摘要：在水利水电工程中，水闸是应用十分广泛的水利工程建筑物，作为防洪、除涝、供水、灌溉等工程的重要基础设施，水闸发挥了非常重要的作用。水利工程中水闸的工程结构并不复杂，但在具体设计过程中仍存在一系列问题，只有了解并注意这些问题才能做出更合理、更优质的设计。
关键词：水利水电；水闸；设计
1 水利水电工程中水闸设计技术要点
1.1 消能防冲
对水利水电工程进行整体设计时，水闸消能防冲十分重要，对于下游的水位而言，需要获得正确的下游水位值，对于水闸的蓄水位置而言，要求有最高蓄水位，通过这种方式能够保障上游具备足够的水量下泄，消能防冲的作用得到凸显，当前气候变化复杂，水文的基本规律会伴随着气候条件产生变化，对水闸进行具体设计过程中，需要进行全面考虑，尽量选择最低下游水位和最高蓄水位。
1.2 水闸选址
对于水利水电工程而言，进行水闸设计时，选址十分重要，具体需要考虑现场的基本情况，并选择合适的设立区域，同时还需对所选位置的水文情况和地质情况进行勘测。在相同情况下，应优先选择岩石地基。在对岩石地基进行选择时，需选择岩石较新和比较完整的地区，若这一河段没有比较好的岩石地基，则可以选择土质地基，但水闸对土质地基的要求比较高，如土质地基透水性、压缩性和抗渗性、抗冲性等。
1.3 选择闸型
水利水电工程水闸设计过程中，技术人员对水闸的选择，应做到因地制宜，科学确定水闸形状。首先应考虑水闸的实用性、流线型，然后再研究水闸的美观程度。对水闸进行具体设计过程中，相关设计人员应结合工程场址进行统筹设计构思，充分、全面了解现场实际情况后，再对水闸型进行科学选择。
1.4 水闸地基处理
（1）桩基方式。在多种施工方法当中，可将桩基概括成灌注桩和预制桩两种。桩基在一定程度上，能够承受上拔力和水平荷载，现场施工中得到充分应用，在发生沉降的过程中，对建筑物具备较高的要求，而竖向荷载结构比较集中，荷载也较大，在相应结构中，会因为大面积地面荷载而受到影响。
预压方式。预压主要是进行预先加载，对于场地的排水固结进行适当加速，最后适当的提高地基承载力，从而使其得到完善。预压方式主要存在以下优点：在持续保持荷载的情况下，体积可能会产生较大的压缩，而对于水闸强度而言，具备较为明显的提高，对粘性土地基或者淤泥质地基，可能会产生良好的效果。
（2）预压方式存在的缺点在于，施工期间难以将全部基坑有效完成。通常情况下，闸基地下水与河水间是相互联系的，难以得到有效降水，使施工时间较长，若施工工期较紧，最好不使用这种方式。
（3）换土垫层的方法。换土垫层的方式相对传统，因此在操作过程中较简单，在具体实践过程中，换土垫层方式始终是施工方的首选方式。对软弱地基土层而言，厚度在3m以下，为浅层地基，如在3m以上，则是深层地基。
1.5 水闸排水问题
（1）防冲槽。水利水电工程中，防冲槽是在水闸护坦末端实施的加固措施，当水流经过护坦之后，因为护坦的作用导致水流速度和能量有所减少，当经过护坦的末端部位时，可能会恢复原来的冲击能力，而水流所带来的强力冲击，会导致河床遭到一定冲刷危害。
对护坦的末端进行加固，一般使用的是抛石防冲槽，设置的具体流程是将护坦末端进行适当的挖槽抛石，当水流对河床带来冲击时，河床末端位置存在较多的石块，促使其在形成冲坑的过程中，所留下的石块顺着水流冲击的方向，并沿着陡坡方向顺势滚动。
因此，需在冲击坑的上游斜坡位置设置相应的海曼，主要是为能有效遏制冲刷坑向上游扩展的流程，促使水利工程足够安全。
（2）消力池底板排水孔设计。消力池底板设计需要承载不同因素所带来的力量，主要有水流脉动压力、水流冲击力、水力上浮等。其必须具备充分的耐磨抗压，对于重物所带来的冲击，要做到合理抗击要求，同时具备较高的强度和足够的重量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆可以将垂直的排水孔设置在水平护板的后半部分，需要将反滤层铺设在排水孔的下部分。在形态布置上，需将排水孔布置为梅花形，使排水足够畅通，适当减轻护板底端位置所带来的渗透压力。
