1、轴线方向 闸孔总宽度:闸室总宽度/河道宽度约0.60.85闸孔数量:尽量采用单数,便于对称启闭，使上下游水流对称 闸孔宽度:应考虑地质条件、门型、门体尺寸、启闭机容量分段分缝:多孔水闸应适当分缝，分缝常在闸墩中心（缝墩） 闸孔型式:有开敞式、胸墙式、涵洞式 闸底板高程(闸槛高程):应考虑河底高程、水流、泥沙、闸址 地形、地质条件，结合选用的堰型(平底或实用堰)和门型， 两岸岸墙、翼墙的高度:考虑防洪及交通要求 *若枢纽还带有船闸，则应按通航要求选定船闸的相对位置，因船闸闸室较长，还需有上下游引航道，布置时应注意船舶航行条件（拐弯半径，横向流速）及闸口淤积，对水闸泄流运用的影响等。*若枢纽还带有
2、泵站，则应考虑泵站与水闸是平行布置还是立面上布置，注意泵站运行时水流条件，多沙河流需注意水闸运行时或泵站运行时，泥沙对不运行建筑物的影响。,顺水流方向(1)进口段上游防冲槽，上游防渗设施(水平、垂直防渗 体) ， 翼墙、岸墙(2)闸室段(主体段)：闸室、闸墩、胸墙，闸门、启闭机、工作桥、交通桥、 检修便桥，垂直防渗体：防渗齿墙，防渗板桩，土土膜垂直防渗结构闸底板型式：钢筋混凝土平底板、箱式平底板、折线型平底板 闸室沿水流向长度：据结构布置、地基条件、满足闸室整体性稳定及地基允许承载力为原则闸墩：布置门槽，作为闸门、工作桥、交通桥等上部结构的支撑,闸室的布置应使得整个闸室结构的荷载重心,尽可能接
3、 近 闸室底板中心线，且偏于高水位一侧，以使得底板下基础应力分布不均匀性减小(3)出口段闸下消能防冲设施，例如消力池、辅助消能工、护坦海漫、下游防冲槽，翼墙、岸墙消杀水流能量，使海漫末端水流流态及流速分布趋近原河道水流状态(4)地下轮廓线设计：计算渗径长度，验算渗透水力坡降,计算渗透水压力设计时有校核水位工况，设计水位工况，消能工况,3.3.4 防洪水闸运用中需特别注意的问题 注意闸门的开启顺序、开启高度、开启速度:均匀、齐步、对称、间隔、不能一次全开一门以避免不良流态折冲水流及下游极低水位时河床及下 游结构的水毁； 关闭顺序一般与开启顺序相反*注意闸门不能停留在易使门体振动的开度；当开度约为
4、0.1倍上游水头时，易使门体振动；当开度约为0.450.5倍上游水头时，上游门前易产生立轴漩涡，吸气漏斗，出闸水流不稳定，引起门体振动。,3.3.5 水闸自动监控系统系统功能：-采集各孔闸门位置及状态信号、上下游水位和闸基扬压力信号；-控制水闸闸门的启闭；-现场或远地视频监控；-与管理部门系统联网，接收上级调度指令并传送现场各实时数据；-提供查询服务。,3.4 排水泵站 3.4.1基本组成 前池：引水建筑物与进水池的连接段，作用是平稳水流，避免强烈的回流和漩涡出现。 进水池：作用是供水泵进水管（流道）或水泵直接进水。 进水管（流）道：包括进水管道、进水流道（大型泵站），作用是从进水池平顺引水，
5、供给水泵； 泵房：安装主机组、辅助设备及电气设备的建筑物，它为机组运行和工作人员提供良好的工作环境。主机组包括水泵、传动设备及动力机，是泵站的核心。,出水管（流）道：出水管道（也称压力水管）、出水流道，作用是将水泵抽出的水压向出水建筑物； 出水建筑物：主要作用是承纳出水管道的来流，消除管口出流余能，使之平顺地流入输水管渠或容泄区，并设有防止停机倒流设备； 变电站：以电力为能源的泵站不可缺少的降压工程；,3.4.2 泵站设计参数- 设计流量- 特征水位 进水池的特征水位一般有设计水位、最高运行水位、最低运行水位等；出水池的特征水位也有设计水位、最高运行水位、最低运行水位等。 - 特征扬程 泵站特
6、征扬程根据进、出水池的特征水位确定。设计扬程, 最高扬程, 最低扬程与平均扬程。,设计扬程: 进、出水池设计水位差，并计入水头损失； 最高扬程: 出水池最高运行水位与进水池最低运行水位之差，并计入水头损失； 最低扬程: 出水池最低运行水位与进水池最高运行水位之差，并计入水头损失； 平均扬程: 按能量或历时加权平均。 -水泵性能曲线 对一定的水泵转速，其扬程、轴功率、效率和允许吸上真空高度（离心泵与蜗壳式混流泵）或必需汽蚀余量（导叶式混流泵与轴流泵）随着流量而变化的曲线。,轴流泵,-水泵选型：应符合设计扬程和设计流量的要求；水泵工作期间应在高效率范围内运转；机组大小和台数应使泵站投资较省；便于维
