7.第六章 水闸
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水闸的概念水闸的概念概述•水闸是人工修建的水利工程,用于调节和控制水位,防洪和灌溉等作用。
功能•调节水位:水闸可以通过开启或关闭闸门,控制水流的进出,从而调节河道或渠道的水位。
•防洪:在降雨较大或河水泛滥的情况下,水闸可以通过封闭闸门,阻止洪水的进入,保护周边区域的安全。
•灌溉:水闸可以调节灌溉水源,向农田供水,提供农作物生长所需的水量。
基本结构•闸门:水闸的核心部件,用于控制水流进出和水位的调节。
•闸槽:安装闸门的槽道,负责承受水压和维持闸门的正常运行。
•控制室:用于控制闸门的开闭和水位的调控,可以手动或自动操作。
•泄洪道:当水位过高时,通过泄洪道释放多余水量,以保持水闸的稳定。
分类•按用途分类:主要分为治理型水闸、交通型水闸、灌溉型水闸等。
•按闸门类型分类:常见的有斜侧式闸门、斜板式闸门、双拱闸门等。
•按闸门控制方式分类:可以分为手动控制、液压控制、电动控制等。
应用案例•三峡水闸:是世界上最大的水利工程之一,主要用于消除丹江口、贵州、湖北等地的洪水威胁,以及发电和提供水利用途。
•阿约尔水闸:位于埃及尼罗河上,是世界上最大的水闸之一,主要用于调控沿尼罗河流域的灌溉和供水。
水闸作为水利工程的重要组成部分,具有调节水位、防洪和灌溉等功能,为人类社会的发展和生活带来了巨大的效益和便利。
同时,水闸的建设和管理也需要充分考虑环境保护和生态平衡,以实现可持续发展。
当然,水闸在不同国家和地区的应用中,也有不同的特点和技术。
在中国,水闸的建设和管理主要由水利部门负责。
近年来,随着水闸技术的不断提升,越来越多的新型水闸被应用于各地,如气囊闸、淡水水闸等。
这些新型水闸具有结构简单、操作便捷、自动化程度高等特点,能够更好地满足不同地区的需求。
在世界范围内,不同国家的水闸技术也有差异。
一些发达国家在水闸的设计和运行中注重保护环境和生态,采取了一系列措施来减少对河流生态系统的影响,如鱼道建设、水闸的倒闸策略等。
总的来说,水闸作为水利工程的重要组成部分,对于调节水流、防洪和灌溉等起着重要的作用。
水闸的有趣知识点总结1.水闸的种类水闸按照功能和结构可以分为不同的种类,例如:船闸、溢流闸、节制闸、引水闸、排水闸、水电站、防洪闸等。
每种水闸都有其独特的设计和用途。
2.水闸的历史水闸的历史可以追溯到古代文明,最早的水闸可以追溯到公元前2400年的中国。
随着人类社会的发展,水闸的设计和建设技术也不断改进和完善。
3.水闸的结构水闸的结构通常由流量调节设施、水闸门、溢流设施、控制和监测设备等组成。
各个部件紧密配合,共同完成水闸的功能。
4.水闸的工作原理水闸通过调节水位和流量,控制水流的方向和速度,以实现其调节水位、防洪、发电等功能。
不同种类的水闸有着不同的工作原理。
5.水闸的应用水闸广泛应用于水利、航运、灌溉、水电等领域,为人类的生产生活带来了巨大的便利和效益。
6.水闸的建设过程水闸的建设过程包括勘察、设计、施工、监测和运维等阶段,每个阶段都需要精心组织和管理,以保证水闸的使用安全和效益。
7.水闸的维护与保养水闸作为重要的水利设施,需要定期进行维护和保养,以确保其正常运行和安全稳定。
维护与保养工作包括清淤、检修设备、涂漆防腐、安全排查等。
8.水闸的环境影响水闸的建设和运行对周围的环境会产生一定的影响,包括水质、土壤、植被等方面。
因此,在水闸建设和运行过程中需要进行环境评估和保护。
9.水闸的技术创新随着科技的发展,水闸的设计和建设技术也在不断创新和改进,例如新型水闸门、自动化控制系统、无人巡检技术等,为水闸的运行和管理带来了新的可能。
10.水闸的破坏与事故水闸在使用过程中可能会受到破坏或发生事故,例如门体失灵、溢流堵塞、设备故障等,这些都会对周围的人和物产生严重影响,因此需要加强管理和监测。
