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河闸工程论文大全11篇

时间:2022-02-07 06:21:00

河闸工程论文

河闸工程论文篇(1)

二、工程技术问题分析

1.水工建筑物

1954年泄洪时,下游右侧拦河坝迎溜面有坍塌现象。1956年汛期,闸门提出水面油漆,由于不均匀开启,形成远驱式水跃,严重冲刷下游河床。1998年,下游右侧浆砌块石翼墙墙体多处渗水,墙体外倾斜约3cm。2000年3月,经受了10级西风袭击,正在安装施工的启闭机房部分彩钢板遭到损坏。2003年,大流量行洪时下游左岸0+450~1+200段岸坡淘刷严重,呈陡立状;上游有船只偏离航道,误入引河上游。汛后发现,工作桥检修门起吊牛腿出现混凝土贯穿裂缝、剥落、露筋等现象;闸墩伸缩缝止水老化、填料分化脱落、部门闸墩出现渗漏水现象。2009年,公路桥因超载车辆大量行驶,表面及两岸连接段混凝土破损严重。测压管自1968年埋设以来一直存在渗流“异常”问题,上游侧测压管水位有时高于洪泽湖水位,下游侧测压管水位有时低于下游水位。上、下游拦河坝自1953年建成以来,坝面下沉,最大累计沉降量达1139mm(2012年),抗滑稳定依赖三级水位控制。存在偏流问题,进闸水流存在明显的横向比降,大流量行洪时上游南岸水位比北岸水位低,单宽流速分布不均匀,随水流而来的大量水草集中在南岸。闸室抗滑稳定,需依靠上游铺盖的“拖板”作用。

2.金属结构和机电设备

1967年,闸门面板厚度从原10mm蚀剥到仅剩6~7mm,水下部分锈蚀更为严重,部分桁架下弦杆锈穿成孔;原闸门吊座不能随闸门启闭而转动,钢丝绳易折断。1985年,保养、检修启闭机过程中,蜗轮三角座曾2次发生断裂。1991年前后,铆接桁架式钢闸门个别杆件锈蚀严重,有的被风浪打断。1996年,洪泽湖突起大风,漂浮在上游水面的检修门在风浪作用下撞击闸身。2003年5月,闸门小开度行洪时,8孔闸门剧烈振动,工作便桥、公路桥振感明显。2004年,建成后的自动监控系统夏季遭遇了雷击,部分编码器、传感器、电脑等损坏。测压管先后3次采用自动监测设备进行试验,其观测精度、系统稳定性均不能满足观测资料整编的要求。钢闸门支铰轴及轴套强度不满足新规范要求,加油不畅,运行时有的发出异响。

3.控制运用

1954年7月25日全部闸门提出水面敞开泄洪,8月6日达10700m3/s,超过设计流量的34%,建闸后第3年就经受了超标准行洪的严峻考验。1993年以前,防汛通信设备落后,上级的调度指令以及水情报汛信息传输困难。在调度过程中,受到孔流和堰流临界点的影响,由于两种情况下水工建筑物测流法计算公式不同,同样的上下游水位出现相差很大的流量。

三、工程技术管理措施

1.检查观测

三河闸工程检查分为经常检查、定期检查、特别检查、安全鉴定以及运行期间的巡视检查。坚持用新技术、新设备、新工艺,定性查看和定量检测相结合,准确反映工程设备存在的问题。如采用压铅法检测启闭机轴瓦间隙,采用地震波法、电阻率法等检测上游拦河坝内部情况。组织开展启闭机单项安全鉴定(2009年4月)、工程全面安全鉴定(2012年8月)。观测项目有垂直位移、测压管水位、河床断面、伸缩缝、水位、流量等项目。除测压管水位外,观测项目自工程建成后连续观测至今。根据长年积累的观测成果资料分析,目前闸室、上下游拦河坝沉降基本稳定。2000年以后,引进了德国蔡司DINI12电子水准仪,垂直观测成果精度达到2等;引进ADCP设备,开展流量观测,与大断面缆道流速仪观测、水工建筑物测流法相互验证。2012年,利用双频识别声呐成像技术结合传统的潜水工手摸,辅以自浮式沉柜技术定点探查,对水下工程进行检测。

2.养护修理

管理单位对闸门、启闭机、土工、石工、混凝土建筑物等持续开展养护修理。每年汛前,启闭机全面保养,对轴承、齿轮等零部件均擦洗除锈上油。采用喷砂除锈、喷锌保护、外加阴极保护等技术对钢闸门进行处理。采用碳纤维布粘贴加固技术,维修工作桥牛腿混凝土破损位置。采用玻璃钢材料,替换了原来笨重的启闭机钢罩壳。采用泡沫聚氨脂注浆材料,钻孔维修闸墩伸缩缝。在上游引河设置拦河浮筒,警示过往船只远离行洪河道。在下游右岸翼墙后增设降压井和排水通道。采取成孔灌注桩、搅拌桩、抛石压脚、腰埂、顶沟与横沟结合排水、植草砖等综合措施,处理下游左岸护坡滑坡问题。建立了防雷系统,防护工程建筑物及机电设备。设置限宽、限高装置和限速、限载警示标志,杜绝了大型超载车辆通过交通桥。

3.加固改造

工程历经4次较大规模的加固和多次改造,逐步消除安全隐患。1968~1970年,进行提高标准加固;1976~1978年,进行抗震加固;1992~1994年,进行除险加固;2012年以来,进行启闭机更新加固。1994年,采用粉喷桩技术对上游拦河坝进行了地基加固。2002年,建立分层分布式远程监控系统。2003年淮河洪水后,设置老三河退水洞,拆建了蒋坝水位站、中渡水位站、上游水位站。2013年,对闸北水电站进行了技术改造,发电功率从160kW增加至200kW。

4.试验研究

1966年,首先将热喷涂锌(铝)防腐技术应用于钢闸门。“涂料与外加电流阴极保护联合防腐在钢闸门上的应用”获1978年全国科学大会奖。“金属闸门喷锌防腐蚀”获1982年国家科委和国家农委颁发的重大农业科技成果推广奖。20世纪80年代,开展了闸门应力原型观测,研究弦杆破坏原因及验证闸门设计公式。90年代,开展了消力池模型试验,依据试验成果采用三道消力坎,即底板上的小坎、消力坎、尾坎等综合措施。2004年,主持完成钢丝绳清洗机研究,研制出适合于有一定倾斜角度的钢丝绳清洗机械设备。2005年,主持完成大中型水闸工程管理数字化研究,编制数字化管理系统软件,实现工程技术数据共享。2012年,主持完成三河闸泄流流态与进流纠偏措施研究,在数据模型建立方法上达到了国际先进水平;研究了三河闸南北两侧半开工况下泄流稳定问题,成果在三河闸启闭机更新加固中得到成功应用。

5.制订标准

1954年2月,经淮委批复的三河闸管理养护办法,成为全国水闸技术管理领域的第一个规范性文件。1959年,率先制订了始流时闸下安全水位曲线,从1963年起在全国推广应用。1992年,编写的《水工钢闸门热喷锌(铝)防腐蚀工法》被建设部评定为部级工法。1997年,编写的《水工防腐工技师及高级技师标准(试行)》被水利部印发执行。2001年,参加编写《江苏省水闸、抽水站观测工作细则》。2010年,参加编写江苏省地方标准《水利工程观测规程》。此外,还参与编写了水利行业标准《水工钢闸门和启闭机安全检测技术规程》(SL101-94)和《水闸技术管理规程》(SL75-94)。

河闸工程论文篇(2)

1954年泄洪时,下游右侧拦河坝迎溜面有坍塌现象。1956年汛期,闸门提出水面油漆,由于不均匀开启,形成远驱式水跃,严重冲刷下游河床。1998年,下游右侧浆砌块石翼墙墙体多处渗水,墙体外倾斜约3cm。2000年3月,经受了10级西风袭击,正在安装施工的启闭机房部分彩钢板遭到损坏。2003年,大流量行洪时下游左岸0+450~1+200段岸坡淘刷严重,呈陡立状;上游有船只偏离航道,误入引河上游。汛后发现,工作桥检修门起吊牛腿出现混凝土贯穿裂缝、剥落、露筋等现象;闸墩伸缩缝止水老化、填料分化脱落、部门闸墩出现渗漏水现象。2009年,公路桥因超载车辆大量行驶,表面及两岸连接段混凝土破损严重。测压管自1968年埋设以来一直存在渗流“异常”问题,上游侧测压管水位有时高于洪泽湖水位,下游侧测压管水位有时低于下游水位。上、下游拦河坝自1953年建成以来,坝面下沉,最大累计沉降量达1139mm(2012年),抗滑稳定依赖三级水位控制。存在偏流问题,进闸水流存在明显的横向比降,大流量行洪时上游南岸水位比北岸水位低,单宽流速分布不均匀,随水流而来的大量水草集中在南岸。闸室抗滑稳定,需依靠上游铺盖的“拖板”作用。

