1、 , 2 中华人民共和国行业标准 水闸设计规范 条文说明目 次 总则 水闸等级划分及洪水标准 工程等别及建筑物级别 洪水标准 闸址选择 总体布置 枢纽布置 闸室布置 防渗排水布置 消能防冲布置 两岸联接布置 水力设计 防渗排水设计 结构设计 一般规定 荷载计算及组合 闸室稳定计算 岸墙 翼墙稳定计算 结构应力分析 地基计算及处理设计 一般规定 地基整体稳定计算 地基沉降计算 地基处理设计 观测设计总 则 水闸是调节水位 控制流量的低水头水工建筑物 具有挡 水和泄 引 水的双重 功 能 在 防洪 治涝 灌溉 供 水 航运 发电 等 方面 应 用十 分 广泛 根据我 国 已 建水闸工程的 资料统
2、计 其 挡水 高度 一般 不大于 上 下游 水位 差 一般 不大于 且 闸 下多 为底 流 式 消能 本 规 范 是 在 总结 水闸设计规 范 以 下简称原 规 范 颁发 余年来我 国水闸工程建设 实践经验 的基 础 上 对原 规 范进 行 修订而成 的 修订目 的是 为了适 应水闸工程建 设的 需要 统 一水闸设计标准和 技术要求 提高 水闸设计水 平 为 此要求 水闸设计 做到技术先进 安全可靠 经济 合理 实用耐久 管 理 方便五个方面 的 要求 但对于这五个方面 的 要求 不 能 只强 调 其 中 某个方面而忽视其他几个方面 值得 注意 的是 我 国 沿海 地 区 世纪 年 代末 和
3、年 代初 修 建的一 些 水闸工程 因 忽视耐 久 性 的 要求 后 来 陆续 发 生混凝土碳化 钢筋锈蚀 进而 引 起顺筋裂 缝 等 问题 影响 到 水闸结构的 安全 和 使 用 寿命 因 而不得不进 行 加 固 处理 这 是一 个 教训 本 条是 对原 规 范适用范 围 的重 要修订 原 规 范 规定的 适 用范 围 是 平原 区 大 中 型 工程中的 级水闸设计 山区 丘陵 区 的泄水闸及 平原 区 的 级水闸设计 可 参照使 用 根据 水 利部 水 利 水 电 规划设计总 院 的 意见 本 规 范这 次 修订 时将 原 规 范 的 适 用范 围予 以 拓宽 取 消有 关 地 区性 的
4、限 制 增加 了 有 关岩 基 上 水闸 设计的 若干 技术 规定 因 此 不 论 是 平原 区或山区 丘陵区 的水 闸 也 不 论 是 土 基 上 或岩 基 上 的水闸 均 可 按照 本 规 范 规定 进 行设 计 但 是 修 建 在 湿陷性黄土 膨胀土 等 特殊 地基 上 的水闸地基处 理设计 还 应 符 合国 家现 行的有 关 标准的规定 修订 后 的 本 规 范 适用于 新 建 扩 建的 大 中 型 水闸设计 大 中 型 水闸的 加固 改 建 设计 以 及 小型 水闸设计 可 参照使 用 至 于 水 库溢 洪 道 在 结构 上 虽具有 与 水闸 相似 的 特点 但其 设计应 另按 国
5、家现 行的 溢 洪 道 设计规 范 的规定 执 行 水闸设计 所 需要 的 各项 基 本资料 主 要 包括 闸址处的 气象 水文 地 形 地 质 试 验资料 以 及工程 施 工条 件 运用要求 所 在 地 区 的 生 态环境 社会 经济 状况 等 气象 资料 主 要 是 指 降 雨 风 力 气温 资料 等 水文 资料 主 要 是 指 水位 流量 潮汐 泥沙 冰情 资料 等 地 形 资料 主 要 是 指 闸址地 形图 和 上 下游 河 道 纵横断 面 图 资 料 等 地 质 资料 主 要 是 指 工程地 质 水文地 质 地 震烈 度资料 等 试 验资料 主 要 是 指 岩 石试 验 土 工 试
6、验 水工 模 型 试 验资料 等 工 程 施 工条 件主 要 是 指材 料来 源 对 外交通 运 输 施 工 机 具设 备 水 电供 应条 件 等 运用要求 主 要 是 指 水闸挡水 泄洪 或 控制泄水 以 及 其他 综 合 利 用 的 要求 等 本 条是 由 现 行的 水 利 水 电技术 标准 编写 规定 引 用 的 典 型 用 语 与 本 规 范 有 关 的国 家现 行标准 主 要 有 防洪标准 工程 岩 体分级标准 土 的分 类 标准 岩土 工程 勘察 规 范 水 利 水 电 工程地 质勘察 规 范 灌溉 与 排水工程设计规 范 泵站 设计规 范 堤 防工程设计规 范 土 工合 成 材
