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2023-10-03
小型水闸工程|高手必懂的假山、水景、景观小品工程
【摘要】：水闸基础部分必须保证在承受其上部全部压力后不发生超限度和不均匀的沉陷。除闸底外，正规的水闸自上游至下游还包括铺盖、护坦和海漫3部分。海漫是下游与护坦相连接的透水层。其余水流动能造成对河底的破坏则靠海漫保护。海漫末端宜加宽、加深使水流动能分散。水闸除这些部分外，在水流入闸前应有拦污栅，在下游海漫后应有拦鱼栅。闸门宽度、闸顶高程、闸墙高度、闸底板长度及厚度、闸墩尺寸和闸门等。
1.水闸的类型
水闸是控制水流出入某段水体的水工构筑物，主要作用是蓄水和泄水，可设于园林水体的进水口和出水口。水闸按其专门使用的功能可分为以下三种：
（1）进水闸。设于水体的入口，起着联系水源、调节进水量的作用。
（2）节制闸。设于水体出口，控制出水量。
（3）分水闸。在水体有支流而且需要控制支流水量的情况下设置。
2.闸址选择
小型水闸地址选择时，必须明确水闸的目的，了解设闸部位的地形、地质、水文等方面的基本情况，特别是原有和设计的各种水位与流速、流量等，先粗略提出闸址的大概位置，然后需考虑闸孔轴心线与水流方向应相顺应，避免在水流急弯处建闸，选择地质条件均匀、承载力大致相同的地段等因素，最终确定具体位置。
3.水闸结构
小型水闸的结构自下至上可分为地基、水闸的下层结构及水闸上层建筑。
（1）地基。地基是由天然土层经处理加固而成的。水闸基础部分必须保证在承受其上部全部压力后不发生超限度和不均匀的沉陷。
（2）水闸的下层结构。水闸的下层结构是闸身与地基相联系的部分，即闸底。闸底的作用是承受由于上下游水位差造成跌水急流的冲力，减免由于上下游水位差造成的地基土壤管涌和承受渗流的浮托力。所以水闸的下层结构是有一定厚度和长度的闸底。除闸底外，正规的水闸自上游至下游还包括铺盖、护坦和海漫3部分。
1）铺盖。铺盖是位于上游和闸底相衔接的不透水层。具有放水后使闸底上游部分削弱水流冲刷、减少渗透流量和消耗部分渗透水流的水头的作用。铺盖常用浆砌块石、灰土或混凝土浇筑，长度约为上游水深的数倍。
2）护坦。护坦是下游与闸底相连接的不透水层，作用是减少闸后河床的冲刷和渗透。其厚度与跌水之闸底相同，视上下游水位差、水闸规模和材料而定。
3）海漫。海漫是下游与护坦相连接的透水层。水流在护坦上仅消耗了70%的动能。其余水流动能造成对河底的破坏则靠海漫保护。海漫末端宜加宽、加深使水流动能分散。海漫一般用于砌块石，下游再抛石。
（3）水闸的上层建筑。水闸的上层建筑包括闸墙、翼墙、闸墩，如图3-24所示。闸墙亦称边墙，位于闸的两侧，构成水流范围，形成水槽并支撑岸土不坍。翼墙是与闸墙相接的转头部分，使闸墙便于和上下游水渠边坡相衔接。闸墩则可分隔闸孔和安装闸门用，亦可支架工作桥及交通桥。
水闸除这些部分外，在水流入闸前应有拦污栅，在下游海漫后应有拦鱼栅。
图3-24 水闸的上层建筑
4.水闸结构尺寸的选定
（1）须知参数。外水位、内湖水位、湖底高程、安全超高、闸门前最远岸直线距离、土壤种类和工程性质、水闸附近地面高程及流量要求等。
（2）须求数据。闸门宽度、闸顶高程、闸墙高度、闸底板长度及厚度、闸墩尺寸和闸门等。
1）闸门宽度。根据上、下游水位差及下游水的深度，查表求出1m3/s流量所需闸门宽度。上、下游水位差为外水位与内湖（或下一河段）低水位之差。如果流量大于1m3/s，为nm3/s，要求的宽度为查表3-11所得数的n倍。
表3-11 1m3/s流量所需闸门宽度
（续）
2）闸顶高程。闸门高程为内湖高水位、风浪高、安全超高三者之和。按风级和闸门前最远岸直线距离查表可求出风浪高度，所求得的闸顶高程，又可与水闸附近地面高程取得合宜的关系。
3）闸墙高度。闸墙高度为闸顶高程减湖底高程。闸墙长度按闸墙高度查表3-12得到，闸墙长度是指自闸门中心起，至闸墙与翼墙连接处止的长度。
表3-12 闸墙长度及高度
4）闸底板长度及厚度。闸底板长度按上、下游最大水位差及地基土壤种类，可查表3-13得到。底板长度指自闸门中心至翼墙下游端止；闸底板厚度根据上、下游最大水位差可查表3-14得到。
表3-13 各种土壤条件下闸底板长度为水位差的倍数
（续）
表3-14 底板厚度
5）闸墩尺寸。
①闸墩的迎水面直接影响闸孔水流的通畅，一般采用下列横截面，如图3-25所示。
图3-25 闸墩尺寸
②L一般取闸墙（顶宽+底宽）的1/2。如支承交通桥等，可根据桥体的荷载计算L。
③闸墩的高度一般与边墙高度相等。
6）闸门。木闸门是最常用的一种闸门，整体木闸门的构造如图3-26所示。图中，B为闸门宽；δ为闸门板厚度，根据上、下游水位差及闸孔宽度，查表3-14可得闸板厚度；L为闸门宽L=B+2δ。闸槽深度=δ+4cm（3～5cm的平均值）。闸槽宽度=δ+2×3cm（2～4cm的平均值）。
叠梁闸板使用起来比较简便，蓄水或泄水时，只需将闸板一块块地放在闸槽内或卸下即可，较长的叠梁板设有吊环，环的高度为4～6cm，环宽为8～12cm，每块闸板下面设凹槽以便于扣藏下面闸板的吊环。闸板高度一般为10～30cm。
图3-26 整体木闸门结构
5.水闸施工
（1）施工程序。一般水闸工程施工程序为：导流工程→基坑开挖→基础处理→混凝土工程→砌石工程→回填土工程→闸门与启闭机的安装→围堰或坝埂的拆除。
（2）施工要点。水闸施工要点见表3-15。
表3-15 水闸施工要点
（续）
（续）
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