2.金属结构和机电设备

1967年,闸门面板厚度从原10mm蚀剥到仅剩6~7mm,水下部分锈蚀更为严重,部分桁架下弦杆锈穿成孔;原闸门吊座不能随闸门启闭而转动,钢丝绳易折断。1985年,保养、检修启闭机过程中,蜗轮三角座曾2次发生断裂。1991年前后,铆接桁架式钢闸门个别杆件锈蚀严重,有的被风浪打断。1996年,洪泽湖突起大风,漂浮在上游水面的检修门在风浪作用下撞击闸身。2003年5月,闸门小开度行洪时,8孔闸门剧烈振动,工作便桥、公路桥振感明显。2004年,建成后的自动监控系统夏季遭遇了雷击,部分编码器、传感器、电脑等损坏。测压管先后3次采用自动监测设备进行试验,其观测精度、系统稳定性均不能满足观测资料整编的要求。钢闸门支铰轴及轴套强度不满足新规范要求,加油不畅,运行时有的发出异响。

3.控制运用

1954年7月25日全部闸门提出水面敞开泄洪,8月6日达10700m3/s,超过设计流量的34%,建闸后第3年就经受了超标准行洪的严峻考验。1993年以前,防汛通信设备落后,上级的调度指令以及水情报汛信息传输困难。在调度过程中,受到孔流和堰流临界点的影响,由于两种情况下水工建筑物测流法计算公式不同,同样的上下游水位出现相差很大的流量。

二、工程技术管理措施

1.检查观测

三河闸工程检查分为经常检查、定期检查、特别检查、安全鉴定以及运行期间的巡视检查。坚持用新技术、新设备、新工艺,定性查看和定量检测相结合,准确反映工程设备存在的问题。如采用压铅法检测启闭机轴瓦间隙,采用地震波法、电阻率法等检测上游拦河坝内部情况。组织开展启闭机单项安全鉴定(2009年4月)、工程全面安全鉴定(2012年8月)。观测项目有垂直位移、测压管水位、河床断面、伸缩缝、水位、流量等项目。除测压管水位外,观测项目自工程建成后连续观测至今。根据长年积累的观测成果资料分析,目前闸室、上下游拦河坝沉降基本稳定。2000年以后,引进了德国蔡司DINI12电子水准仪,垂直观测成果精度达到2等;引进ADCP设备,开展流量观测,与大断面缆道流速仪观测、水工建筑物测流法相互验证。2012年,利用双频识别声呐成像技术结合传统的潜水工手摸,辅以自浮式沉柜技术定点探查,对水下工程进行检测。

2.养护修理

管理单位对闸门、启闭机、土工、石工、混凝土建筑物等持续开展养护修理。每年汛前,启闭机全面保养,对轴承、齿轮等零部件均擦洗除锈上油。采用喷砂除锈、喷锌保护、外加阴极保护等技术对钢闸门进行处理。采用碳纤维布粘贴加固技术,维修工作桥牛腿混凝土破损位置。采用玻璃钢材料,替换了原来笨重的启闭机钢罩壳。采用泡沫聚氨脂注浆材料,钻孔维修闸墩伸缩缝。在上游引河设置拦河浮筒,警示过往船只远离行洪河道。在下游右岸翼墙后增设降压井和排水通道。采取成孔灌注桩、搅拌桩、抛石压脚、腰埂、顶沟与横沟结合排水、植草砖等综合措施,处理下游左岸护坡滑坡问题。建立了防雷系统,防护工程建筑物及机电设备。设置限宽、限高装置和限速、限载警示标志,杜绝了大型超载车辆通过交通桥。

3.加固改造

工程历经4次较大规模的加固和多次改造,逐步消除安全隐患。1968~1970年,进行提高标准加固;1976~1978年,进行抗震加固;1992~1994年,进行除险加固;2012年以来,进行启闭机更新加固。1994年,采用粉喷桩技术对上游拦河坝进行了地基加固。2002年,建立分层分布式远程监控系统。2003年淮河洪水后,设置老三河退水洞,拆建了蒋坝水位站、中渡水位站、上游水位站。2013年,对闸北水电站进行了技术改造,发电功率从160kW增加至200kW。

4.试验研究

1966年,首先将热喷涂锌(铝)防腐技术应用于钢闸门。“涂料与外加电流阴极保护联合防腐在钢闸门上的应用”获1978年全国科学大会奖。“金属闸门喷锌防腐蚀”获1982年国家科委和国家农委颁发的重大农业科技成果推广奖。20世纪80年代,开展了闸门应力原型观测,研究弦杆破坏原因及验证闸门设计公式。90年代,开展了消力池模型试验,依据试验成果采用三道消力坎,即底板上的小坎、消力坎、尾坎等综合措施。2004年,主持完成钢丝绳清洗机研究,研制出适合于有一定倾斜角度的钢丝绳清洗机械设备。2005年,主持完成大中型水闸工程管理数字化研究,编制数字化管理系统软件,实现工程技术数据共享。2012年,主持完成三河闸泄流流态与进流纠偏措施研究,在数据模型建立方法上达到了国际先进水平;研究了三河闸南北两侧半开工况下泄流稳定问题,成果在三河闸启闭机更新加固中得到成功应用。

河闸工程论文篇(3)

引言

现代水利工程设计过程以科学发展观为指导,以生态学和水力学为基础理论,以先进科学技术为手段,以构筑“人水和谐”生态城市为目标,确保城镇水安全及建设自然生态工程,实现经济社会可持续发展[1]。水闸工程的总体布置方案,在满足防洪功能的前提下,尽量与已建工程衔接、周围环境协调统一等综合因素,最大程度保持河道的天然性。工程布置占地相对较少,投资较省,并尽可能兼顾考虑了绿化、美化景观效果,设计方案不仅符合跨河建筑物人水和谐的新思路,而且经济、合理,其操作性较强。

一、工程概况

中山市的主要河道岐江河将提高河道运行水位至1.60m,但 港口镇中心片区城市建设的现状不能满足河涌蓄水水位达到1.6m的要求,同时内河涌的水环境的恶化迫切要求最大限度提高中心片区河涌水体的流动性。因港口中心片区主干河涌港口沥、含珠蚝颓乘湖都和岐江河直接连通,其中心片区河涌水位不能蓄到1.6m将严重影响到石歧河蓄水1.6m,从而直接影响到中山城区整体水环境治理方案的实现。

根据工程设计的前期成果,通过工程措施,将港口镇中心片区河网和岐江河隔离,从而保证岐江河蓄水1.60m时中心片区不受淹。工程措施就是沿着中心片区周围在内河涌与浅水湖、岐江河的交汇处新建7个水闸,整个工程完工后,7个水闸联合调控,可以保证岐江河蓄水1.60m而不造成港口镇中心片区河涌水位升高河水倒灌问题,同时也可以通过联合调控,改善内河涌水质。而含珠蚨闸便是7个水闸之一。含珠蚨闸位于中山市港口镇东南部,闸址处于含珠虺鲠江河出口处,担负着将含珠蛴脶江河隔离,控制内河涌水位。

二、工程水闸综合设计

含珠蚨闸工程有通航要求,船闸与水闸分开建设,将会成倍增加工程的投资。为节省投资,在设计过程中与业主、主管部门反复沟通,经过技术论证,将水闸与船闸合为一体,中间布置单孔16.0m宽通航孔,采用平底板;两侧各布置两个单孔宽10.0m非通航孔,采用顺着现状河床斜底板。单孔大跨度、采用斜底板的水闸在笔者设计工作中是首例,在中山市也是首例。

1、水闸平面布置:根据区域规划成果和前期设计成果,含珠蚨闸闸址选择在含珠蚝佑砍隹谟脶江河交汇处。将含珠蚰扇胫行钠区控制范围,和岐江河隔离。该位置的确定是区域整体规划的要求,经过复核后确定总体闸址位置[2]。