7、料 应 用技术 规 范 建筑结构荷载规 范 建筑地基基 础 设计规 范 内河通 航 标准 水 利 水 电 工程 可 行 性 研究报告编 制规程 水 利 水 电 工程 初 步 设计 报告编 制规程 水 利 水 电 工程等级划分及洪水标准 水 利 水 电 工程 环境 影响 评价 规 范水 利 建设 项 目经济 评价 规 范 水 利 水 电 工程测量规 范 规划设计 阶段 中 小型 水 利 水 电 工程地 质勘察 规 范 水工建筑物荷载设计规 范 中国地 震烈 度 区 划 图 使 用 规定 国 家 地 震局 建设 部 震 发 办 号通知 水工建筑物 抗震 设计规 范 水工建筑物 抗冰冻 设计规 范
8、水工 混凝土 结构设计规 范 水工 钢筋混凝土 结构设计规 范 水 利 水 电 工程 土 工合 成 材 料 应 用技术 规 范 溢 洪 道 设计规 范 水 利 水 电 工程 钢 闸 门 设计规 范 水 利 水 电 工程 启闭机 设计规 范 水 利 水 电 工程 施 工组 织 设计规 范 水闸 施 工规 范 水闸工程 管 理设计规 范 水闸 技术管 理规程 水闸 安全 鉴 定规定 建筑地基处理 技术 规 范 建筑 桩 基 技术 规 范 船 闸设计规 范 公路桥涵 设计规 范 等水闸等级划分及洪水标准 工程等别及建筑物级别 平原 区 水闸枢纽工程是 以 水闸 为 主 的水 利 枢纽工程 一般 由
9、水闸 船 闸 泵站 水 电 站 等水工建筑物组 成 有的 还 包括涵洞 渡槽 等 其 它 泄 引 水建筑物 水闸 作 为 挡水 泄水的水工建筑物 其 主 要 作 用 除 了 日常 调节水位 控制流量 或 防 止潮 水 倒 灌而 外 同 时 在 汛期 还 排泄洪 涝 水 而且 排洪 涝 流量 往往较 大 因 此 选 用 最 能 直 接 反映 水闸枢纽工程规 模 和 主 要 特点 的水闸 最 大 过 闸流 量 作 为 水闸枢纽工程的一 项 重 要 分等 指 标 年 月 至 年底 前 我 国共 修 建 了 多 座 水闸 其 中 大 中 型 水闸 多 座 江苏 安 徽 山 东 河 北 等 省 一般 将
10、 过 闸流量 以上 的 水闸 列 为大 型 列 为 中 型 以下 列 为 小型 本 规 范 表 所 列 按 最 大 过 闸流量的分等 指 标 即 是 根据上 述 规 模 划分标准制定的 根据 江苏省截 至 年 月 底 的水闸设计 资料统 计 该省 共 修 建设计级别 为 级的的 大 中 型 水闸 座 其 中 级水闸 座 级水闸 座 级水闸 座 除 座 水闸的 过 闸流量 不 明 外 其余 座 水闸 均 可 按 本 规 范 表 和 表 的规定 确 定等别和级别 经对 照 按 本 规 范 表 和 表 的规定 确 定的水闸级别 与 水闸 原 设计级别 相符 合的共 有 座 符 合 率 为 可 见 本
11、 规 范 表 规定的 按 最 大 过 闸流量分等 指 标是基 本 合 适 的 本 规 范 表 与现 行的 表 和国 家 现 行的 表 的规定 相 同 山区 丘陵区 水 利 水 电 枢纽的 类 型 很 多 有 以进 水闸 冲 沙 闸 为 主 的 无坝 取 水枢纽 有 以 溢 流 坝 或 泄洪闸 进 水闸 冲 沙 闸 为 主 的有 坝 闸 取 水枢纽 有 以 溢 流 坝 或 泄洪闸 非 溢 流 坝 船 闸 为 主 的 航运 枢纽 有 以 溢 流 坝 或 泄洪闸 非 溢 流 坝 水 电 站 为主 的 发电 枢纽等 无坝 取 水枢纽和有 坝 闸 取 水枢纽 亦 可统称灌 区 渠首 枢纽 总 之 这 些
12、 枢纽中 都少 不了 水闸 可 是 这 些 水闸 在 有的枢纽中 尽 管 工程规 模 很 大 而且 排洪流量 很 大 但其 级别 却往 往 根据 所 属 枢纽的工程等别及水闸 自身 的重 要 性 而 定 山区 丘陵 区 水 利 水 电 枢纽的工程等别应 按 国 家现 行的 表 确 定 例如四川省 几 座拦 河 修 建的 河 床 式 水 电 站 枢纽 建 在 汛 期 行洪流量 以上 有的 高 达 的 青衣 江 涪江 嘉 陵 江 等 大 江 大 河 上 具有防洪 发电 灌溉 等 综 合 效益 枢纽中 平 时 用以 调节水位 控制流量和 汛期 用以 排泄洪水的泄洪 闸 若按 其 最 大 过 闸流量
13、指 标应 列 为 级水工建筑物 但实 际采 用 的设计级别 却都 是 级 因 为 水闸 所 属 枢纽是水 电 站 枢纽 其 工程 等别是 按照 水 电 站 装 机 容 量 确 定的 而 水闸设计级别 又 是 按照 枢 纽工程等别 确 定的 见 表 表 四川省几座河床式水电站枢纽简况 枢纽 编号 水 电 站 水 闸 装 机 台数 单 机 容 量 孔数 孔径 设计流量 校核 流量 枢纽 工程 等别 设计级别 水 电 站 水闸 建设 情况 在 建 在 建 已 建 成 在 建 在 建 已 建 成 已 建 成灌 排 渠系 上 的水闸是 指 灌 排 渠系 上 的 进 水闸 分水闸 排 水闸 泄水闸 退 水
