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水闸介绍第一节概述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。
一、水闸的种类:1.按水闸所承担的任务分类:水闸的类型及位置示意图●节制闸（或拦河闸）：拦河或在渠道上建造。
枯水期用以拦截河道，抬高水位，以利上游取水或航运要求；洪水期则开闸泄洪，控制下泄流量。
位于河道上的节制闸称为拦河闸。
●进水闸：建在河道、水库或湖泊的岸边，用来控制引水流量，以满足灌溉、发电或供水的需要。
进水闸又称取水闸或渠首闸。
●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预定的湖泊、洼地，及时削减洪峰，保证下游河道的安全。
●排水闸：常建于江河沿岸，外河水位上涨时关闸以防外水倒灌，外河水位下降时开闸排水，排除两岸低洼地区的涝渍。
该闸具有双向挡水，有时双向过流的特点。
●挡潮闸：建在入海河口附近，涨潮时关闸不使海水沿河上溯，退潮时开闸泄水。
挡潮闸具有双向挡水的特点。
●排沙闸、排冰闸、排污闸：为排除泥沙、冰块、漂浮物等而设置的。
2.按闸室结构形式分类●开敞式水闸：闸室上面不填土封闭的水闸。
一般有泄洪、排水、过木等要求时，多采用不带胸墙的开敞式水闸，多用于拦河闸、排冰闸等；当上游水位变幅大，而下泄流量又有限制时，为避免闸门过高，常采用带胸墙的开敞式水闸，如进水闸、排水闸、挡潮闸多用这种形式。
●涵洞式水闸：闸（洞）身上面填土封闭的水闸，又称封闭式水闸。
涵洞式水闸常用于穿堤取水或排水的水闸。
洞内水流可以是有压的或者是无压的。
二．水闸的工作特点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。
闸底板高程的确定
底板高程与水闸承担的任务、泄流或引水流量、上下游水位及河床地质条件等因素有关。
闸底板应置于较为坚实的土层上，并应尽量利用天然地基。
在地基强度能够满足要求的条件下，底板高程定得高些，闸室宽度大，两岸连接建筑相对较低。
对于小型水闸，由于两岸连接建筑在整个工程中所占比重较大，因而总的工程造价可能是经济的。
在大中型水闸中，由于闸室工程量所占比重较大，因而适当降低底板高程，常常是有利的。
当然，底板高程也不能定得太低，否则，由于单宽流量加大，将会增加下游消能防冲的工程量,闸门增高, 启闭设备的容量也随之增大，另外，基坑开挖也较困难。
选择底板高程以前，首先要确定合适的最大过闸单宽流量。
它取决于闸下游河渠的允许最大单宽流量。
允许最大过闸单宽流量可按下游河床允许最大单宽流量的1.2-1.5倍确定。
根据工程实践经验，一般在细粉质及淤泥河床上，单宽流量取5－10m3/(s.m)；在砂壤土地基上取10－15 m3/(s.m)；在壤土地基上取15－20 m3/(s.m)；在粘土地基上取20－25 m3/(s.m)。
下游水深较深，上下游水位差较小和闸后出流扩散条件较好时，宜选用较大值。
一般情况下，拦河闸和冲沙闸的底板顶面可与河床齐平；进水闸的底板顶面在满足引用设计流量的条件下，应尽可能高一些，以防止推移质泥沙进入渠道；分洪闸的底板顶面也应较河床稍高；排水闸则应尽量定得低些，以保证将渍水迅速降至计划高程，但要避免排水出口被泥沙淤塞；挡潮闸兼有排水闸作用时，其底板顶面也应尽量定低一些。
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水利水电工程建筑物授课教案章节名称第四章水闸教学日期第二学期授课教师姓名职称授课时数 22本章的教学目的与要求掌握水闸的类型、工作特点、组成及各组成部分的作用；掌握水闸孔口设计的影响因素分析和计算方法；掌握消能防冲设计中水闸下游不利水流流态及相应的防止措施；掌握防渗排水设计中水闸地下轮廓线长度拟定、布置、渗流计算方法和防渗排水措施；水闸的布置与构造；在闸室稳定应力分析中，重点从荷载计算、稳定应力分析方法等方面比较与重力坝的异同。