2、水闸闸宽选择:根据闸址处现状河道的宽度(约74m)和闸址处河道过流量的计算成果(10年一遇的洪峰流量为80.69m3/s),考虑现状河道较宽,水闸是拦河式水闸的实际特点,水闸总净宽按照水闸设计规范提供的经验参数进行确定,该参数要求水闸闸室总宽度和河道宽度的比值一般为0.6~0.85之间,考虑最大程度保持河道的原生态,水闸河宽在满足规范要求的前提下,尽量不缩窄河道断面。同时,含珠蚨ㄎ晃7级航道,在确定水闸的单孔净宽时还要考虑通航的要求,经过论证,闸孔数布置成单数,考虑水闸基础和规范的有关要求,结合水闸通航功能的要求,水闸选择5孔布置,中部为通航孔,净宽16.0m;两侧分别布置成两孔一联形式,单孔宽度10.0m,每一联总净宽20.0m。水闸总净宽56.0m。

三、工程水闸的组成结构及设计

1、水闸的组成结构

水闸整体结构由上游护坦、闸室、下游海曼三大部分组成。

其中上游护坦总长15.0m,分段采用抛石和浆砌石结构,从上游往闸址方向,先是14.2m长,0.50m厚的抛石护底,靠近水闸段是8.0m长,0.50m厚的浆砌石护坦,浆砌石底铺设反滤层。

闸室段长度14.5m,以C25钢筋砼结构为主,闸底板的厚度以及闸墩厚度根据通航孔和非通航孔的具体结构由水闸设计规范分别确定,闸室上游侧布置7.0m的交通桥,下游侧布置启闭室,启闭室各控制高程亦是根据通航孔和非通航孔分别确定

水闸下游侧护坦结构与上游侧护坦结构以水闸为轴线对称布置。

2、水闸效能防冲

根据水闸的运行工况,含珠蛩闸主要功能是挡水,水闸开启时基本是平水位启门,即使出现最高水头差的泄水情况,水闸下游也有一定水深的水垫,再采用逐步开启闸门小流量泄流的方式进行。因此,本次水闸两侧的消能问题较少,水闸上下游侧铺设的护坦足够效能防冲。

3、水闸横断面特色结构

根据现状河道断面中心较深,由中心向两岸逐渐抬高而且坡度比较缓这一情况,通航孔在满足通航水深的条件下,底板的面高程为-4.0m,如果通航孔和非通航孔的底板高程采用同一高程,非通航孔施工时开挖基坑很深,势必造成大量的开挖,同时沿岸民宅靠近河岸,深基坑开挖必定会影响周围民宅的安全,这就要求基坑支护将会很严格,将大大提高了工程的投资[3]。经过反复论证优化,通航孔采用平底板,底高程为-4.0m;非通航孔底板顺着河势,大胆设计成斜底板式,底板高程由岸边-2.00m高程向通航孔侧-4.0m变化,在闸门处局部设置平顶底坎,这样经济、有效的解决了施工基坑开挖带来的一系列问题。同是也最大程度保持河道断面的自然状态,减少因工程措施对河道现状的破坏。

但斜底板方案的缺点就是两侧边孔是斜底板造成闸室在垂直水流轴线方向上产生两侧非通航孔孔向通航孔产生水平推力增加,闸室结构受力条件复杂。但是,结合闸室的地基处理采用,可以解决这个问题。

4、闸室的基底抗滑稳定计算

依照SL265-2001《水闸设计规范》中的闸室抗滑稳定计算公式对闸室基底抗滑稳定进行计算,公式为:K= ,其中公式中的:f代表闸室和地基之间的摩擦系数, 代表的是作用在闸室上的全部竖向荷载,kN; 代表的是作用在闸室上的全部水平荷载,kN。依照本次设计的不同运行状况选取最不利工况即为上游设计引水的时候,验算闸室抗滑稳定性。因此本次工程河床最为常见的是漂石、砾砂、碎石以及卵石等等,依照SL265-2001《水闸设计规范》将f取值为0.4.

因为本次工程设计水闸为3级,依照SL265-2001《水闸设计规范》要求,基本荷载工况下抗滑稳定安全系数为[ ]=1.25.

,因此确定其能够满足抗滑稳定要求。

结语

含珠蚨闸工程的设计成果大胆创新,工程的实施可操作性强、采用的先进技术符合目前水利工程建设的发展方向、应用范围广泛,社会反响良好。目前工程已经建成并投入使用,工程的建成后有效的改善可含珠虻乃环境。在本次研究中,重点结合工程实际情况探讨了水闸设计方法,同时,配合了中山市岐江河抬高运行水位至1.60m的要求,确定本次研究结果取得良好的社会效益和经济效益,给今后类似的水利工程建设积累了又一笔经验。

参考文献

河闸工程论文篇(4)

1 水闸的作用

水闸在水利工程中的作用主要是对水位进行控制,水闸控制水位主要是通过对阀门进行开启或者关闭的操作来控制水位。在农业的水利灌溉中应用非常广泛,水闸是水利枢纽组成中比较重要的一部分,经常与堤坝、船闸、抽水站等建筑物组成水利枢纽,从而使防洪、排洪以及发电水利工程得到满足。

2 水闸的分类

水闸的分类主要是从两方面来划分,按照水闸所承担的任务可将水闸分为节制闸、进水闸、分洪闸、挡潮闸等。按照闸室的结构形式可将水闸分为开敞式水闸、胸墙式水闸和涵洞式水闸等。

2.1 按照水闸所承担的任务

节制闸用来对水位进行调节,并对流量进行控制。如果在枯水期通过节制闸来提高水位,从而来保证取水和航运,如果在洪水期通过水闸来对流量加以控制。在渠系建筑物中,我们一般将节制闸设置于支渠分水口的下游,通过其来对水位进行提高。满足支渠引水需要。

进水闸又可以叫做渠首闸、引水闸等。进水闸主要是设置于渠首部位,通过进水闸来从河道、水库等的岸边来引水。为了避免泥沙等进入水渠,我们一般将进水闸设在河流弯道凹岸的顶点稍偏下游补位,并且应该对选定引水渠轴线与河道轴线的交角进行仔细的研究,该角的大小主要是通过引水流量与河道来水流量的比值来确定。

分洪闸主要设置于河道的一侧,在发生洪水时,通过分洪闸将河道中的洪水来进行分泄。从而保证河道下游地区免遭洪水的破坏。通过分洪闸将超过下游河道安全泄洪量的洪水泄至预先设定好的湖泊或者洼地等部位。

挡潮闸一般设置于河流入流的河口地段,当海水涨潮时,通过关闭挡潮闸来避免海水倒灌,潮水退去时,开启挡潮闸来进行泄水,所以挡潮闸具有双向挡水的作用。

2.2 按闸室结构型式分

开敞式水闸是指当闸门全部开启时过闸水流通畅。对于有泄洪及排冰等任务要求的分洪闸及节制闸非常适用。

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。

胸墙式水闸和涵洞式水闸,在闸上水位变幅较大或挡水位高于闸孔设计水位时非常适用,即闸的孔径按低水位通过设计流量进行设计的情况。

3 水闸一般由上游连接段、闸室段、下游连接段三部分组成

3.1 上游连接段主要起到能够将上游来的水平顺地引进闸室,同时能够对防冲、防渗、挡土起到一定的作用。

3.2 上游连接段主要由上游翼墙、铺盖、护坡护底、上游防冲槽组成。上游翼墙主要是起到将水流平顺的引入水闸;铺盖能够起到防渗、防冲作用;护坡护底主要是保证河岸和河床避免受水冲刷;上游防冲槽的作用主要是保护护岸头部,避免由于河床冲刷而向护底方向发展。