14、闸等 是 灌 排 渠系 建筑物中的一 种 类 型 现 行 的国 家 标准 表 规定的 灌 排 渠系 建筑物分级 指 标 适用于 包括 灌 排水闸 渡槽 倒 虹吸 涵洞 隧 洞 跌 水 与 陡坡 等 在 内 的 灌 排 渠系 建筑物级别划分 由 于灌 排 渠系 上 的水闸一般 无 泄洪 要求 因 此其 级别 可 按 该 规 范 表 的规定 确 定 为便于 使 用 现将 该 规 范 表 规定的 灌 排 渠系 建筑物分级 指 标 抄录 如 下 见 表 表 灌排渠系建筑物分级指标 工程级别 过水流量 位 于 防洪 挡 潮 堤 上 的水闸 其 重 要 性与 防洪 挡 潮 堤 是 一 样 的 有的防洪 挡
15、 潮 堤 上 的水闸 即 便 规 模 不大 但 一 旦失事 其 严 重 后 果就 象 防洪 挡 潮 堤 的 失事 一 样 且 较难 修 复 因 此 防洪 挡 潮 堤 上 的水闸级别 只 能 高于 或至 少 等 于 防洪 挡 潮 堤 的级 别 而 绝 对不 能低 于 防洪 挡 潮 堤 的级别 例如 河 南省 人民 胜 利 渠 灌 区 渠首 进 水闸 正 常 流量 加 大 流量 和 山 东省 打鱼张 灌 区 渠首 进 水闸 设计流量 的规 模 都 不大 但 都 是 位 于 黄 河 大 堤 上 的引 黄 灌溉 闸 具有和 黄 河 大 堤 同样 的重 要 性 黄 河 大 堤 的设计级别 为 级 因 此
16、上 述 两 灌 区 渠首 进 水闸的设计级 别 均 定 为 级 类 似 的工程 实 例 还 有 不 少 在此不 一一 列举 了 洪水标准 平原 区 水闸是组 成 水闸枢纽工程的 主 要 水工建筑物 其 主 要 作 用 除 了 调节水位 控制流量 而 外 还 承 担 排泄洪 涝 水的 任 务 运 行工 况 有设计 正 常 运用 和 校核 非 常 运用 两 种 本 规 范 表 与 国 家现 行的 表 中规定的水闸洪水 标准基 本 相 同 挡 潮 闸是建 在 潮汐河 口 处 用以 防 止潮 水 倒 灌 的水工建筑物 有的 还 兼 有 蓄积淡 水和排 除 洪 涝 水的 作 用 本 规 范 表 与现 行
17、的 中 表 和国 家现 行的 中 表 的规定基 本 相 同 山区 丘陵区 水 利 水 电 枢纽中的水闸 作 为 永 久 性 挡水 泄 水建筑物 通常 承 担 平 时 调节水位 控制流量和 汛期 排泄洪水的 任 务 其 自身 安全 的重 要 性 同 枢纽中的 其他 永 久 性 建筑物是一 样 的 因 此 山区 丘陵区 水 利 水 电 枢纽中水闸的洪水标准 应 与 所 属 枢纽 中 其他 永 久 性 建筑物的洪水标准一 致 山区 丘陵区 水 利 枢纽中 永 久 性 建筑物洪水标准应 按 国 家现 行的 表 确 定 例如四川省 几 座 河 床 式 水 电 站 枢纽中的水闸洪水标准 多 数 采 用 年
18、 一 遇 设计 年 一 遇 校核 与 枢纽中的 河 床 式 水 电 站 洪水标准是一 致 的 当然 这 些 水闸的洪水标准 也 可以 采 用高于 水 电 站 的洪水标准 比 如采 用 年 一 遇 设计 年 一 遇 校核 或 更 高 一 些 的洪水标准 但要 与 所 在 河 流的洪水 特性 及流 域 防洪规划 要求 相 适 应 不 能 脱离 实 际 地 擅 自 提高 洪水标准 本 规 范 表 与现 行的 中 表 中 表 以 及国 家现 行的 中 表 的规定 完 全 相 同 位 于 防洪 挡 潮 堤 上 的水闸 其安全 重 要 性与 防洪 挡 潮 堤 是一 样 的 因 此 防洪 挡 潮 堤 上 的
19、水闸 其 防洪 挡 潮 标准 只 能 高于 或至 少 等 于 防洪 挡 潮 堤 的防洪 挡 潮 标准 而 绝 对不 能低 于 防洪 挡 潮 堤 的防洪 挡 潮 标准 水闸闸 下 消能防冲设 施 是水闸的重 要 组 成 部 分 其 作 用 是 消 除 过 闸水流的 动 能 减缓 水流 速 度 防 止 水流 对下游 河 床 和岸 坡 的冲 刷 当 水闸行洪 时 如果 闸 下 消能防冲设 施 被 冲 垮 必然 会 直 接 危 及闸室的 安全 因 此平原 区 水闸闸 下 消能防冲洪水标准应 与 该 水闸洪水标准一 致 这 就 是说 平原 区 拦 河 水闸 或 挡 潮 闸闸 下 消能防冲设计洪 潮 水标