了解水闸布置与构造、闸室结构计算内容及方法等方面的内容。
授课主要内容及学时分配掌握水闸的类型、工作特点、组成及各组成部分的作用（2学时）；掌握水闸孔口设计的影响因素分析和计算方法（4学时）；掌握消能防冲设计中水闸下游不利水流流态及相应的防止措施（4学时）；掌握防渗排水设计中水闸地下轮廓线长度拟定、布置、渗流计算方法和防渗排水措施（6学时）；水闸的布置与构造（2学时）；在闸室稳定应力分析中，重点从荷载计算、稳定应力分析方法等方面比较与重力坝的异同（2学时）。
了解水闸布置与构造、闸室结构计算内容及方法等方面的内容（2学时）。
重点和难点水闸的类型、工作特点、组成及各组成部分的作用，水闸孔口设计的水闸孔口设计，如何不知谁炸的消能防冲设计，水闸的渗流计算，水闸的整体布置。
思考题和作业1．水闸按其承担的任务和结构形式分为哪些类型？水闸的工作特点如何？2．水闸的组成部分及各组成部分的作用是什么？3．水闸孔口设计的影响因素有哪些？如何确定？4．水闸下游不利水流流态及相应的防止措施是什么？5．何谓水闸地下轮廓线？其长度如何拟定？布置方式有哪些？6．试述用“改进阻力系数法”计算闸底板下渗压力和渗透坡降的方法步骤。
7．试述水闸荷载计算和稳定应力分析方法与重力坝有何异同？8．试述闸门、启闭机的分类与选型方法如何?9．水闸两岸连接建筑物的型式有哪些? 如何选用？10．闸室结构计算的内容有哪些? 试述有限深的“弹性地基梁法”的计算步骤？第四章水闸§4～1 水闸的类型和工作特点一、类型（一）概念：水闸是一种利用闸门的启闭来调节水位，控制流量的低水头水工建筑物。
4.工程复核计算分析报告4.1工程概况大天生圈渠首位于沁城乡，地理位置东径94°34′,北纬42°53′。
渠首距沁城乡14.0km，有乡村公路相通，沁城乡～哈密市有县乡公路相通，渠首距哈密市东北部约85km，交通比较便利。
该渠首建于1970年，1998年泄洪冲砂闸损坏，后由哈密市水管总站自筹资金修复。
2007年泄洪冲砂闸、溢流堰冲毁，翼墙损坏，哈密市水管总站对渠首进行了改造，损毁的翼墙进行了修复。
大天生圈渠首是一座以灌溉为主的引水建筑物，该渠首由进水闸、两排底栏栅廊道组成，控制灌溉面积5.16万亩，设计引水流量为5.0m3/s。
设计洪水标准30年一遇，校核洪水标准100年一遇，相应的设计洪峰流量58.0m3/s，校核洪峰流量181.0m3/s，工程规模为中型、工程等别为Ⅲ等，主要建筑物3级，次要建筑物4级，临时建筑物5级。
4.2过流能力复核计算4.2.1基本参数（1）引水闸引水闸布置在左岸，1孔，为底栏栅引水方式，两排廊道，单排廊道净宽1.0m，长30m，设计引水流量5.0m3/s。
闸底板高程为2302.09m，闸顶高程为2304.19m，闸室长3.0m。
引水闸闸室为钢筋混凝土结构，有闸控制，设有胸墙。
启闭机梁为钢结构，工作平台及胸墙为钢筋砼结构。
设有1.6×1.0m平板钢闸门，采用手动螺杆式启闭机，启闭力为3t，无启闭室。
（2）底栏栅廊道两排底栏栅廊道，单排廊道净宽1.0m，长30m，廊道纵坡i=0.35，廊道中墩及边墙为C25F200W4钢筋混凝土结构，中墩厚0.715m，边墩厚0.5m，底板采用0.3m厚C25F200W4混凝土，底板以下基础深度1.57m，为浆砌石结构。
廊道总宽度4.5m。
底栏栅采用圆形钢直径40mm，长为1.28m。
（3）上游铺盖及翼墙上游翼墙左岸为长58m的浆砌石挡土墙型式，墙顶高程为2262-2264m，顶部宽0.8m。
上游翼墙右岸为长42.7m的浆砌石挡土墙型式，墙顶高程为2262-2264m，顶部宽0.8m，为浆砌石结构，浆砌石砂浆标号为M7.5。