3.3 下游连接段主要是由消力池、海漫、下游防冲槽、下游翼墙及护坡等组成。

消力池:消力池一般紧接闸室布置,具有形成水跃和保护水跃范围内河床允许受冲刷作用,它的主要作用就是消能。

海漫:一般紧接消力池进行布置,它的作用主要是将消力池未能消除的能量进一步消除,对流速分布进行调整。

防冲槽:海漫的末端防冲措施,防止海漫后河床冲刷向上游发展。

下游翼墙:主要作用是能够使水流均匀扩散,并能够避免两岸受到冲刷。

护坡:一般布置在海漫和防冲槽范围内。

3.4 闸室段作为水闸主体,主要有底板、闸墩、闸门、胸墙、岸墙、工作桥和交通桥组成

底板:是闸室基础,闸室全部荷载都由底板承受,能够比较均匀地将荷载传给地基并利用底板与地基图摩擦来维持闸室稳定。

闸墩:分割闸孔、支撑闸门和桥梁。

工作桥:供安装启闭机和工作人员操作机器之用。

岸墙:闸室与河岸的连接结构,主要以挡土,并且有侧向防渗作用。

4 常用防渗及排水设施

水闸的防渗系统一般分为水平防渗和垂直防渗两种。

水闸的水平防渗的组成部分主要有闸底板,水闸的铺盖根据实际情况有所不同,一般有粘土铺盖、混凝土以及钢筋混凝土铺盖等。为了使防身效果更佳,混凝土或者钢筋混凝土的铺盖厚度一般采用等厚。一般情况下厚度不小于40cm,长度在30m以内,如果采用混凝土或者钢筋混凝土铺盖,我们在施工时,一般在顺着水流的方向设置永久缝,通过所设置的永久缝来减小地基的不均匀沉降。永久缝一般20m一道,沉降缝设置在铺盖与翼墙及闸底板之间,从而来减少翼墙及墙厚填土对铺盖的不利影响。

水闸的垂直防渗一般认为要比水平防渗效果好。我们一般采用板桩、高压喷射灌浆帷幕等来进行垂直防渗。我们在进行水闸的垂直防渗施工时,板桩的应用还是比较广泛的,根据所采用板桩材质的不同,可将板桩分为木板桩、钢筋混凝土板桩以及钢板桩三种。在这三种板桩材质中,钢筋混凝土板桩在实际应用中是比较常用的,通过将齿墙设置于钢筋混凝土板桩的侧面,并且采用水泥砂浆对齿墙进行灌孔的方式来提高防身效果。高压喷射灌浆帷幕主要是利用从高压喷嘴喷出的喷射流来冲击土壤,使土与水泥浆液置换、搅拌、混合,利用水泥的水化固结作用,达到止水防渗的作用。

5 结束语

水闸在水利及水电工程中的应用是非常广泛的,是水利工程中的重要组成部分之一,随着经济和社会的快速发展,在现代社会中的作用日益增加,对区域居民财产和生命安全有这重要的影响,也是区域经济发展的重要途径。在进行水利工程施工时,要结合具体的实际情况采取合适的结构形式,并选择合适的水闸。本文结合自己的实际经验,并翻阅了一些文献资料,对水闸的作用、水闸的分类、水闸的使用情况等进行了简单的论述,如果论述有偏颇的地方,还请业内人士不吝赐教。

参考文献

[1]彭远华.试论水工建筑物中水闸的构成及分类[J].黑龙江科技信息,2013年27期.

[2]孙皖苏,许潘东.水工建筑物中水闸的构成及分类[J].房地产导刊,2013年26期.

[3]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年14期.

河闸工程论文篇(5)

中图分类号:TV文献标识码: A

1引黄入冀输水工程管理存在的问题及其原因

当前,闸涵工程老化严重,输水过程管理不规范,管理人员素质普遍偏低,水文测验设施设备不统一,引水计量不规范,测流数据误差大,有的测沙工作未能开展以及检查、思想认知、监督不到位等成为引黄入冀输水工程管理中主要原因。

1.1 闸涵工程老化严重,成为引黄输水的突出问题。

引黄入冀工程运行多年,闸涵工程的建设至今更是大多超过三、四十年,虽然每年都有专项维修资金进行部分维修,但经多年运行,加上河道污水侵蚀,致使闸涵工程中金属设备锈蚀,混凝土脱落,配电设施落后,启闭设施不灵便,护坡出现坑洞等多种问题存在。虽然个别闸涵进行了重建或维修加固,但还有不少闸涵存在涵旧、病、险现象。引黄输水时进行临时性口门封堵,或对闸涵进行临时性维修加固。不但不能根本解决问题还会管理成本增加,严重影响着引黄入冀输水的顺利进行。

1.2闸涵工程操作人员素质不高,工作不规范

闸涵工程建设当初,操作人员仅经简单业务培训就上岗,没有经过系统的理论学习和专业考核,闸涵操作知识非常有限,造成闸涵操作人员素质普遍不高,现已远远不能适应现实需要。其主要原因:(1)多数人员文化程度较低、专业知识掌握较少。 (2)接受培训的机会少,年均每人培训机会不到一次;(3)受编制制约、工资待遇低以及工作条件艰苦、单调等。在实际工作中会发生工作不规范,管理不科学。特别是在大型闸涵管理中很难胜任自动化作业。

1.3闸涵管理缺乏科学规范的体制

一方面,关于闸涵管理方面的法律规定相当笼统,没有详细具体的规定。比如:《中华人民共和国河道管理条例》仅在第二十三条规定:“禁止非管理人员操作河道上的闸涵闸门,禁止任何组织和个人干扰河道管理单位的正常工作”;《河北省河道管理条例》第三十二条规定:“闸涵、虹吸管理单位,必须严格按照上级主管部门下达的指令启闭闸门。任何单位和个人不得干扰闸涵管理单位的正常工作,严禁非管理人员操作闸涵闸门。”;另一方面没有建立配套的科学管理机制,制度的缺失也造成了闸涵管理的混乱局面。其原因有:(1)没有专门的闸涵管理法规;(2)缺乏完善的内部管理制度,岗位责任制的落实也还不到位。

1.4对引黄输水缺乏正确思想认知

引黄入冀输水过程中往往会出现跑水、偷水现象发生,这与地方管理人员及群众的思想认知有关,认为提提闸、放放水,为维护地方利益是能做的事,形成了输水管理的难点。主要原因是:(1) 地方管理人员及群众没有树立正确的管理意识; (2)没有合理有效的管理举措;(3)宣传不到位,地方群众法律淡薄,政策、法规学习滞后。

1.5 存在上报引水类别不实现象

由于工业及居民生活用水、农业用水、生态用水的水价是不一样的,在上报引黄用水类别和实际输水时,用水单位常常避重就轻,多报价格低的农业用水,少报甚至不报价格高的工业及居民生活用水。主要原因:(1)输水监督难度很大;(2)引水单位自律性差。

2 对策建议

2.1 完善引黄闸涵管理制度,加强闸涵工程建设与维修管理

主要措施如下:(1)完善引黄闸涵管理办法以及相配套的规章制度,实现依法、依规管闸,确保有法可依,有规可循;(2)建立健全闸涵科学管理制度和科学规范的工作机制是做好管闸工作的基础,以此完善闸涵启闭操作规程、闸涵管理考核办法、闸涵安全管理制度等,(3)熟练掌握统一的引水报表格式、引水计量单位及计算方法、统一的引水数据观测办法,逐步实现闸涵管理的制度化、科学化和规范化。(4)加强建设与维修管理,合理运用引黄维修专项资金,逐步消除闸涵工程对引黄输水的影响因素,对重点闸涵应进行安全鉴定,根据鉴定要求做出拆除重建或整体维修等,保证引黄输水工程的安全运行。

2.2 提高闸涵操作人员的业务素质,为科学管理打下基础

在具体业务操作中,从实际管理工作内容出发,对闸涵操作人员进行系统培训,特别要注重加强测流、测沙和闸涵操作的培训,强化业务素质,定期进行考核,实行持证上岗;思想上,树立全心全意为人民服务的思想,提高其政治素质、思想境界和道德修养;组织上,根据相关法律、法规的规定,健全内部管理制度并完善监督机制,规范闸涵操作人员的行为。

2.3 闸涵操作人员实施岗位责任制

闸涵操作人员实行严格的工作岗位责任制,提高管理人员的责任心。加强监督检查力度,确保按上级调水指令操作,发现有违规操作或者因工作不负责任,依照规定进行严肃处理。

2.4 做好计划、管理和总结,强化监督检查引黄用水单位类别。

为维护各地政府的合法权益,确保良好的水事秩序,在申请引水类型要真实、准确。采取如下措施:(1)用水单位申请用水应提前向省厅报告预缴部分引黄水费,提出引黄水量计划,明确用水性质,对转嫁用水性质,每发现一次按水量、水价差额双倍进行处罚。(2)输水中加强监督。特别是县、市级引黄输水部门,由市级政府做出引黄管理公告,加强引黄线路输水管理,期间对闸涵采取定期巡查与不定期巡查、巡回检查和突击检查相结合的方式,进一步堵住偷水现象的发生。(3)输水完成后进行总结。对本年度引黄输水工程管理进行总结,对用水单位制定奖惩措施。

