水利水電工程中水閘的設計探析
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就水閘工程而言，主要包含三個部分：上、下游連接段以及閘室。一方面，通過提高水閘設計的合理性，不僅能夠確保水利水電工程起到調節水位、控制水流量的重要作用，同時可以提高水電水利工程發電效率。
2.水利水電工程水閘設計分析
2.1做好水閘選址設計
選址問題是水利水電工程水閘設計的一個重要環節，該過程與水利水電工程后期施工有著直接的關系。
2.2注重閘室安全計算
要確保水閘功能得到最大程度的發揮，設計工作中要盡可能提高閘室的安全性和穩定性，這就要求設計人員嚴格參照設計規范以及現場勘察資料，對閘室的安全性進行縝密的計算。這一過程中，不僅要進行負載組合，同時還要做好基底應力以及抗滑穩定性方面的計算工作。對于負載組合而言，要全面考慮到不同組合方式之間存在的巨大差別。在進行基底應力的計算過程中，要做好力矩計算以及竣工檢修方面的計算工作，并且要對工程正常運用狀態下的基底應力進行仔細的計算與復核。對于水閘的抗滑穩定性計算來說，要合理確定抗滑穩定系數，并就總彎矩、總重等方面展開計算工作。
2.3加強進水閘類型與尺寸方面的設計
在進行水利水電工程的設計施工時，通常會用到進水閘，當前進水閘在河道以及水庫、湖泊施工中有著廣泛的應用。進水閘不僅能夠對引水流量進行控制，并且可以起到灌溉、供水以及發電等重要功能。根據取水方式的不同，可細分為無壩閘以及有壩閘取水兩種不同的設計方式。對于進水閘尺寸的設計而言，要確保進水閘尺寸滿足引水方面的要求。設計期間，還要對現場實際狀況做出分析，必要時需要修筑相應的消能設施，比如消力池等。這樣一來，才能確保進水閘能夠滿足不同工況下的使用需求。需要注意的是，進水閘設計要確保閘孔尺寸足夠大，在高度方面也要滿足要求。
2.4做好水閘消能防沖設計
一方面，水閘消能設計中要將閘高水位作為設計工作的基礎，并且要把高出基準水位的水量進行及時的排除。設計工作中要根據下游水位合理確定最低下限值，進而提高水閘設計工作的效果。另一方面，在開展水閘防沖設計時，由于影響設計的因素角度，計算工作不夠明確，因而設計時要做到具體情況具體分析。做好消能防沖對于提高水閘設計的整體水平有著重要的影響，設計過程中要綜合分析工程實際工況以及消力池面積、深度等諸多因素，合理開展計算工作。需要注意的是，消能防沖設計還要考慮到河床沖刷等方面的要求。
2.5提高閘門梁系設計水平
為確保水利水電工程安全運轉，除了要做好上述設計工作外，還要對閘門設計以及梁系設計工作引起足夠的重視。一旦出現閘門設計或施工合理的問題，將直接造成集中水流或者折沖水流等一系列不良流態等問題。具體設計工作中，應做好以下幾方面的工作：其一，要盡可能降低閘門運行期間的振動問題，尤其在閘門梁系的選擇與設計時，要根據現場狀況合理設計水閘閘門的硬度。其二，閘門主梁系設計中，不僅要提高基礎底主梁設計的合理性，同時還要提高上部主梁系設計的合理性，進而確保梁系結構中荷載得到合理的分布。其三，在進行雙腹板箱型底主梁的設計工作時，因為受到閘門底部以及流水閘等構造的影響，設計時要在下游兩側位置處形成向下8°的偏角度，進而減少底主梁所受荷載，防止出現破壞問題。其四，對于下游側水閘閘門的梁系設計工作而言，要將傾角設計成27.2°左右。這樣一來，不僅可以使水流流態得到改善，同時還能提高梁系設計工作的合理性。一般來說，水平次梁設計主要應用的是槽鋼結構，并且按照近似按等跨理論進行連續梁的設計。槽鋼肢尖的方向要向下，進而起到防積水、防積塵的重要作用。
2.6地基處理設計
其一，灌漿法。該方法能夠對裂縫問題進行有效的處置，設計施工期間需要做好水泥漿配合比以及摻和料的設計工作，進而對地基起到良好的加固、防滲效果。其二，開挖法。該方法的應用較為廣泛，設計時需要將原地面已經破壞的巖層進行清除，開挖法施工相對簡便。其三，還可以采用防滲墻法進行地基處理，施工時要用到專用的機具進行鉆鑿施工，并使用泥漿進行墻壁加固。此外，地基處理中還有用到樁基礎法、置換法等，具體設計工作中要針對不同的地質狀況合理選取處理方法。
2.7閘室型式設計和過閘水位差設計分析
一方面，在進行水閘閘室形狀的設計時，不僅要考慮到水利水電工程的實際狀況，并且要對不同類型的閘室形式進行對比優選，進而提高閘室設計的水平。相比較而言，當前主要用到腳墻式閘室以及敞開式閘室兩種不同的形式，具體設計時要通過對比優缺點之后，合理確保閘室的型式。對于敞開式閘室而言，其施工過程相對簡便，同時該類閘室結構簡單、便于操作，通常情況下采用平面鋼閘門，這樣一來能夠有效提高閘室運行期間的穩定性。另一方面，在開展閘水位差的設計工作時，設計工作者要對多方面因素進行綜合考慮，并且要為后期施工工作提供便利。此外，這一過程中還要考慮到降水量以及當地氣候、地質等因素的影響。同時，設計環節還要盡可能的降低工程造價，避免安全事故的發生。
結束語
當前，我國對于水利水電工程等基礎設施的建設極為關注。水閘工程的設計工作有著較強的復雜性、系統性，這就對設計人員的專業水平提出了嚴苛的要求。具體設計時，既要對當地的氣候、地質等因素進行全面的掌握，注重對勘察資料的應用。同時，還要憑借以往的設計經驗，提高水閘設計的合理性、安全性，確保水利水電工程的順利運轉。
參考文獻
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作者：黃貴青 單位：廣晟昊興勘測設計有限公司臺山分公司