总之,水闸是一种非常重要的水利工程设施,它在控制水位、调节水流、防洪和发电等方面发挥着重要作用。
了解水闸的有趣知识点能够增加我们对水闸的认识和理解,促进对水利工程的发展和改进。
希望以上的水闸有趣知识点能够给大家带来一些启发和启示,让我们更加关注和重视水闸的建设和运行。
初中物理水闸知识点总结一、水闸的组成和作用水闸通常由闸门、闸座、闸槽、溢流堰、堤坝等部分组成。
闸门是水闸的关键部分,可以控制水流的大小和方向。
闸座是用来支撑闸门的部分,承受着水压力。
闸槽是安装闸门的地方,是水闸的主体结构。
溢流堰和堤坝用来控制水位,防止水泄漏和洪水。
水闸的作用主要有以下几个方面:1. 调节水流:水闸可以根据需要控制水流的大小和方向,保证水资源的合理利用。
2. 防止洪水:水闸可以在洪水来临时关闭闸门,把洪水阻挡在外面,减轻洪灾的危害。
3. 提高水位:水闸可以在需要时提高水位,确保供水和灌溉用水的需要。
4. 调节船只通行:水闸可以在船只需要通行时开启闸门,让船只通过,提高水上交通效率。
二、水流的原理和特点在水闸中,水流的原理和特点是物理学中重要的知识点。
水流是一种流体流动的现象,它遵循流体力学的一些基本规律。
1. 流体的性质:流体是一种没有固定形状和固定体积的物质,它可以流动,具有一定的流体性质。
2. 流体的流动规律:流体的流动遵循质点运动规律。
在水闸中,水流可以被看作是由许多微小的质点组成的,它们在力的作用下按照一定的规律运动。
3. 流体的连续性方程:连续性方程是描述流体在运动过程中质点数量守恒的基本规律。
在水闸中,水流的连续性方程可以用来描述流体在闸门开启或关闭时的流动情况。
4. 流体的压力和速度:在水闸中,流体的压力和速度是密切相关的。
根据伯努利定律,流体的速度越大,压力越小;流体的速度越小,压力越大。
这一定律在水闸中有着重要的应用,可以用来控制水流的大小和方向。
三、水闸的工作原理水闸的工作原理是基于流体力学和水动力学的一些基本规律,它涉及到压力、流速、流量等重要参数。
1. 开启水闸:当水闸需要开启时,可以通过控制闸门的开启程度和速度,来调节水流的大小和方向。
根据伯努利定律,开启闸门后,水流的速度增大,压力减小,从而实现水流的控制。
2. 关闭水闸:当水闸需要关闭时,可以通过控制闸门的关闭程度和速度,来实现快速封闭水流,防止洪水和水泄漏。
水闸的概念1. 定义水闸是一种用于控制水流的设施,通常由拦河堰、溢流堰、泄洪孔等组成。
它可以调节河流、运河、水库等水体的水位,以实现灌溉、航运、排涝等多种目的。
2. 关键概念2.1 拦河堰拦河堰是构筑在河道上的一道阻挡物,用于截断水流,形成一定高度的积水区域。
拦河堰通常由混凝土或钢筋混凝土建造而成,具有一定的强度和稳定性。
它起到了防止洪水泛滥和调节水位的作用。
2.2 溢流堰溢流堰是安装在拦河堰上方或侧面的结构,用于控制水位超过一定限制时的流量。
当水位超过溢流堰高度时,多余的水将从溢流口倾泻而出,以防止积水区域内发生洪灾。
2.3 泄洪孔泄洪孔是安装在拦河堰或溢流堰上部的出水口,用于控制水位过高时的泄洪流量。
泄洪孔通常通过调节开启程度来控制流量,从而实现对水位的调节和排涝功能。
2.4 控制系统水闸的关键组成部分是控制系统,它由传感器、执行机构和控制器等设备组成。
传感器用于监测水位、流量等参数,将数据传输给控制器;控制器根据设定的参数和逻辑判断,通过执行机构来调节拦河堰、溢流堰和泄洪孔等部件的开启程度,以实现对水位和流量的精确控制。
2.5 水闸类型根据不同的功能和用途,水闸可以分为多种类型,包括:•河道水闸:用于调节河道水位,并保护沿岸地区免受洪灾侵袭。
•船闸:用于船只通过两个不同水位的河段或运河段。
•水库闸门:用于调节水库蓄水量、供给农田灌溉或发电。
•排涝闸门:用于排除积水区域内过剩的降雨或地下水。
3. 重要性3.1 水资源管理水闸在水资源管理中起着重要的作用。