河闸工程论文篇(6)

中土分类号:F407.9文献标识码:A 文章编号:

水闸调度是水利工程管理中的一个重要环节和组成部分,如果其运用的不科学、不合理,将会给各个方面造成比较严重的影响,尤其是比较常见的水质变化,因此加强对水闸调度影响河流水质变化问题的分析很有必要。不过,在对水闸调度对河流水质变化的相关影响以及解决水闸调度对河流水质变化影响的对策这两个问题进行分析之前,我们下来了解一下水闸调度。

1.水闸调度

对于这个问题,为了理解和阐述的方便,我们主要可以从水闸调度的目的、水闸调度的指标以及水闸调度的方式等几个方面进行分析。

1.1水闸调度的目的

从总体上来看,对水闸进行调度的目的主要表现在以下几个方面:其一,在保证工程安全的前提下,对水资源进行合理高效的利用;其二,防止河流泥沙的淤积,实现上下游工程的相互配合;其三,对河流径流和水位等进行调节,以对水闸进行有效的管理。

1.2水闸调度的指标

在对水闸进行调度的过程中,需要注意的指标主要有上游最高、最低水位、最大水位差、最大过闸流量以及兴利引水流量等,只有根据这些指标,才能对水闸设计中的特征水位、工程建设的安全情况以及水文数据的变化等进行一番细致的了解与把握。

1.3水闸调度的方式

水闸调度的方式比较多样,不过较为常见的主要有分洪闸调度、挡潮闸调度、排水闸调度以及进水闸调度等几种。首先,分洪闸调度。分洪闸调度是一种比较常用的水闸调度方式。不过,在使用这种调度方式时,需要注意必须充分考虑发电所需水量,并且严格根据上游水情和分洪闸以下河道的安全泄量情况,实时调整分洪流量,以更好的减少分洪损失;其次,挡潮闸调度。在使用挡潮闸调度方式时,需要考虑到降雨量以及汛期径流量等因素,以更好的满足排涝、防洪、航运、灌溉等需求,同时还可以充分利用潮水和汛前泄水对挡潮闸前的淤积现象进行处理;第三,排水闸调度。所谓排水闸调度就是指对涝水进行及时排除,以更好的控制闸上水位,使其不超过耕作所要求的水位,一般在干旱年份应该根据实际需要进行适当的排水闸调度;最后,进水闸调度。进水闸调度方式与排水闸调度方式正好相反,它主要是指在考虑到河流水位以及电站、灌溉区需求的基础上,在河流水位上涨时进行必要的开闸引水,以保证湖波、河流等尽快充满水。

2.水闸调度对河流水质变化的相关影响

本文主要是以山东省境内的沂河为主要对象来探讨水闸调度对河流水质变化影响的,究其原因则在于,沂河为淮河水系中较大的河流之一,且其所流经地区均为山丘,水流急,洪峰高,河流下游较为宽浅,主要依靠筑堤进行排洪,能对水闸调度影响河流水质这一问题进行较好的说明。为了能更好的描述出水闸调度对河流水质变化的影响,我们需要设计出不同的水闸调度情景模型,对河流污染物浓度的变化情况进行比较分析,具体可以将这一过程分为两个部分,即情境设计和情景模拟对比分析。

2.1情景设计

根据闸门开启程度的不同,可以形成很多个调度方案,不过为了理解和阐述的方便,我们可以将闸门的开启方式分为以下几种,即闸门全开式、单闸泄流式、单侧全开式、交互开启式、集中下泄式以及两侧分流式等。在此项情景设计中,我们主要选取了10cm全开式、80cm全开式、集中下泄式以及无水闸等四种方式,然后对水闸调控影响模型进行构建和模拟计算,其中主要以80cm全开情景设计模式为标准,将其它三种模式的污染物浓度变化情况与其进行比较分析,以更好的分析不同水闸调度方式对闸后污染物浓度变化的影响。

2.2情景模拟对比分析

对于这个问题,为了更好的说明水闸调度对河流水质变化的影响,我们可以从相同运行方式下不同闸门开度情景的模拟、不同运行方式下相同闸门开度情景的模拟以及无闸情景与有水闸调度情景的模拟等几个方面进行分析。首先,相同运行方式下不同闸门开度情景的模拟。通过实践检验,我们得出闸门开度较小,下泄量较少,河流对污染物的扩散迁移作用较小,水体中污染物浓度较低的结论;其次,不同运行方式下相同闸门开度情景的模拟。通过实践检验,我们得出水闸调度对高锰酸盐指数降解速率有比较明显的影响,高锰酸盐扩散沉降作用的改变对河流水质影响较弱的结论;最后,无闸情景与有水闸调度情景的模拟。通过实践检验,我们得出河流水质变化主要受到自身净化能力以及污染负荷变化的影响,其中水闸对污染物的浓度有一定影响的结论。

3.解决水闸调度对河流水质变化影响的对策

鉴于以上所得出的水闸调度对河流水质变化影响的结论,我们需要引起高度重视和注意,并采取有效措施,将水闸调度对河流水质的影响降到最低。归结起来,这些措施和手段主要有保障水闸调度安全、减少地方干预以及收集科学信息等几个方面。

3.1保障水闸调度安全

该处所讲的安全主要是指河流安全。水闸的主要作用是防洪、排涝,但如果使用不当也会给河流带来一定的污染和破坏,不利于人们生产生活的正常进行,所以,从这个角度来讲,保障水闸调度的安全,就是保障河流的安全,就是保障人民群众的安全。

3.2减少地方干预

水闸调度属于地方水利部门的日常工作,需要水利部门进行全权负责,不过从长远来看,还要尽量取得政府等的帮助,与其进行经常性的沟通与交流,以使其对水利工作更加关心、更加重视,不过需要注意的一点是,不能过度依赖政府,还是应该保持自身的独立性。

3.3收集科学信息

科学合理信息的收集对水闸的有效调度以及河流污染的减少非常重要。比如,水利部门应积极进行资料的收集工作,包括河道特征、区域水位、下泄流量以及河道上游来水情况等,只有这样,才能更好的实现水闸调度的科学、合理,也才能尽可能及时地满足工农业的用水需求,尽可能地减少每次水闸调度给河流水质造成的影响,充分保障沿河流域居民的生产和生活。

4.结语

本文以山东省境内的沂河为对象,从水闸调度、水闸调度对河流水质变化的相关影响以及解决水闸调度对河流水质变化影响的对策等几个方面进行了分析和阐述,希望可以为以后的相关研究和实践提供某些有价值的参考和借鉴。在具体进行阐述的过程中,可能由于各种各样的原因,还存在着这样那样的问题,在以后的研究和实践中要加以规避。

参考文献:

[1]兰峰.三峡工程蓄水前后库区河流水质变化分析[J].人民长江,2008,39(1):7-8.

[2]邱增文,杨爱华.对淮河系统水闸调度运用的思考[J].治淮,2011,20(11):37-38.

河闸工程论文篇(7)

中图分类号: TV66 文献标识码: A 文章编号:

引言:当前国民经济飞速发展,为适应各部门的需求在水利工程运行时,需要在时间和空间上对天然径流和江河湖泊水位进行重新的分配或调节。水利工程中水利调度对工程安全担任着重要作用,而且达到除害兴利、合理利用水资源的目的。水利调度根据效益和工程两方面进行区分,效益方面有防洪调度和兴利调度;工程方面为水库调度、水闸调度等。水闸调度在水利系统中占有主导地位,水闸调度作为水库调度的中心环节,应对其运行进行有计划的管理。

一、水闸调度

(一)水闸调度目的

有计划的对水闸调度进行管理和运用,是为了把江河天然径流及调节水位分泄、引用、滞蓄,也有阻挡海水入侵的作用。水闸对于水量的调度,通常按照任务规定的主次,并以工程安全为前提,合理的综合利用水资源为基础。在防洪运用中,水闸设立必须考虑上下游工程的配合,为延长使用寿命,还要注意防止泥沙沉积。

(二)控制运用指标

水闸调度的控制运行指标,都是以设计中规定相应的水位特征,工程的建设情况和工程的安全,也要考虑到国民经济各部门的提出的现实要求,以及水文数据变化情况来具体分析然后确立。

(三)调度计划

调度计划在实际调度过程中,应参照各时期的控制水位和流量以及运行方式等。再把水闸管理单位给出的控制运用指标和工程中遇到的具体情况相结合 ,保证调度计划运用在规定的范围内。如遇到特殊情况调度计划需要超出规定的上、下限指标范围,想要执行调度就必须经过验算及鉴定。