新疆农业大学专业文献综述题目: 渠首工程中进水闸底板高程的确定姓名: 朱启明学院: 科学技术学院学院专业: 水利水电工程班级: 水工124 班学号: 125243469指导教师: 李晓庆职称: 副教授2016 年03月01日新疆农业大学教务处制渠首工程中进水闸底板高程的确定作者：朱启明摘要：渠首是水利枢纽中的主要建筑物之一，它承担着各种用水要求和防止泥沙入渠的重要作用。
为取得更加良好的防沙效果和引水稳定性，必须针对不同河流的径流量、丰枯比、含沙量、泥沙粒径、水面坡降、枢纽上下游水位差、冬季防冰冻要求、河道的地形地质地理位置和下游取水要求等条件选取不同的渠首布置形式。
本文针对以上不同条件对无坝式渠首进水闸闸底板高程的选定进行介绍。
【关键词】渠首无坝引水枢纽进水闸进水闸底板高程随着灌溉农业的迅速发展以及城市用水的聚增，引水工程由单一的灌溉用水逐步向综合利用发展，特别由于当代科学技术的发展和断兴建筑材料的广泛采用，出现了一批在结构和布置形式上均有别于古代引水工程、而在引水防砂功能上又远胜过古代引水工程的近代与现代低水头引水防砂枢纽。
现代对直接自河道的引水，在引水数量，质量上要求与日俱增，由之使引水量与冲砂水量之间的矛盾日益突出，及要求渠首引水比高，进渠泥流量少。
但发源于嵩山的山溪河流携带推移质量多、粒径大，要求冲砂水比平原细沙河道有更大的冲砂动能，即更大的流量与坡降；其次，供水对枢纽提出的不含泥沙的水质要求愈来愈高；第三，随着水资源需求增加，要求渠首的引水比日益增高，能用于冲砂的水量愈来愈少，对引水枢纽的防砂要求以及单位水量排砂率要求愈来愈高，为此，引水枢纽为了满足引水防砂要求必须选择优良的枢纽位置，并根据枢纽本身的特点和条件，做出切合实际的最优布置方案。
渠首是为了满足农田的灌溉、水力发电、工业以及生活用水等的需要，在河道的适宜地点建造的由几个建筑物共同组成的水利枢纽，称之为取水枢纽或着叫引水枢纽。
因其位于引水渠道之首，所以又称为渠首或渠首工程。
雨水计算高程高程是指某一点的垂直位置或海拔高度。
在测量和工程设计中，准确计算高程是非常重要的。
雨水计算高程是指在雨水排水系统设计中使用的高程信息，用于确定雨水及降雨径流的流向和流量，保证排水系统的正常运行。
本文将介绍雨水计算高程的相关概念和计算方法。
一、基本概念1. 高程基准点：高程基准点是一个确定的点，通常选择为地理上的特定位置，作为高程计算的起点。
常用的高程基准点包括大地基准、椭球面基准等。
2. 高程点：高程点是指需要计算高程的特定位置。
在雨水计算中，高程点常指雨水排水系统中的重要节点，如进水口、出水口等。
二、高程计算方法1. 水准测量法：水准测量法是一种基于地球表面引力场的测量方法，通过测量高程基准点与高程点之间的垂直距离，计算出高程差值。
这种方法准确可靠，适用于需要较高精度的高程计算。
2. 光电测量法：光电测量法是一种通过光电设备测量高程差的方法。
它利用光电设备测量高程点与高程基准点之间的水平距离和垂直角度，结合几何测量原理，计算出高程差值。
这种方法速度较快，适用于较大范围的高程计算。
3. GNSS定位法：GNSS定位法是利用全球导航卫星系统进行高程计算的方法。
通过接收多颗卫星的信号，计算出接收器与卫星之间的距离，从而得出高程差值。
这种方法具有操作简便、定位准确等优点，适用于实时高程计算。
三、雨水计算高程的应用雨水计算高程在城市雨水排水系统设计中起到重要作用。
合理的高程计算可以有效地控制雨水流向和流量，保证排水系统的安全和正常运行。
1. 城市雨水排水系统设计：在城市雨水管网系统设计中，需要使用高程计算确定雨水流向和流量。
通过精确计算雨水进入管网的高程点以及出水口的高程点，可以合理布置管道的坡度和管径，确保雨水顺利排出。
2. 雨水蓄滞洪区设计：在城市雨水管理中，为了解决洪水问题和水资源利用问题，常常设计雨水蓄滞洪区。
高程计算可以确定蓄水池、蓄滞洪区等设施的高程位置，以及排水系统与这些设施的连接点高程位置，从而合理规划和管理雨水资源。
新疆农业大学
专业文献综述
题目: 渠首工程中进水闸底板高程的确定
姓名: 朱启明
学院: 科学技术学院学院
专业: 水利水电工程