通过控制水位和流量,水闸可以合理分配水资源,保证农田灌溉和城市供水的需求。
同时,它还可以调节河流的生态环境,维护河道的稳定性和生物多样性。
3.2 防洪减灾洪水是自然灾害中最常见的一种,对人类和环境造成巨大的损失。
水闸作为防洪工程的重要组成部分,可以调节河道流量,控制洪峰过程,减轻洪水对下游地区的影响。
它还可以通过泄洪功能排除降雨过剩和积聚的地表水。
水闸是一种利用闸门挡水和泄水的低水头水工建筑物,多用于河道,渠系及水库、湖泊岸边。
我国修建水闸的历史可追溯到公元前6世纪的春秋年代,据《水经注》记载,在位于今安徽寿县城南的芍陂灌区中即设有进水和供水用的5个水门。
至1991年,全国已建成水闸2.9万座,给国民经济带来了很大的效益。
现在的水闸建设,正在向形式多样化、结构轻型化、施工装配化、操作自动化和遥控化发展。
一、工作特点:建在软土地基上的水闸具有以下一些工作特点:(1) 软工地基的压缩性大, 承载能力低, 抗冲能力差, 细砂容易液化, 在闸室自重及外荷作用下,地基可能产生较大的沉降或沉降差, 造成闸室倾斜, 止水破坏,闸底板断裂甚至发生塑性破坏引起水闸失事。
(2) 水闸在泄流时, 尽管流速不高, 但水流仍具有一定的剩余能量, 而土基的抗冲能力较低, 可能引起水闸下游的冲刷, 此外水闸下游常出现的波状水跃和折冲水流, 将会进一步加剧对河床和两岸的淘刷。
同时, 由于闸下游水位变幅大, 闸下出流可能形成远驱水跃,临界水跃甚至淹没度较大的水跃, 因此消能防冲设施要在各种运用情况时都能满足设计要。
(3) 土基在渗水流作用下, 容易产生渗透变形特别是粉、细砂地基, 在闸后易出现翻砂冒水现象,严重时闸基和两岸会被掏空, 引起水闸沉降, 倾斜, 断裂甚至倒塌。
基于上述特点,设计时需要解决好以下几个问题:(1) 选择适宜的闸址。
(2) 选择与地基条件相适应的闸室结构形式,保证闸室及地基的稳定。
(3) 做好防渗设计, 特别是上游两岸连接建筑物及其与铺盖的连接部分, 要在空间上形成防渗整体。
(4) 做好消能、防冲设计,避免出现危害性的冲刷。
二、水闸类型:(1) 节制闸:拦河或在渠道上建造, 用于拦洪,调节水位以满足上游引水或航运的需要,控制下泄流量,保证下游河道安全或根据下游用水需要调节放水流量。
(2) 进水闸: 建在河道, 水库或湖泊的岸边, 用来近控制引水流量, 以满足灌溉,发电或供水的需要。
水闸的分类和组成水闸是一种用于调节水流的工程设施,广泛应用于水利工程中。
根据其功能和结构特点的不同,水闸可以分为多种类型。
本文将介绍水闸的分类和组成,以便读者更好地了解和认识水闸。
一、水闸的分类根据水闸的用途和功能,可以将水闸分为以下几类:1. 通航水闸:用于船舶通过,调节航道水位,确保船只安全通行。
通航水闸一般设有闸门,通过升降闸门来调节水位。
通航水闸在河流、运河等水运交通线上起着重要的作用。
2. 水能利用水闸:用于发电、灌溉或供水等用途。
水能利用水闸通常是大型水电站或灌溉工程的重要组成部分,通过调节水流,实现对水能的有效利用。
3. 防洪水闸:用于调节河流水位,控制洪水的发生和蔓延。
防洪水闸通常位于河流下游,通过调节闸门的开闭来控制水位,防止洪水对下游地区的侵袭。
4. 蓄水水闸:用于调节水库的水位,控制水库的蓄水量。
蓄水水闸通常位于水库的出口,通过调节闸门的开闭来控制水库的进出流量,实现对水库水位的调节。
5. 分水水闸:用于将河流的水流分流到不同的渠道或水系。
分水水闸通常位于两个或多个河道的交汇处,通过调节闸门的开闭来分流水流,实现对水资源的合理利用。
6. 排涝水闸:用于排除地区内的积水,保证地势低洼地区的排水畅通。
排涝水闸通常位于城市或农田的排水系统中,通过调节闸门的开闭来控制水流的排出,保证地区的排涝效果。
二、水闸的组成水闸主要由以下几个部分组成:1. 闸门:是水闸的核心部件,用于控制水流。
闸门通常由钢材制成,具有较强的耐压能力。