二、某水利工程概述

某水利工程是一座结合防洪、灌溉和发电于一身,大型综合功能的水利枢纽工程。枢纽总库容为1.88亿m³,其正常蓄水位为990m,坝最大高度为129.3m,电站装机容量为100MW。其防洪标准由10年一遇提高到50年,通过合理分配水资源,在保证安全供水的同时,将316.3万亩的农田灌溉保证率提高,而每年2.72亿千瓦时的发电量使当地的电网运行条件充分得到了改善。

该水利工程主要组成部分有拦河坝、右岸溢洪道、泄洪洞和发电引水系统。其位于A河流域,在达成防洪任务的同时还要保证发电量和提高农田灌溉率,所以,电站的发电回水对A河流域影响问题较为敏感。因此,电站的正常发电运行中要控制其发电回水。同时需要拟定最优调度方式,并利用科学系统工程理论建立自动化调度系统。

三、水闸计算机自动化监控调度系统

(一)采集和处理数据

水闸利用自动化监控系统实现自主的对数据进行采集和处理。可以采集到闸门的位置、上下游水位、荷重、渗流水压和母线电压、电流以及图像信息等数据量;以及采集到操作状态、闸门下降或上升接触器状态、闸门启闭保护装置状态、动力电源控制电源状态等信息状态量。

(二)水闸的运行监视

水闸自动化监控系统主要针对水闸的状态变化、过程、监控系统异常现象以及显示和报警的安全运行进行监视。利用自动化监视系统,对保护动作、运行接触器失电、以及电源断路器事故跳闸等状态变化进行监控,及时的显示和打印出变化结果。在视频服务器上可以对监测范围内的现象环境、测控屏柜、设备运行情况等信息进行监视,再通过控制台上进行对闸门升降全过程的模拟实验过程,确定具体的升降值标定。如果监控系统硬、软件出现故障,监控系统就会自动报警,同时会将出现问题的部位指出,打印机会将故障显示并记录下来,方便事后分析故障起因。以上利用自动化系统对水闸进行监视调度,在节省人力、财力的同时,又达到了安全、高效的目的。

四、水闸调度方式

(一)分洪闸调度

分洪闸需要做到的首要条件是将洪水最大限度的分流,考虑到上游水清和洪闸以下河道的安全泄量情况,审视适度的开闸将超额的洪水分泄入洪道或分洪区。调整分洪流量,是以水情和防汛情况为根据,使洪水能够从上游正常泄到下游,充分利用河道泄洪,将分洪损失降到最低。

(二)挡潮闸调度

水利工程建设应考虑到当地年降水量、汛期径流量等因素。为了能够阻挡高潮入侵、排涝、防洪,可根据气象水位预报提前进行排水并及时蓄水,不仅解决了排涝问题也满足了灌溉用水需求。对于挡潮闸前淤积问题也应得到相应的重视,淤泥可利用潮水和汛前泄水冲刷掉。

(三)排水闸调度

排水闸关闭,是为了防止汛期外河水位上涨形成水位倒灌,同时也要注意在外河水位回落是,利用短暂的时机开闸将涝水排出。汛期过后,当河水位低于内扎水位,为了土地能够进行大量耕种,需要开闸排水。对于灌排两用闸,可根据天气情况和农田需要,适时开闸。

(四)进水闸调度

根据外河水位变化以及灌区和电站的用水要求,当外河水位上涨时,及时开闸引水,尽快充满水库。

结语:综上所述,水闸调度方案的建立应该注重科学、合理,以其承担任务的主次关系及相互结合情况为根据,通过动态的监督水闸的整个运营过程并进行优化管理。最终将防洪与兴利的关系有效结合,共同达到整体综合最优效益的目的。目前,对于一些先进的水利调度技术,我们通过学习探索,初步将其应用到水利调度优化技术方面,但由于技术发展不够平衡,仍需要对技术应用做进一步的推广。只有将先进的技术理论与方法推广应用系统工程中,水利调度建立完善的自动化系统,将调度运行方式调度运行方式调整的最合理化,水利调度才能逐步实现最优化、自动化。

参考文献:

[1]李麟祯;苏鲁平;水力学试验的创新之作——葛洲坝二江泄闸分区调度运行[J];《人民长江》;2010年04期

河闸工程论文篇(8)

水闸一般由闸室、防渗排水设施、消能防冲设施及两岸连接建筑物四个部分组成,闸室是水闸挡水和控制过闸水流的主体部分,它包括底板、闸墩、闸门、胸墙和工作桥。防渗排水设施是为了使闸基渗流处于安全工况而设置的,防渗设施通常多在水闸的高水位一侧,用透水性小的材料如粘土、钢筋混凝土等筑成水平防渗铺盖,或用板桩形成垂直防渗幕,借以增长闸基的渗流途径,减小作用于闸底的渗透压力,消除闸基产生渗透变形的可能性;在靠近闸室低水位一侧,设置排水设备,使进入闸基的渗水迅速排走,减小闸基的渗透压力,防止渗水逸出处地基发生渗透变形。

水闸的地质条件、施工条件、受力条件及其重要性等与其它建筑物相比有其特殊性。首先平原地区的水闸一般建于河道、堤防或江河入海口处,其所处位置决定了水闸地基多为松散或软弱的冲积覆盖层,特别是珠三角洲地区,因受到河流的冲积,水闸基本是建造在第四纪松散的覆盖层上,覆盖层多为松散的砂层或软弱的粘性土层,松散的砂层孔隙比大、压缩性大、透水性强及易液化,软弱的粘土层抗剪强度较低、含水量较高、压缩性较大、地基承载力较低且土层常常分布不均匀。其次是水闸前后存在较大的水头差,闸室及地基长期承受巨大的水平推力,闸室边墩又承受强大的侧向土压力作用,导致闸基底应力分布比较复杂,易产生不均匀沉降和渗透变形,同时闸门又经常启闭,如水闸变形过大,将影响闸门的启闭及闸门的止水。

1、水闸的选址原则

在水闸建设过程中,水闸的选址是非常关键的环节。分析已建水闸工程的失事,其主要原因往往是闸址地质条件不好,或虽然经过人工处理但仍未处理好,属于不良人工地基,导致水闸失稳、渗透破坏或者冲刷破坏。水闸选址的原则是水闸稳定安全、能够较好地满足水闸的使用要求、水流流态稳定、水闸便于管理、造价经济。针对上述情况,在满足水闸使用要求和管理的情况下,水闸在选址时应根据水闸的地质条件和水文条件选择地质条件良好的天然地基,最好是选用新鲜完整的岩石地基,或者是承载能力大、抗剪强度高、压缩性低、透水性小、抗渗稳定好的土质地基,如果在规划选址的范围内实在找不到地质良好的天然地基,只能对天然地基进行技术处理。对地基进行技术处理的造价是较高的,一般占总造价的20%~40%。经过技术处理的水闸地基如在施工或管理等方面不规范,容易导致地基破坏,最后致使水闸失事,所以在水闸选址的时候应综合考虑各种情况,选择良好的天然地基。

2、水闸地基处理方法概述

水闸地基处理的方法很多,它们主要用于以下三个方面:①增加地基的承载能力,保证建筑物的稳定;②消除或减少地基的有害沉降;③防止地基渗透变形。

2.1木桩加固法。木桩加固法属于桩基法中的一种,此方法是一种十分古老的地基加固方法。由于木桩加固设计简单,施工方便,不受环境限制,取材方便,直至20世纪60年代初,受技术和经济条件限制,国内水利行业对较深厚的软土闸基处理仍缺乏足够的手段和办法,采用木桩加固地基几乎成为唯一的选择。木桩的设置一般有两种方法,一是将木桩桩头与闸底板浇注在一起,形成类似桩顶铰接的深基础,另一种则在木桩桩顶设碎石垫层,实际上属于复合地基的一种。近年来广东省在水闸安全鉴定中发现,无论采用哪种设桩方法,相当数量采用木桩基础的水闸都出现了险情,破坏主要表现在桩体腐朽导致水平和竖向承载力不足、闸基桩土变形不协调等。