班级: 水工124 班
学号: 125243469
指导教师: 李晓庆职称: 副教授
2016 年03月01日
新疆农业大学教务处制
渠首工程中进水闸底板高程的确定
作者：朱启明
摘要：渠首是水利枢纽中的主要建筑物之一，它承担着各种用水要求和防止泥沙入渠的重要作用。
为取得更加良好的防沙效果和引水稳定性，必须针对不同河流的径流量、丰枯比、含沙量、泥沙粒径、水面坡降、枢纽上下游水位差、冬季防冰冻要求、河道的地形地质地理位置和下游取水要求等条件选取不同的渠首布置形式。
本文针对以上不同条件对无坝式渠首进水闸闸底板高程的选定进行介绍。
【关键词】渠首无坝引水枢纽进水闸进水闸底板高程
随着灌溉农业的迅速发展以及城市用水的聚增，引水工程由单一的灌溉用水逐步向综合利用发展，特别由于当代科学技术的发展和断兴建筑材料的广泛采用，出现了一批在结构和布置形式上均有别于古代引水工程、而在引水防砂功能上又远胜过古代引水工程的近代与现代低水头引水防砂枢纽。
现代对直接自河道的引水，在引水数量，质量上要求与日俱增，由之使引水量与冲砂水量之间的矛盾日益突出，及要求渠首引水比高，进渠泥流量少。
但发源于嵩山的山溪河流携带推移质量多、粒径大，要求冲砂水比平原细沙河道有更大的冲砂动能，即更大的流量与坡降；其次，供水对枢纽提出的不含泥沙的水质要求愈来愈高；第三，随着水资源需求增加，要求渠首的引水比日益增高，能用于冲砂的水量愈来愈少，对引水枢纽的防砂要求以及单位水量排砂率要求愈来愈高，为此，引水枢纽为了满足引水防砂要求必须选择优良的枢纽位置，并根据枢纽本身的特点和条件，做出切合实际的最优布置方案。
渠首是为了满足农田的灌溉、水力发电、工业以及生活用水等的需要，在河道的适宜地点建造的由几个建筑物共同组成的水利枢纽，称之为取水枢纽或着叫引水枢纽。
因其位于引水渠道之首，所以又称为渠首或渠首工程。
引水枢纽的作用是把河流中的水引入渠道，以满足灌溉、发电、工业及生活用水等需要；并防止粗粒泥沙进入渠道。
一、渠首工程
渠首是为了满足农田的灌溉、水力发电、工业以及生活用水等的需要，在河道的适宜地点建造的由几个建筑物共同组成的水利枢纽，称之为取水枢纽或着叫引水枢纽。
因其位于引水渠道之首，所以又称为渠首或渠首工程。
引水枢纽的作用是把河流中的水引入渠道，以满足灌溉、发电、工业及生活用水等需要；并防止粗粒泥沙进入渠道。
引水枢纽位于引水渠道首部，又称渠首工程。
根据是否有拦河闸（坝）又分为有坝引水枢纽和无坝引水枢纽。
二、渠首的主要形式和特点
1.有坝式引水渠首
有坝取水渠首设置壅水坝或拦河闸控制河道水流，抬高水位，保证引水的取水枢纽。
有坝取水一般适用于河道流量能保证引水量要求，而水位低于设计引水位的情况。
当水位能满足要求时，为保证较大的引水比及减少入渠泥沙、缩短干渠长度、壅高上游水位以改善航运条件、形成上下游水头差以利发电或冲沙，以及为两岸取水创造有利条件等目的，也可采用有坝取水。
有坝取水枢纽通常由壅水坝（或拦河坝）、进水闸、冲沙闸等壅水、取水以及各种防沙设施组成。
在有通航、发电、过木、过鱼等综合利用要求的枢纽中，还应根据需要设置船闸、水电站、筏道、鱼道等专门建筑物。
有坝引水枢纽的优点是引水保证率高，而且不受引水率限制。
缺点是工程量大、造价高，且破坏了天然河道的自然状态，改变了水流、泥沙运动的规律，尤其是在多泥沙河流上，会引起渠首附近上下游河道的变形，影响渠首的正常运行。
2.无坝式引水渠首
无坝取水渠首不设拦河闸或壅水坝，从天然河道中直接引水的取水枢纽。
无坝取水一般适用于河流水量丰富、引水比（引水流量与河流流量之比）不大、水位及河势能满足或基本满足引水要求的情况。
无坝取水工程简单，投资少，对天然河道的影响较小，与其他国民经济部门（航运、渔业、漂木等）的要求之间的矛盾小，在水利建设中得到广泛应用。
无坝引水枢纽的优点是工程简单、投资少、施工容易、工期短及收效快，而且不影响航运、发电及渔业，对河床演变影响小。