20、准应分别 按 本 规 范 表 或 表 规定的设计洪 潮 水标准 执 行 灌 排 渠系 上 的水闸闸 下 消能防冲 设计洪水标准应 按 本 规 范 表 规定的设计洪水标准 执 行 至于 山区 丘陵区 水闸闸 下 消能防冲设计洪水标准 则 可 按 本 规 范 表 规定的设计洪水标准 执 行 这 是 因 为 山区 丘陵区 水工建筑 物的洪水标准一般是 稀遇 洪水标准 出 现 机 率很少 且 持 续时 间 很 短 若 闸 下 消能防冲设 施 按 稀遇 洪水标准设计 显然 是 偏 高 的 根 据我 国 多年 工程 实践经验 山区 丘陵区 泄水建筑物消能防冲设计 洪水标准 原 则 上可 低 于 该 泄水建
21、筑物的洪水标准 这 样 可以 节 省 工程 投 资 从 而 取 得 较 好 的 经济 效果 本 规 范 表 与 国 家现 行 中 表 的规定 完 全 相 同 由 于在 许 多 情况 下 闸 下 消能防冲设 施 的 安全 性 往往 受始 流条 件 控制 此 时 闸 门 开 度不大 泄 放 的流量 可 能 小 于 消能防冲设计洪 水标准的流量 因 此不 论 是 平原 区或山区 丘陵区 的水闸 都 应 考 虑 泄 放 小 于 消能防冲设计洪水标准流量 时 可 能 出 现 的 不 利 情况 本 规 范 表 与 国 家现 行的 中 表 的规定是 协 调的 风 险 度 是 指 工程 施 工 期 与 临 时
22、性 建筑物选 用 的洪水重 现 期 的 比 率 例如 某 工程 施 工 期 为 临 时 建筑 物选 用 的洪水重 现 期 分别 为 或 则 风 险 度 分别 为 或 即 分别有 或 的 保证 率 又如 某 工程 施 工 期 为 临 时 建筑物选 用 的洪水重 现 期 分别 为 或 则 风 险 度 分别 为 或 即 分别 有 或 的 保证 率 因 此 在 工程 施 工 期 已 定的 情况 下 临 时 建筑物选 用 的洪水重 现 期 标准 愈 高 其 抗风 险 的 保证 率 则 愈 高 而在 临 时 建筑物选 用 的洪水重 现 期 已 定的 情况 下 工程 施 工 期 愈短 其 抗风 险 的 保证
23、 率 则 愈 高闸址选择 水闸闸址的地 质 条 件 对 选 好 闸址 至关 重 要 分析 已 建水 闸工程的 失事 其 主 要原 因 之 一 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 不 良 人工地基 因 此 闸址 宜优 先 选 用 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 承 载能力 大 抗 剪 强度高 压缩 性 低 透 水 性小 抗 渗稳定 性 好 的 土 质 地基 如果 在 规划闸址 范 围 内 实在 选 不到 地 质 条 件 良好 的 天 然 地基 而且 又 没 有 其 它 选择 余 地 时
24、那 就 只 有 采 用 人工处理地 基 但 往往 是 不经济 的 国 内 已 建水闸工程 多 数 是 修 建 在平原 滨 海 地 区 的 土 质 地基 上 而在 土 质 地基中 以 地 质 年 代 较 久 的 粘 土 重 壤 土 地基 为 最 好 淤 泥 淤 泥质 粘 土或 粉砂 细砂 地基 最 差 特 别 是 粉砂 细砂 地基 抗 渗稳定 性 最 差 要 尽 可 能 避开 至 于 中 壤 土 轻壤 土 砂壤 土 粉 质 壤 土 粉 质 砂壤 土或 中 砂 粗砂 地基则 属 中 等 如 设计 采 取 的 措 施 失 当 也 有 可 能 发 生 局 部 渗流 破坏 或 局 部 冲 刷 情况 对此
25、 应 予 以 注意 节制闸 主 要 是 用来 调节水位 控制流量 以 满足 灌溉 航运 发电 等 要求 有的 在 汛期 还 负 有排泄洪水的 任务 使 河 湖 水位 不 超 过 某 一 限 定 值 以 免造 成 堤 防 溃决 而 泄洪闸则 以 承 担 泄洪 任务 为 主 平 时也 可 兼顾蓄 水 灌溉 等 要求 为了 保证 节制闸 或 泄洪闸 泄水 特 别是 汛期 泄洪 通 畅 减 少 对上 下游 河 湖 床 的冲 淤 影响 和 对 堤 防的 威胁 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 后也 可 选择 在 弯曲 河段 裁弯 取 直
