農田水利建設中水閘設計的研究的論文

摘 要：水閘的建設是農田水利建設的重要組成部分。水閘設計比較複雜，需要不斷改進和創新標準，改善農業水利建設水平。本研究對水閘設計內容進行分析，提出水閘設計中需要注意的問題，並提出解決方案，爲促進中國農田水利建設提供參考，同時也爲促進中國農業發展作出貢獻。

關鍵詞：農業水利; 水閘設計; 問題

我國是農業大國，農業發展水平和農業水利項目工程的發展密不可分，水閘的建設是農田水利建設的重要組成部分。我國有廣闊的平原，地勢平坦，農業發展水平較高。但我國又有較多的洪澇災害天氣，國家航運和農業灌溉不便利，需要將水閘建設作爲水利建設的重要組成部分。水閘設計比較複雜，需要不斷改進和創新標準，改善農業水利建設水平。基於此，將深入分析在水閘設計中需要注意的問題，提出水閘設計概要，旨在促進中國農業發展。

1 水閘設計的重點內容

1.1 水閘的結構設計 根據應用要求和地質條件選擇水閘閘室結構和閘門形式，妥善處置閘室上部結構。還要關注作用在水閘上組合負載進行分析，對閘室和翼壁等的抗滑穩定性、地基下沉應力做科學計算。必要時，應根據地質條件和水閘現場研究的結構特徵確定地基處理的形式和手段。最後，對組成水閘建築物的各部特性進行結構計算，以滿足水閘結構的設計要求。

1.2 閘址和閘檻高程的選擇 水閘的設計，應按照水閘承擔的任務、應用需求進行選址和閘檻高程要求，並考慮地形條件、地質條件、水的流量、泥沙處理、建設管理和水閘管理等因素的影響，經技術經濟比較確定水閘地址。水流平緩、河牀和岸坡穩定、地基密實堅硬，穩定的抗滲漏性、良好的抗滑性和更開闊的空曠河段是閘址的首選。選擇閘檻高程，當與過閘單寬流量適應。在農業水利建設中，根據農業工程佈局需要和性質要求，統一考慮合理安排其他建築物和水利工程，並最終確定閘址和水閘門檻高程。

1.3 水閘的防滲排水設計 水閘防滲流排水設計應根據最高水位差，上游和下游地下基礎條件，並結合工程實踐，確定滲漏設施和不可滲透地板滲流區，形成上部不透水邊界，這是地下輪廓線的佈置。此外，必須在允許的範圍內確定沿地下輪廓線的滲流平均坡度下降和出逸坡度下降值，並精確計算滲透水壓和抗滲水穩定性。在滲流出逸面上鋪設反濾層、排水溝槽或減壓井，快速、安全地排放滲水到下游，兩岸的防滲排水設計和閘基防滲排水設計基本相同。

1.4 水閘的水力設計 關於設計水閘的水力，確定其指標，都要遵循一定的原則，確定辦法如下。閘孔總淨寬度的確定，要了解應用水閘的方式方法，過閘時水流狀態，根據這2個要素，將運用水力學公式，計算水力。消能方式的確定辦法：閘下水位的高低，地質的條件，透過這2個要素確定，透過水利的`計算，水閘多用水躍消能，確定消能防衝設施的尺度及佈置。若只是對水閘進行估計預算，而不經過精準確定，水利設計也科學，閘的上下游河牀發生衝淤變化的可能性就會加大，致使上下水游水位發生變化，直接影響消能防充設施，對過水能力的影響也很大。關於水閘水力設計，尤其是大型水閘水力設計，爲水閘水力設計更精確、科學，水力模型試驗驗證必不可少。

2 設計農田水閘的注意事項及方法

水閘發揮其作用的效果如何，要看取決於設計水閘的好壞。爲促進農田水利工程的建設，需提升水閘設計水平。因此，在設計水閘時，有很多注意事項。

2.1 水流沖刷 水閘在開門泄水時，閘室的總淨寬度要根據設計流量確定，保證其可透過。選定閘孔徑時，也要根據很多因素確定，比如：水閘的閘門形式，使用要求等。過閘的水流流動速度較快，形態也較爲複雜，所以兩岸遭水流沖刷的可能性很高，消能防衝措施必須合理有效。兩岸連接建築物的佈置可以提供良好的收縮和擴散條件，爲水流進出閘孔提供保障。

2.2 抗滑、抗滲的穩定性 在農田水利工程建設中，水閘的穩定性相對較差，因爲水閘在關門擋水時，上下游的水位差，閘室會承受一定的水平推力，造成閘室向下遊滑動的可能性較大。因此，設計水閘閘室，抗滑的穩定性尤爲重要。上游的水位和下游的水位存在水位差，水會繞過兩岸連接的建築物，從上游閘基滲透到下游，滲透壓力由此產生，直接影響閘基和兩岸連接建築物的穩定性。尤其是土基上建立的水閘，由於土的抗滲穩定性差，水閘出現滲透變形的可能性增加，直接影響水閘工程建設的安全性。因此，在設計農田水閘時，抗滑、抗滲的穩定性需要特別注意。

2.3 沉陷 我國大多數平原地區的水閘地基都是土基，這些土基相對鬆軟，彈性較高，便於壓縮，且這些土基承受力很低，如果是水閘本身的結構繁瑣導致自身的重量增加或是承載的外力加強，閘室和翼牆易出現下沉、沉陷，導致水閘自身作用很難得到發揮。所以，在實際的地基的情況下，設計閘室結構、翼牆結構、尺寸等，都要考慮與相對應地基的適應性，要控制在地