（3）闸基防渗层排水。对水闸而言，其上游和下游均存在较明显的水位差，必须保证闸基能够有效进行排水。其具体流程为：当上游水渗透进入河床后，经过闸底板、防渗铺盖及板桩，最后经过消力池之后，能够经过排水孔流入到下游河道中，从而形成有效排水。
对地基渗水方面进行分析，最为优质的方案是以最快的速度向外排泄，要想加快速度，则要在水位较高的一侧设置防渗止水设施，设置的防渗是设施可以是板桩、浅齿墙或者铺盖。通过这种方式，可适当延长底板上游的渗透路径，促使渗透压力能够在消力池底板上被有效缩小。
（4）底板高程。水闸设计过程中，底板高程十分重要，因其对有效泄水、施工质量和工程造价等产生影响。如果出现问题，会导致闸门闭合困难，甚至增加地基开挖难度，对整个水闸流态带来影响。因此，对水闸底板高程进行选择十分重要。
1.6 闸孔尺寸的确定
水闸设计中，在保障泄洪量的基础上，须对河床堰顶高度进行明确，以某水利工程为例，水闸的孔数越多，墩数也越多。设计人员需要充分考虑相应建设强度及施工时段等因素，可使用闸孔较少的水闸。
若闸孔的宽度超出了一定范围，可能会带来较大危害。如占据较大征地面积，开启或者关闭的设备容量较大，消耗的材料较多，需投入较多资金等。
1.7 水闸泄流能力的计算
对泄洪量进行设计和校核，应当将全部闸门打开，然后将进水闸关闭，全部水通过拦河闸坝下泄，而堰流主要是通过闸门水流。
对堰流进行计算，当明确了闸孔的数量为20时，可对其进行计算，得到序号1，2，3，4，5，6，7水文高度，结果显示均符合0.3m以内的要求，由此可知其能满足泄洪要求。
2 水利水电工程水闸施工技术质量控制的有效措施
2.1 加强水闸施工的质量管理工作
水利水电工程施工的过程中，加强水闸施工的质量工作，增强水闸的强度，保证水闸能够发挥其有效的作用。在施工的过程中，管理人员应当加强工程施工的监督和控制，及时发现工程施工中的问题，采取有效的措施解决，保证水闸工程中各个环节的质量。工程完工的过程中，加强工程质量检测工作，并且制作相关的质量检测报告。
2.2 加强水闸施工中施工设备和材料的控制
水闸工程施工的过程中，做好施工材料质量的控制，采取精确的施工设备，能够提高水闸工程的质量，延长水闸工程的使用时间。在水闸施工之前，采购选购的过程中，应当保证材料的型号和设计相符，保证施工材料的性能符合标准。施工开展的过程中，根据工程实际的施工情况，选择工程施工的标准，保证施工技术的规范，施工材料各方面性能符合工程的需求。施工设备的选择应当结合工程的实际情况，先进设备的引入应当保证其有效作用的发挥，提高工程施工的效率。施工设备使用和维护工作应当由专业人员操作，避免出现事故。
2.3 加强技术培训，树立安全意识
水闸工程施工的过程中，施工单位应当加强技术人员的培新工作，合理配置技术人员，水闸施工关键工程中配置经验丰富，技能专业的人员，保证水闸工程施工的质量。加强施工人员的专业知识和技能培训工作，促进其施工技术水平的提升，加强安全教育培训工作，培养施工人员的职业道德素养，树立施工人员的安全意识，保证水闸工程能够保质保量如期完成。
结束语
水利水电工程建设中，水闸设计的质量对水闸运行的效果以及水利水电工程建设的质量有着较大影响，因此必须重视该项工作，且要从每一个细节入手加强对设计的管控，进而达到提高设计合理性的目的。
参考文献：
[1]祝小靓.水利水电工程中水闸的设计分析[J].江西建材，2016（22）：121.
[2]龙旭辉.关于水利水电工程中水闸的设计探讨[J].河南水利与南水北调，2013（14）：60–61.
论文作者:胡思斯
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/2
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