26、 的 新 开 河 道 上 这 样 可 使 过 闸水流 平 顺 单 宽 流量分布 均 匀 具有 良好 的水流 状态 进 水闸 或 分水闸 主 要 是 用来 引水 灌溉 或 发电 或 向城镇 及 工 矿企 业 供 水 而 分洪闸 主 要 是 将 下游 河 道 不 能 安全下 泄的 多余 洪水泄 入 分洪 区 亦 称 蓄 洪 区或 滞 洪 区 进 水闸 分水闸 与 分洪闸 虽 然 作 用不 同 但 都 建 在 河 渠 道 岸 边 在 水流条 件 方面 有 着 共 同 的 要求 为了 保证 进 水闸 或 分水闸有 足 够 的引水量 并 减 少 进 口 泥沙 淤积 或 泥沙 被 挟带入 渠 进 水闸 或
27、 分水闸闸址 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 因 为在 弯曲 河 渠 段 深 槽 一般 都 是 靠 近凹 岸一 侧 无 论 水位 高 低 主 流 随着深 槽 而 偏 向 弯 道 凹 岸 不 仅 对进 水闸 或 分水闸引水有 利 而且 由 于 弯 道 环 流 作 用 底 沙 向凸 岸 推 进 从 而 减 少 底 沙 被 挟带入 渠 一般 情 况 下 进 水闸 或 分水闸引水 口 至 弯 道起点 之 间 的 距 离 可 按 公 式 估 算 式 中 进 水闸 或 分水闸引水 口 至 弯 道起点 之 间 的 距 离 弯 道 前直 线 段
28、的 河槽 宽 度 弯 道 河槽 中 心线 的 弯曲 半 径 与 渠 道 分 沙 比 有 关 的 系数 一般 取 位 于 弯 道 凹 岸的分洪闸 其 闸室 迎向深 槽主 流 方 向 进 闸流量 分布 均 匀 对 减免 闸 下 冲 刷 则是有 利 的 至 于 分洪闸 不 宜 选择 在 险 工 堤段 和 被保 护 重 要 城镇 的 下游 堤段 主 要 是 为了 避免 加 重 险 工 堤段 的防洪 负担 和 对 被保 护 重 要 城镇 的防洪 保 安 构 成 威胁 排水闸 排 涝 闸 主 要 是 用来 排 除河 湖 岸 或 灌 区 渠系 集 水 范 围 内 低 洼 地 区 对 农 作 物 生 长 有
29、害 的 积 水 或 防 止外 水 倒 灌 影 响 堤内 农 作 物的 正 常 生 长 而 泄水闸 退 水闸 主 要 是 用来 排 除 渠 道 内 的 多余 水量 或 为了 检 修 渠 道时 排 除 渠 道 内 的 积 水 排水闸 排 涝 闸 与 泄水闸 退 水闸 虽 然 所 在 位置有 所 不 同 但其 作 用 却 是基 本 相 同 的 因 此对 水流条 件 的 要求 则是 相 同 的 为了 保证 排 水闸 排 涝 闸 或 泄水闸 退 水闸 能 够 有 效 地排 除 洼 地 积 水 或 渠 道 内 的 余 水 减免 农田 受 淹损 失 或 方便 渠 道 检 修 排水闸 排 涝 闸 或 泄水闸
30、退 水闸 闸址 宜 选择 在 地 势 低 洼 出 水 通 畅 处 这 样 可 缩 短 水头 损 失 和 土 方 量 增加 有 效 排水量 减 少 工程 投 资 至 于 排水 闸 排 涝 闸 闸址 宜 选择 在靠 近 主 要涝 区 和 容 泄 区 的 老 堤堤 线 上这 是 因 为 老 堤堤 基 经 过较 长 时 间 的 预 压 作 用 承 载能力 较 高 对 减 免 地基处理工程量是有 利 的 同 时 由 于 闸址 靠 近 主 要涝 区 和 容 泄 区 可以多 排 涝 水和 增加 向 容 泄 区 抢 排的 机会 挡 潮 闸分布 在 沿海 地 区 受 潮汐 影响 的 感 潮河段 主 要 是 用
31、来 防 止潮 水 倒 灌 影响 堤内 农 作 物的 正 常 生 长 并 兼 有排 除 集 水 范 围 内 涝 水的 功 能 同 时还 可用以 调节 内河 水位 以 满足 农田 灌溉 和 内河 航运 的 需要 但 因 挡 潮 闸闸 下 水位 受 潮汐 影响 过 闸水流 为 变 量流 水流条 件 较 为 复 杂 加 之 我 国 沿海 地 区 的 潮汐类 型 及 其 挟 沙 能力 以 及 上游 河 道 来 水量及 含 沙 量等 均 各 不 相 同 对 潮汐河 口 及 附近 海 岸冲 淤 变 化 的 影响也 不 一 样 同 时 建闸 后 对其 附近 已 建 港 航 工程 也 会 产 生 较 大 的 影