根据水闸的用途和功能不同,闸门的形式和数量也会有所不同,常见的闸门形式有升降闸门、旋转闸门等。
2. 闸槽:是用于容纳闸门的槽道结构,通常由混凝土或钢材构成。
闸槽具有良好的密封性能,能够有效防止水流泄漏。
3. 引水设施:用于引导水流进入或流出水闸。
引水设施通常包括进水口、出水口、引水渠等,其设计合理与否直接影响水闸的运行效果。
4. 控制设备:用于控制闸门的开闭和操作。
水闸的教学知识点总结1.水闸的基本概念水闸是一种用于控制水流的设施,主要用于防洪、灌溉和水能利用等方面。
水闸通常由闸门、闸墩、闸槽、闸壳、启闭机构、溢流设施等组成。
闸门是水闸的主要构件,用于控制水流的开关,根据闸门的不同形式和运动方式,水闸可以分为平板闸、滑门闸、卷帘闸、拱门闸等类型。
2.水闸的分类根据用途和工作原理的不同,水闸可以分为防洪闸、灌溉闸、水能利用闸等类型。
防洪闸主要用于控制河流的水位,防止洪水泛滥。
灌溉闸用于调节渠道的水流,以满足农田灌溉的需要。
水能利用闸则是用来控制水流,以便发挥水流的动力作用,实现发电等用途。
根据闸门的不同形式和运动方式,水闸还可以分为平板闸、滑门闸、卷帘闸、拱门闸等类型。
3.水闸的设计原理水闸的设计需要考虑多个因素,包括水文地质条件、工程用途、施工条件、维护管理等。
在设计中,需要根据所在地区的水文地质条件,确定水流的流量、水位、流速等参数,以确定闸门的尺寸、形状和运动方式。
4.水闸的施工技术水闸的施工需要遵循一定的标准和规范,包括材料选择、结构设计、施工工艺、安全管理等方面。
在施工中,需要注意闸门的尺寸、材质、密封性能等,保证其能够正常运行,并且具有良好的防洪效果。
5.水闸的维护与管理水闸的维护与管理是水利工程建设的重要环节,直接关系到水闸的使用寿命和防洪效果。
维护工作包括定期巡查、保养检修、设备更换等内容,需要有专门的维护人员进行管理和操作。
水闸作为一种重要的水利工程设施,对于防洪、灌溉和水能利用等方面具有重要的作用。
掌握水闸的基本概念、分类、设计原理、施工技术、维护与管理等知识是非常有必要的,可以帮助我们更好地了解水闸的作用和使用方法,从而更好地运用水利资源,促进经济的发展和社会的进步。
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关闭闸门,可以拦洪、挡潮、蓄水抬高上游水位,以满足上游取水或通航的需要.开启闸门,可以泄洪、排涝、冲沙、取水或根据下游用水的需要调节流量.水闸在水利工程中的应用十分广泛,多建于河道、渠系、水库、湖泊及滨海地区水闸,按其所承担的主要任务,可分为:节制闸、进水闸、冲沙闸、分洪闸、挡潮闸、排水闸等。
按闸室的结构形式,可分为:开敞式、胸墙式和涵洞式(图1)。
开敞式水闸当闸门全开时过闸水流通畅,适用于有泄洪、排冰、过木或排漂浮物等任务要求的水闸,节制闸、分洪闸常用这种形式。
胸墙式水闸和涵洞式水闸,适用于闸上水位变幅较大或挡水位高于闸孔设计水位,即闸的孔径按低水位通过设计流量进行设计的情况。
胸墙式的闸室结构与开敞式基本相同,为了减少闸门和工作桥的高度或为控制下泄单宽流量而设胸墙代替部分闸门挡水,挡潮闸、进水闸、泄水闸常用这种形式。
如中国葛洲坝泄水闸采用12m×12m活动平板门胸墙,其下为12m×12m弧形工作门,以适应必要时宣泄大流量的需要.涵洞式水闸多用于穿堤引(排)水,闸室结构为封闭的涵洞,在进口或出口设闸门,洞顶填土与闸两侧堤顶平接即可作为路基而不需另设交通桥,排水闸多用这种形式(1)节制闸:调节上游水位,控制下泄流量的闸.(天然河道的节制闸称为拦河闸。
渠道的节制闸利用闸门启闭,调节上游水位和下泄流量,以满足向下一级渠道分水或控制、截断水流的需要.节制闸常建在分水闸、泄水闸的稍下游,以利分水和泄水;或建在渡槽、倒虹吸管等的稍上游,以利控制输水流量和事故检修;并尽量与桥梁、跌水、陡坡等结合,以取得经济效益.渠系节制闸的过水宽度要与上、下游渠道宽度相适应,以利于连接。