其缺点是受河道的水位变化影响大，枯水期引水保证率低；在多泥沙河流上引水时，还会引入大量的泥沙，使渠道发生淤积现象，影响渠道正常工作；当河床变迁时，一旦主流脱离引水口，就会导致引水不畅，甚至引水口被泥沙淤塞而报废；当从河流侧面引水时，由于水流转弯，产生强烈的横向环流，以致引水口的上唇受到泥沙淤积，而下唇则受到水流冲刷。
三、进水闸的布置
1.进水闸的布置规则
当从河道采用无坝引水时，关键在于选好进水闸的闸址。
通常应选在河岸稳定、河流弯道凹岸的顶点偏下处，充分利用弯道环流作用，达到取水防沙目的。
主河槽必须稳定地靠近河岸，防止引水口脱离主河槽。
进水闸的平面布置有正面取水和侧面取水两种形式。
正面取水布置时，进水闸进流方向和流道水流方向一致，有利于引水，不利于施工；侧面取水布置时，进水闸轴线和河道轴线正交或锐角相交，交角大小应视引水比、泥沙来量和颗粒组成而定，当引水比和泥沙来量均较小，颗粒组成较细时，引水角可以大些。
在多沙河流上引水角不宜超过45°。
为防止推移质泥沙进入渠道，在满足引水量要求的前提下，进水闸底槛尽可能高些，一般高出天然河底1~2m。
有坝取水时，进水闸的平面布置有正面取水、侧面排沙和侧面取水、正面排沙两种布置形式，前者多建于宽浅式多沙河流人工整治段上，后者则用于稳定河段。
这两种布置，进水闸都应与冲沙设施的布置紧密配合，防止推移质泥沙入渠。
2.进水闸的总体布置规则
渠首进水闸由进口连接段、闸室和出口连接段组成。
进口连接段包括进口护底和连接上游的岸墙、翼墙及护坡；闸室包括底板、闸墩、闸门、胸墙等部分；出口连接段由护坦、防冲槽、岸墙、翼墙及护坡组成，使出闸水流平顺均匀地扩散，并消杀水能。
进水闸的总体布置应做到结构简单、布置合理、运用方便、安
全可靠、注意美观。
3.进水闸闸底板高程的选定
底板高程与水闸承担的任务、泄流或引水流量、上下游水位及河床地质条件等因素有关。
闸底板应置于较为坚实的土层上，并应尽量利用天然地基。
在地基强度能够满足要求的条件下，底板高程定得高些，闸室宽度大，两岸连接建筑物相对较低。
对于小型水闸，由于两岸建筑物在整个工程中所占比重较大，因而适当降低底板高程，常常是有利的。
当然，底板高程也不能定的太低，否则，由于单宽流量加大，将会增加下游消能防冲的工程量，闸门增高，启闭设备的容量也随之增大。
另外，基坑开挖也较困难。
在满足地基强度的条件下，闸底板高程定的低，闸前水深和过闸单宽流量定的高时，可以使闸孔总宽度缩小，但闸高度的增加，会使过深开挖导致增加土方量和施工排水的困难度。
相反，如果闸底高程定的高，闸的高度可以减小，但闸孔的总宽度将要加大。
对于中小型水闸，当过闸流量和闸宽均较小时，两岸连接建筑物在整个水闸工程量中所占的比重较大，如果将闸底板高程定得高些，虽然闸室宽度增加了，但闸室和两岸连接建筑物的高度却减小了，总的工程量相应减少。
大型水闸如果地质条件许可时，将闸底板高程定得低一些，可缩小闸身总的宽度，对减少工程量也是有利的。
闸底板顺水流方向长度取决于闸室稳定和上部结构( 如闸门、工作桥、交通桥等) 的布置要求，初步拟定时可根据地基条件参考下表中经验数据。
（表中H 为闸上下游最大水位差）
地基土性质闸底板长度（一般流量）闸底板长度（大流量）
砂砾土和砾石（1.25-1.75）H (2.00-3.00)H
砂性土和沙壤土(1.75-2.00)H (3.00-4.00)H
粘壤土(2.00-2.25)H (3.50-4.50)H
黏土(2.25-2.50)H (4.00-5.00)H
结语
在渠首工程中进水闸是必要的结构，是一种低水头建筑物，主要用于水位的控制，当关闭进水闸上游的水位便会被抬高，主要用引水灌溉。
当开启闸门则能够对下游的水量进行调节，主要用作排涝泄洪，并通过开闸的巨大水量进行冲沙。
进水闸的设置位置一般设在河流湖泊以及水库渠道中。
参考文献：
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