32、响 因 此在 选择挡 潮 闸闸址 时 应 充 分 考虑 这 些影响因 素 为了 防 止潮 水 涨落 对 闸 下 岸 线 和岸 坡 造 成 冲 刷 并 尽 量 减 少 纳 潮 时 给感 潮河段 带 来 的 泥沙 淤积 量 挡 潮 闸闸址 宜 选择 在 岸 线 和岸 坡 稳定的 潮汐河 口 附近 根据 江苏省 沿海 地 区 修 建挡 潮 闸的 实践经验 挡 潮 闸闸址 距 离 潮汐河 口 不 宜超 过 至 于要求 闸址选择 在 泓滩 冲 淤 变 化 较 小 上游 河 道 有 足 够 蓄 水 容 积 的地 点 这 是 主 要 就 大 型 漫滩 行洪 河 道 上 海 口 挡 潮 闸 而 言 的 因 为
33、在这 样 的地 点 建闸 闸址处 河 势比 较 稳定 而且 闸 上 可以 容 蓄 较 多 的 来 水 这对于 闸 下 冲 淤 和 更好 地 发 挥 挡 潮 闸 效益 都 是有 利 的 当 水闸建 在多 支 流 汇 合 口 下游 河 道 上 时 其 闸址 最 好 远 离 汇 合 口 因 为 闸 前 需 有 足 够长 度 的 河段 用以 调整 由 于 各 支 流 来 水 量的 不 等 流 向 不 正 所形 成 的闸 前 不 良 进 水条 件 以 避免出 现 各 闸 孔过 闸流量 不 均 出 闸水流冲 刷 岸 坡 的 情况 例如江苏省 某 水闸 位 于 紧 临 三 条 支 流 汇 合 口 的 下游
34、河 道 上 各 支 流 来 水量 不 等 流 向 不 正 来不 及调整 这对 该 水闸的 进 水条 件 是 十 分 不 利 的 实 际 运 行 情况 证 明 由 于 各 闸 孔过 闸流量 不 均 致 使 出 闸水流 左右折 冲 下游 河 床严 重 变 形 岸 坡 坍塌 不得不进 行 必 要 的 加固 处理 后 经 水工 模 型 试 验验 证 认 为 凡 在多 支 流 汇 合 口 下游 河 道 上修 建水闸 其 闸址 至 汇 合 口 应 至 少 保持 相 当 于 水闸 上游 河 道 水 面 宽 度 的 倍距 离 而上 述 某 水闸 与 汇 合 口 的 距 离 还 不 足 该 水闸总 宽 度 的
35、倍 以 致造 成 严 重的 下游 冲 刷 在平原 河 网 地 区 有的水闸 修 建 在 交 叉 河 口 附近 当 水闸 泄水 时 交 叉 河 口 处的 横 向 流 速超 过 了 船 只安全 通 过 交 叉 河 口 处 时 所 能 承 受 的 极 限 值 以 致 发 生 不 幸 事 故 因 此 水闸 最 好 建 在 距 离 交 叉 河 口 较 远 处 例如江苏省 某 水闸 距 离 交 叉 河 口 仅 当 水闸泄水 时 对 船 只安全 通 过 交 叉 河 口威胁 很 大 曾 发 生 过 船 只 被 吸 入 闸 孔 的 情况 造 成 船 翻 人 亡 的 悲惨 事 故 据 水闸 管 理 部 门 反 映
36、 的 意见 如果该 水闸 当 初 修 建 在 距 离 交 叉 河 口 以 远 处 即 可 避免 发 生 上 述事 故 由 于 铁 路桥 或 级 公路桥 车 流量 大 交通 繁忙 对 附近 水闸的 正 常 运 行有一定的 干 扰 影响 为了 保证 水闸的 正 常 运 行和 良好 的 使 用 环境 若 在 铁 路桥 或 级 公路桥 附近 建闸 选定的 闸址 与 铁 路桥 或 级 公路桥 的 距 离 不 宜 太近 根据已 建 大 中 型 水闸工程的调 查 资料 水闸 轴线 至 上 下游 护坦 海 漫 末 端 的 长 度 最 大可 达 左右 因 此在 一般 情况 下 水闸闸址 自 闸 轴线 算 起 与
37、 铁 路桥 或 级 公路桥 的 距 离 至 少 不 宜 小 于 至 于在 级 公路桥 附近 建闸 因 级 公路桥 的 车 流量 不大 对 水闸 正 常 运 行的 干 扰 影响 不大 故 不 受 本 条规定的 限 制 甚 至还 可 尽 量结合 利 用 过 去 修 建水闸 提 倡 尽 量结合 修 建 公路桥 梁 现 在我 国 交 通 事 业 发 展迅 速 各 省 自 治 区 直 辖市 基 本实 现 了 村村 通公路 或 至 少 是 乡乡 通公路 的 目 标 因 此在 选择水闸闸址 时 应 尽 量 利 用 周 围 已 有的 公路 设 施 以方便 水闸工程的 施 工和 管 理 本 条 所 述 的 公路