2.2换土垫层法。换土垫层法属于置换法,也是一种古老的、相当成熟的地基处理方法。该方法加固原理比较清楚,施工简便,施工质量易于保证,是浅层地基处理的首选。为避免工程造价过高以及增加基坑支护费用,一般换填深度小于3m。如软弱土层小于3m,下卧层地基承载力较高时,将软弱土层完全挖除换填后,一般均可满足水闸对承载力和变形的要求。如果软弱土层比较厚(层厚远大于3m),仅能换上层软弱土时,应尽量避免采用换土垫层法处理闸基,因为换填后虽然可提高基底持力层的承载力,但水闸地基的受力层深度相当大,下卧软弱土层在荷载下的长期变形可能依然很大。实践表明采用换土垫层法处理的地基出现问题的相对比较少,故至今仍是水闸地基处理的主要方法之一。

3、水闸消能防冲方法设计研究

结合韩江东山(禾埕岗)水利枢纽拦河水闸泄洪时上下游水位差小,下游呈高淹没流,但闸下出流泄洪形成的水跃将对河床和两岸堤围形成较严重的冲刷,需要选择稳定可靠的消能方式,以保证拦河水闸的安全。又因通航要求水面稳定,以采用消力池底流消能方式为宜。按50年一遇(P=2%)洪水设计计算,并经闸门部分开启等工况复核,通过计算,选定的消力池尺寸为:池长35m,池深2.0m。池底高程13.50m;海漫段长度为57m,其中30m为浆砌石平段,27m为干砌石斜坡段,坡度为1:10;为防止水流对海漫末端的冲刷,本工程考虑到河床下切的不定因素,在海漫末端设置长15m,深3.0m的防冲槽。经水工模型试验论证成果分析,本工程拦河水闸消能建筑物,能满足工程运行要求。

3.1水文条件的变迁。①河网区联围筑闸改变了原来河网分流条件,使主河道水位雍高。②河道滩地的码头、工厂、道路以及众多的占用河道断面的桥墩,这些设施除了束窄了行洪断面外,还改变了河道原来的天然状况,改变了水流的边界条件,加大了糙率,因而雍高水位。

河闸工程论文篇(9)

1 工程概况

自2009年下半年以来,天津市供水形势异常严峻,鉴于位山线的引水量不能满足天津城市的供水需求,而且本身存在诸多问题,为保证天津城市供水安全,节约黄河水资源,拟实施潘庄线引黄济津。

潘庄线引黄济津输水线路利用现有潘庄总干渠以及马颊河、沙杨河、南运河等天然河道,同时还需要避开污染河道。结合现状和当地意见,经技术经济比较并优化后确定潘庄线输水线路如下:自潘庄渠首闸取水,经过潘庄总干渠后进入马颊河,在马颊河小王庄处分成两支,一支是经王庄泵站提升进入旧城河后入六五河,另一支是在李家桥闸上流入沙杨河、头屯干渠及六五河,两支于六五河汇合后通过新建漳卫新河倒虹吸输水箱涵进入南运河,再通过南运河输水至天津市九宣闸。

漳卫新河倒虹吸是潘庄线路的重要节点建筑物,是为了满足输水水质和流量要求需要新建的工程。本工程在德州市境内,起于六五河牛角峪闸上游200m,止于南运河四女寺闸下游773m,本工程需要穿越六五河西支,利民河东支、利民河北支、减河、岔河5条河道,全长1850m,由倒虹吸工程和新挖明渠工程组成。

2 工程布置

漳卫新河倒虹吸全长1429m,由进口闸、管身段、出口闸组成,设计流量80m3/s。

进口闸位于六五河牛角峪闸上游200m左堤,为3孔4.6m×4.6m(宽×高)涵闸,全长76m,进口闸主要由上游连接段、铺盖段、闸室段及箱涵段4部分组成。进口闸工程桩号为0+000~0+076。

倒虹吸管身段上接进口闸,下接出口闸,为3孔4.6m×4.6m(宽×高)箱涵,全长1292m,共穿越六五河西支、利民河东支、利民河北支、减河、岔河5条河道。倒虹吸进口设计底高程13.36m(国家85高程,下同),设计水位19.46m,出口设计底高程13.82m,设计水位18.92m。倒虹吸管身段工程桩号为0+076~1+368。

出口闸位于岔河左堤外50m,为3孔4.6m×4.6m(宽×高)涵闸,全长61m,主要由箱涵段、闸室段、消力池、海漫段及下游防冲槽段5部分组成。出口闸工程桩号为1+368~1+429。

3 水力设计

引黄济津潘庄线路漳卫新河倒虹吸水力设计包括倒虹吸进、出口渐变段长度确定,进口淹没计算及倒虹吸管过流能力和水头损失计算。通过计算确定倒虹吸进、出口渐变段长度,进口底高程,为工程的总体布置及倒虹吸设计提供依据。

3.1 倒虹吸进、出口渐变段长度确定

4 结语

对于引黄济津漳卫新河倒虹吸工程,需综合考虑引水渠道、进口闸、倒虹吸管身、出口闸及下游渠道进行水力设计,具体主要包括进口淹没计算及倒虹吸管过流能力和水头损失计算等内容。根据引黄济津漳卫新河倒虹吸工程工程的水力设计经验,可以得出以下几点结论:

(1)水面线推求可采用简化方法进行计算,计算精度是可以满足工程设计要求的。

(2)由于倒虹吸长度较长且边界条件复杂,用一维流水力学方法进行计算,只能得到近似的结果。

(3)对重要工程或条件复杂的布置宜进行水工模型试验,以验证水力设计的合理性,并根据水工模型试验结果对工程设计进行优化。

河闸工程论文篇(10)

1 水闸的作用

控制水位、调节流量的低水头水工建筑物,是农田水利中龙头工程,常与堤坝、船闸、鱼道、水站、抽水站等建筑物组成水利枢纽,以满足防洪、排洪、航运、灌溉以及发电水利工程的需要。

2 水闸的分类

2.1 按水闸所承担任务分 节制闸。调节水位,控制流量。枯水期借以抬高水位,以利取水和上游航运,洪水期用以控制流量。渠系建筑物中节制闸一般建于支渠分水口的下游,用以抬高水位,满足支渠引水需要。

进水闸:建在河道、湖泊的岸边或渠道,用来引水灌溉、发电或其他用水需要。灌溉渠系中建于干渠以下渠道首的进水闸,作用上把上一级渠道的水分下一级渠道,分水闸、斗门、农门排水闸建在江河沿岸排水渠出口处,外河上涨时,关闸门防水洪水倒灌,避免洪灾。当外河水位退落时,开闸排水防止涝灾。具有双面挡水的作用。挡潮闸建在河流入流的河口地段,以防止海水倒灌。抬高内河水位,满足蓄淡灌溉。退潮排涝。有通航孔,还可平潮时通潮。具有双向挡水作用——挡潮闸、排水闸分洪闸:常建于河道的一侧,用来将超过下游河道安全洪量的洪水泄入预定的湖泊、洼地,即使消减洪峰,保证下游河道安全。

2.2 按闸室结构型式分

开敞式水闸和涵洞式水闸。

3 水闸的组成:上游连接段、闸室段、下游连接段

3.1 上游连接段作用 将上游来水平顺地引进闸室,同时起防冲、防渗、挡土等作用。

3.2 上游连接段组成 上游翼墙:引导水流平顺进闸。

铺盖:起防渗作用,并要起防冲作用。

护坡、护底:保护河岸和河床不受冲刷。

上游防冲槽:保护护岸头部,防止河床冲刷而护底方向发展。

3.3 下游连接段 包括消力池、海漫、下游防冲槽、下游翼墙及护坡等(使水流经有效消能后平顺流出闸室,与下游河床段连接)。

消力池:紧接闸室布置,具有形成水跃和保护水跃范围内河床允许受冲刷作用,是消能的主要措施。

海漫:布置在消力池后面,继续消除余能,调整流速分布,用块石砌成。

防冲槽:海漫的末端防冲措施,防止海漫后河床冲刷向上游发展。

下游翼墙:水流均匀扩散,并保护两岸免受冲刷。

护坡:布海漫和防冲槽范围内,一般用块石。

3.4 闸室段 是水闸主体,包括底板、闸墩、闸门、胸墙、岸墙、工作桥和交通桥。

底板:闸室基础,承受闸室全部荷载,较均匀地将荷载传给地基并利用底板与地基图摩擦来维持闸室稳定,还有防冲、防渗作用。

闸墩:分割闸孔、支撑闸门和桥梁。

工作桥:供安装启闭机和工作人员操作机器之用。

岸墙:闸室与河岸的连接结构,主要以挡土,并且有侧向防渗作用。 

4 水闸选择的要求

节制闸或泄洪闸闸址宜选择在河道顺直、河势相对稳定的河段,经技术经济比较后可以选择在弯曲河段裁弯取直的新开河道上。进水闸、分水闸或分洪闸闸址宜选择在河岸基本稳定的顺直河段或弯道凹岸顶点稍偏下游处,但分洪闸闸址不宜选择在险工堤段和被保护的重要城镇下游堤段。排水闸或泄洪闸闸址宜选择在地势低洼、出水畅通处,排水闸闸址宜选择在靠近重要涝区和容泄区的老堤堤线上。挡潮闸闸址宜选择在岸线和岸坡稳定的潮汐河口附近,且闸址泓滩中淤变化较小、上游河道有足够的蓄水容积地点。

