基底压应力。

4.3 沉陷问题

假设将水闸建于软土地基上，会在水闸自身和外部荷载效果下产生沉陷。尤其是底板传至地基上的荷载部分分布不均时，或分布在地基土层上的荷载不均匀，此时极易产生沉陷情况。此类地基沉陷严重时会造成水闸下沉，亦会使闸室倾斜，严重时会导致水闸断裂，后果不堪设想。

4.4 冲刷问题

开闸泄水过程中，若水闸下游水位过浅，在水位差作用下，提升水流速度，巨大水流冲击能量会对下游造成严重冲刷。如果冲刷范围过大，必然会掏空闸基，发生安全事故。水闸两岸均为软弱岩层或是软弱土层，假设水闸建设期间闸孔设置过多，在开启某一个闸孔时必然会形成多股巨大水流，对下游河岸造成冲刷，严重威胁水闸运行安全性和稳定性，对岸边农作物和民众生命安全都会造成威胁[6]。

5 结语

当前，国内水利水电工程项目数量不断增加，社会各界对水利水电工程项目质量提出了较高要求，水闸工程是其中重要组成部分。因此，做好水闸设计和管理工作甚是关键。文章通过分析水闸特点和作用，从水闸设计地址选择、类型选择、高度选择、前期准备、质量保证等几个方面，着手进行水闸设计，并着重分析设计细节，提升水闸施工质量和水平，旨在推动整个项目的可持续发展。