38、 设 施主 要 是 指 一般 公路 上 的 级 公路桥 此 外 本 条 所 述 的 航运 设 施主 要 是 指 一般 江 河 岸 边 的 港 口 码 头及 天然 渠 化 河 流 或 人工 运 河 上 的 船 闸等 动 力设 施主 要 是 指 火 电 厂 或 水 电 站 及 其 输 电 线 路 等 通 信 设 施主 要 是 指公 用 通 信 局 及 通 信 线 路 等总体布置 枢纽布置 水闸枢纽是 以 水闸 为 主 的水 利 枢纽 一般 由 水闸 船 闸 水 电 站 泵站 等建筑物组 成 与 其他 水 利 枢纽一 样 水闸枢纽布置应 根据 闸址地 形 地 质 水流等条 件 以 及 该 枢纽中 各
39、 建筑物的 功 能 特点 运用要求 等 合理 安 排 好 水闸 与 枢纽 其他 建筑物的 相 对 位 置 如 能布置 紧 凑 协 调 就 可 组 成 整体 效益最 大 的有 机 联合体 以 充 分 发 挥 整 个 枢纽工程的 作 用 反之 不 仅 影响 整 个 枢纽工程的 正 常 运用 而且 还将增加 各 建筑物的 施 工 难 度 和工程 造 价 例如 以 节制闸 为 主 的水闸枢纽 一般是 首 先 布置节制闸 然 后 再 根据 枢纽 其他 建筑物的 功 能 特点 和 运用要求 布置枢纽 其他 建筑物 当 一 旦 遭 遇 洪水 时 节制闸 可 及 时 开 闸泄洪 不 影响 枢纽 其他 建筑物的
40、 正 常 运用 及 下游 河 床 和岸 坡 的稳定 又如 具有泄洪 任务 的水闸枢 纽 一般是 首 先 布置泄洪闸 使 其 过 闸流 态 不 影响 枢纽 其他 建筑物 的 正 常 运用 且不 致 冲 刷 下游 河 床 和岸 坡 因 为 泄洪闸的 过 闸流量 一般 都 比 较 大 如果 流 态 不 好 造 成 的 后 果 是 很严 重的 为了 保证 节制闸 或 泄洪闸 特 别是 汛期 泄洪 泄水 通 畅 减 少 对上 下游 河 湖 床 的冲 刷 影响 和 对 堤 防的 威胁 节制闸 或 泄洪 闸的 轴线 宜 与 河 道 中 心线 正 交 根据原 南 京 水 利 实验 处的 试 验资 料 一般 要
41、求 节制闸 或 泄洪闸 上 下游 河 道 的 直 线 段 长 度不 宜 小 于 倍 水闸 进 口 处水 面 宽 度 位 于 弯曲 河段 的泄洪闸 宜 将 其 布置 在 河 道 深泓 部 位 以 保证 其 通 畅 泄洪 为了 保证 进 水闸 或 分水闸有 足 够 的引水量 或 分水量 减 少 进 水闸 或 分水闸闸 前 泥沙 淤积 或 被 挟带入 渠 进 水闸 或 分水闸的 中 心线 与 河 道或 渠 道 中 心线 的 交 角 不 宜超 过 其上游 引 河 渠 长 度不 宜 过 长 根据 水工 模 型 试 验 和 原 型 观测 资料 的分析 研究 进 水闸 进 口水流 状况主 要 与 引水 角
42、的 大 小 有 关 引水 角 愈 小 引水 口 前 沿宽 度 愈 长 进 口 水流 转 弯愈 平 缓 但 土 建工程量 愈 大 而 引水 角 愈 大 进 口 水流 转 弯愈 急 水流的 收 缩 程 度 愈 剧 烈 不但 增 大了 闸 上 的水头 损 失 而且 由 于进 口 水流流 速 分布 不 均 匀 容 易 造 成 闸 上 和闸 下 的 局 部 冲 刷 同 时 引水 角 愈 大 进 水 口 附近 由 于 横 向 比 降引 起 的 横 向 环 流 愈显 著 使 推 移 质泥沙 被 带 进 口 门 愈 多 进 水 口 门 上 端 的 淤积 情况 也 愈 严 重 根据 前苏 联 引水 道 式 水
43、电 站 的 开 敞 式进 水闸设计规 范 的建 议 对于 过 闸水 位 差大于 进 水闸 其 引水 角 不要大于 并 尽 可 能 将 引水 角 定 得 小些 对于 过 闸水位 差 小 于 的 进 水闸 其 引水 角 可 按 公 式 计算 确 定 式 中 引水 角 引水 口 外 的 河 道 流 速 引水 口 内 的 渠 道 流 速 通常 取 即 则 因 此 引水 角 通 常 为 锐角 引水 角 的 确 定 还与 引水 渠 道 的引水 比 即 引水量 与 河 道 来 水 量的 比 值 有 关 前苏 联 中 指 出 布置 在 河 流 弯 道 凹 岸的 进 水闸 当 引水 比 小 于 时 可以 完 全
44、 防 止 推 移 质泥沙 进 入 引水 渠 道 我 国一 些 引水工程的 试 验 研究 证 实 当 清 水 河 流 上 引水工程的引水 比超 过 或 多 泥沙河 流 上 引水工程的引水 比超 过 时 即 使将 引水工程布置 在 河 流 弯 道 凹 岸 仍 不 能 完 全 防 止 推 移 质泥沙 被 挟带入 渠 在此 情况 下 宜 在 引水工程 前 设 置 拦 沙 槛 并 在其 相 邻 位置设置冲 沙 闸 这 样 既 可 保证 引水工程有 足 够 的引水量 又 可 防 止 推 移 质泥沙 被 挟带入 渠 因 此 在 布置 进 水闸 时 对其 引水 角 的 确 定应 特 别 慎 重 分洪闸 通常