5 水闸消能防冲过闸水流特点

出闸流速较大,紊动强烈。上游水位差较小。岀流形式随闸门开启程序变化。

6 水闸的冲刷

波状水跃的产生:淹没水跃没有发生或水跃淹没过大。岀流扩散下均匀,产生折冲水流。上下游水位差较小,形成波状水跃,消能效率低。

基本消能方式:底流消能为主,有消力池,海漫,防冲槽等部分组成。其形式可根据水流情况,地形条件,施工能力消能效果等选用。

波状水跃的防止措施:总体布置时,尽量使用上游渠道有一段较的顺直段,确保来水顺均匀;控制下游翼墙的扩散角,扩散角宜7~12,使水流均匀扩散;制定合理的闸的开启程序,注意均匀起步,间隙对称开启原则,力避开启,关闭时大起大落和多孔闸部分闸孔泄流的运用方式。

7 常用防渗及排水设施

水平防渗设备:齿墙,板墙和防渗墙等排水体与反滤层,主要目的是为改善排水为了继续降压,并将渗流安全的导向下游。

板桩的作用:铺盖前端或室底板上游端时,降低压力,设在闸室底板下游侧的矩板主要为减小出口处的渗压力。

闸室结构布置:包括底板,闸墩,胸墙,闸门,工作桥和交通桥等部分

闸墩作用:分隔闸孔,支承闸及上部结构胸墙作用,减少闸的高度,减轻立门重和降低对启闭机重量的要求工作桥的作用:设置启闭机和管理人员操作启闭之用

水闸和河岸或堤,坝等连接时,必须设置连接建筑,包括:上,下游翼墙和便墩,有时还有防渗刺墙,其作用:

(1)挡住两侧填土,维持土坝及两岸的稳定。

(2)当水闸泄水或引水时,上游冀墙用于引导水流平顺进闸,下游冀墙使出闸水流均匀扩散,减少冲刷。

河闸工程论文篇(11)

    1 水闸的作用

    控制水位、调节流量的低水头水工建筑物,是农田水利中龙头工程,常与堤坝、船闸、鱼道、水站、抽水站等建筑物组成水利枢纽,以满足防洪、排洪、航运、灌溉以及发电水利工程的需要。

    2 水闸的分类

    2.1 按水闸所承担任务分 节制闸。调节水位,控制流量。枯水期借以抬高水位,以利取水和上游航运,洪水期用以控制流量。渠系建筑物中节制闸一般建于支渠分水口的下游,用以抬高水位,满足支渠引水需要。

    进水闸:建在河道、湖泊的岸边或渠道,用来引水灌溉、发电或其他用水需要。灌溉渠系中建于干渠以下渠道首的进水闸,作用上把上一级渠道的水分下一级渠道,分水闸、斗门、农门排水闸建在江河沿岸排水渠出口处,外河上涨时,关闸门防水洪水倒灌,避免洪灾。当外河水位退落时,开闸排水防止涝灾。具有双面挡水的作用。挡潮闸建在河流入流的河口地段,以防止海水倒灌。抬高内河水位,满足蓄淡灌溉。退潮排涝。有通航孔,还可平潮时通潮。具有双向挡水作用——挡潮闸、排水闸分洪闸:常建于河道的一侧,用来将超过下游河道安全洪量的洪水泄入预定的湖泊、洼地,即使消减洪峰,保证下游河道安全。

    2.2 按闸室结构型式分

    开敞式水闸和涵洞式水闸。

    3 水闸的组成:上游连接段、闸室段、下游连接段

    3.1 上游连接段作用 将上游来水平顺地引进闸室,同时起防冲、防渗、挡土等作用。

    3.2 上游连接段组成 上游翼墙:引导水流平顺进闸。

    铺盖:起防渗作用,并要起防冲作用。

    护坡、护底:保护河岸和河床不受冲刷。

    上游防冲槽:保护护岸头部,防止河床冲刷而护底方向发展。

    3.3 下游连接段 包括消力池、海漫、下游防冲槽、下游翼墙及护坡等(使水流经有效消能后平顺流出闸室,与下游河床段连接)。

    消力池:紧接闸室布置,具有形成水跃和保护水跃范围内河床允许受冲刷作用,是消能的主要措施。

    海漫:布置在消力池后面,继续消除余能,调整流速分布,用块石砌成。

    防冲槽:海漫的末端防冲措施,防止海漫后河床冲刷向上游发展。

    下游翼墙:水流均匀扩散,并保护两岸免受冲刷。

    护坡:布海漫和防冲槽范围内,一般用块石。

    3.4 闸室段 是水闸主体,包括底板、闸墩、闸门、胸墙、岸墙、工作桥和交通桥。

    底板:闸室基础,承受闸室全部荷载,较均匀地将荷载传给地基并利用底板与地基图摩擦来维持闸室稳定,还有防冲、防渗作用。

    闸墩:分割闸孔、支撑闸门和桥梁。

    工作桥:供安装启闭机和工作人员操作机器之用。

    岸墙:闸室与河岸的连接结构,主要以挡土,并且有侧向防渗作用。

    4 水闸选择的要求

    节制闸或泄洪闸闸址宜选择在河道顺直、河势相对稳定的河段,经技术经济比较后可以选择在弯曲河段裁弯取直的新开河道上。进水闸、分水闸或分洪闸闸址宜选择在河岸基本稳定的顺直河段或弯道凹岸顶点稍偏下游处,但分洪闸闸址不宜选择在险工堤段和被保护的重要城镇下游堤段。排水闸或泄洪闸闸址宜选择在地势低洼、出水畅通处,排水闸闸址宜选择在靠近重要涝区和容泄区的老堤堤线上。挡潮闸闸址宜选择在岸线和岸坡稳定的潮汐河口附近,且闸址泓滩中淤变化较小、上游河道有足够的蓄水容积地点。

    5 水闸消能防冲过闸水流特点

    出闸流速较大,紊动强烈。上游水位差较小。岀流形式随闸门开启程序变化。

    6 水闸的冲刷

    波状水跃的产生:淹没水跃没有发生或水跃淹没过大。岀流扩散下均匀,产生折冲水流。上下游水位差较小,形成波状水跃,消能效率低。

    基本消能方式:底流消能为主,有消力池,海漫,防冲槽等部分组成。其形式可根据水流情况,地形条件,施工能力消能效果等选用。

    波状水跃的防止措施:总体布置时,尽量使用上游渠道有一段较的顺直段,确保来水顺均匀;控制下游翼墙的扩散角,扩散角宜7~12,使水流均匀扩散;制定合理的闸的开启程序,注意均匀起步,间隙对称开启原则,力避开启,关闭时大起大落和多孔闸部分闸孔泄流的运用方式。

    7 常用防渗及排水设施

    水平防渗设备:齿墙,板墙和防渗墙等排水体与反滤层,主要目的是为改善排水为了继续降压,并将渗流安全的导向下游。

    板桩的作用:铺盖前端或室底板上游端时,降低压力,设在闸室底板下游侧的矩板主要为减小出口处的渗压力。

    闸室结构布置:包括底板,闸墩,胸墙,闸门,工作桥和交通桥等部分

    闸墩作用:分隔闸孔,支承闸及上部结构胸墙作用,减少闸的高度,减轻立门重和降低对启闭机重量的要求工作桥的作用:设置启闭机和管理人员操作启闭之用

    水闸和河岸或堤,坝等连接时,必须设置连接建筑,包括:上,下游翼墙和便墩,有时还有防渗刺墙,其作用:

    (1)挡住两侧填土,维持土坝及两岸的稳定。

    (2)当水闸泄水或引水时,上游冀墙用于引导水流平顺进闸,下游冀墙使出闸水流均匀扩散,减少冲刷。

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