45、是 无坝 分洪 即 使 有 拦 河 节制闸 与 其 配 合 在 分洪时 节制闸总是 开放 的 因 此 仍 属 于 无坝 分洪 为了 使 分洪 时 闸 前 不 产 生 偏 流 即过 闸流量分布 均 匀 以 减 小 下游 消能防冲工程的 负 担 因 此 分洪闸的中 心线 宜 正 对 河 道 主 流 方 向 为了 保证 排水闸 或 泄水闸能 够 及 时 有 效 地排 除 洼 地 积 水 或 渠 道 内 的 余 水 减免 农田 受 淹损 失 和 方便 渠 道 检 修 排水闸 或 泄 水闸的中 心线 与 河 渠 道 中 心线 的 交 角 不 宜超 过 其下游 引 河 渠 宜短 而 直 以 利 迅 速 排
46、 泄 水 并 减 少 泥沙 在下游 引 河 渠 淤 积 同 时 对 减 少 外 江 河 对 岸 顶 冲 也 有 利 根据 江苏省 建闸 实践 经验 排水闸闸 下 泥沙 淤积 与 大 风风 向 有 密切 关 系 在 风 向 与 下游 引 河 渠 方 向 一 致 时 闸 下 泥沙 淤积 量 较 多 因 此下游 引 河 渠 轴 线 方 向 宜避开 建闸地 区 的 常 年大 风 向 滨湖 水闸的 轴线 布置 十 分重 要 为了 保证滨湖 水闸闸 前 来 水 平 顺 各 孔 流 速 分布 均 匀 出 闸 后 不 致 形 成 折 冲水流 滨湖 水 闸的 轴线 宜 尽 量 与 来 水 方 向 正 交 当滨湖
47、 水闸 上 下游 水 面 较 宽 阔 时 可根据需要 设一定 长 度 的 导 水 堤 以 减 少 由 于 横 向 水流 而 引 起 的 在 边 孔 处 发 生 立 轴 回 流 各 孔 泄流 不 匀 以 及 出 闸水流 扩 散 不 良 等 现 象 水闸枢纽是 以 水闸 为 主 的水 利 枢纽 因 此 一般 以 水闸 居 中 布置 具有 通 航 发电 或 抽 水 灌溉 作 用 的 船 闸 水 电 站 或 泵站 等 其 他 建筑物 原 则 上 宜 靠 岸布置 根据 江苏 安 徽 等 省 某 些 工程 实践 经验 这 些 建筑物 可 布置 在 水闸两 侧 但 船 闸 不 宜 与 泵站 或 水 电 站
48、布置 在 同 一岸 侧 船 闸 泵站 或 水 电 站 与 水闸 相 对 位置的 确 定 除 应 注意 解 决 其 自身 安全运 行 问题 外 还 应 以不 影响 水闸 通 畅 泄水 为原 则 例如 安 徽省 某灌 区 渠首 引水枢纽 包括 拦 河 节制闸 进 水 闸 船 闸等建筑物 拦 河 节制闸布置 在 引 河 弯 道末 端 的 老 河 床 深 槽 处 进 水闸布置 在 与 拦 河 节制闸 相 邻 的 凹 岸 而 船 闸则布置 在 与 进 水闸 相 邻 的 同 一 侧 河 岸 上 上游 引 航 道与 引 河 连 接 下游 引 航 道 与 灌溉 渠 道相 通 这 样 的布置 对进 水闸引水和
49、船 闸 通 航 都 比 较 有 利 既 可 保证 进 水闸能 按 期 从 河 道 中引 取 所 需要 的水量 又 使 船 闸 避开受 对 岸 凸 岸 老 河 床 宽 浅 影响 对 通 航不 利 的 问题 又如 安 徽省 茨淮 新 河 上某 水闸枢纽 包括 拦 河 节制闸 进 水闸 排水闸 排水 地 涵 船 闸和 泵站 等建筑物 整 个 枢纽布置 在 新 开 河 道 的 出口 处 船 闸 紧 靠 拦 河 节制闸 右侧 布置 都 放 在 新 开 挖 的 河槽 中 船 闸 上 下游 与 拦 河 节制闸 之 间 分别 用 导 航 墙 隔 开 以 保证 船 只 通 航安全 进 水闸 排水闸和 泵站 均
50、布置 在 河 道 左 岸 泵站 是 灌溉 排水两 用 既 可 从 拦 河 节制闸闸 下 通 过 进 水闸 将 水 抽 入 闸 上 新 开 河 道 供 闸 上 取 水 灌溉 之 用 也 可 通 过 排水闸和 横 穿 两岸的排水地 涵 抽 排 新 河 两岸 洼 地的 涝 水 这 样 的布置 紧 凑 合理 使 用安全方便 再 如 安 徽省 淮 河 上某 水闸枢纽 包括 拦 河 节制闸 船 闸和水 电 站 等建筑 物 拦 河 节制闸布置 在 老 河 床 上 没 有选择的 余 地 因 老 河 床 宽 度不 足 船 闸 只 能布置 在 河 岸 上 考虑 到 建筑 材 料来 源 和 交通 运 输 等 因 素