7、修和管理，运行费用较少；水力特性和汽蚀性能良好。 选型步骤： 根据泵站的设计流量或流量过程线初步确定水泵的台数及其流量。根据计算所得的泵站设计扬程及初步确定的单机流量，查现有水泵产品的性能表或性能曲线，选出几种适用的水泵，并通过技术经济比较确定水泵的型号。校核水泵在各种扬程(设计、最高、最低)下的流量、效率是否符合要求。 选择配套电动机：注意功率、转速配套,3.5 水闸、泵站地基处理 必要性若天然地基土的压缩性大、承载能力小、地基与建筑物地面之间的摩擦系数小，从而可能导致建筑物最终沉降变形过大，抗滑安全系数不足；若天然地基土的透水性强或基土的抗渗稳定性差，基土受渗透水流作用可能发生严重的渗透变
8、形(管涌或流土)，影响建筑物的正常使用甚至危及建筑物自身的安全；此等情况下必须进行地基处理。 目的提高地基承载能力和建筑物抗滑稳定性，减少沉降量和沉降差，减少渗漏水量，降低建筑物底面上的渗透水压力。,地基处理方法 (1) 换土垫层法 将软弱土层挖除，换以砂砾、石渣、黄土等材料并分层夯实 适用于厚度不大的软土地基、有机质土、杂填土；换土厚度3m，否则不经济； 作用：改善地基应力分布，减少沉降量，适当提高地基稳定 性和抗渗稳定性。(2) 强夯法 用100250KN锤重，落距1020m，将基土夯实 适用于透水性较好的松软地基，尤适用于稍密的碎石土或松沙地基； 作用：增加地基承载力，减少沉降量，提高抗
9、振动液化的能力；,(3) 振冲法（沙石桩）用振动压实原理，利用一根内部装有旋转偏心块产生横向激 振力的大型圆柱式振冲器，边振边喷水沉入土中，在土体中振冲形成井孔，向孔内填入碎石或砂卵石等硬粒料，利用振冲器由下向上逐段将填料振捣挤压密实，在土中形成砾石桩， 沙石桩与周围被压挤密实的桩间土形成复合地基。适用于：松沙、软弱的沙壤土、砂卵石地基；作用：增加地基承载力，减少沉降量，提高抗振液化的能力,(4) 桩基 按作用分：防渗板桩、防冲板桩、围护板桩、支撑桩、抗滑 桩、树根桩、（75250mm就地灌注，可竖向可斜向，犹如树根，稳定土坡，支挡结构）； 按施工方法分：预制打入桩，现场造孔灌注桩（人工挖孔、
10、机械造孔灌注桩，搅拌桩复合地基）； 按材料分：砼、水泥土、钢筋混凝土、钢板； 按断面形状分：方桩、圆桩、板桩； 按支撑作用分：摩擦桩、端承桩、端承摩擦桩；适用于：较深厚的松软地基，尤适用上部松软下部为硬土层的地基：作用：增强地基承载力，减少沉降量，提高抗滑稳定性，抗冲防渗； 桩径、桩长、桩距应仔细选择。,(5) 沉井基础 沉井是一无顶无底的筒式结构，预制钢筋混凝土井筒逐节沉放（边挖边沉）、封底、填筑内部、封顶； 适用于：上部为软土或粉细沙层，下部为硬土层地基； 作用：与桩基作用相同，对防止地基渗透变形有利；(6)地下连续墙 用机械（挖掘机）在地下挖一段狭长的连续深槽(泥浆护壁， 防止槽壁坍塌)
11、，槽内布放钢筋笼，浇注砼，逐段连接起来形成一地下连续墙； 适用于：很厚的软弱冲积土层； 作用：防渗，承重基础，阻滑；,(7) 高压喷射注浆加固 利用高压（20MPa以上）喷射技术，冲切搅拌被加固地层，使水泥浆液在射流作用范围扩散，形成一定形状（桩、墙、板）的凝固体，达到加固地基及防渗目的；按工艺分旋喷、定喷、摆喷注浆（按射流喷射移动方向）；适用于：砂土、粉土、粘性土、淤泥质土、人工填土等地基加固，地下防渗幕，基坑及边坡支护；作用：增强地基承载力，防止砂土液化，止水防渗。,(8) 土工合成材料（高分子合成材料）在水闸工程中的应用： 土工布、土工织物、土工膜、土工网、土工模袋、 土工网垫、聚氯乙稀
12、板、土工格栅、土工织物充填袋， 塑料排水带；加筋挡土墙：筋材土工格栅、土工织物、土工带；防渗，反滤，护面，护坡，护脚，加固，减少土压力。,四. 城市防洪非工程措施 4.1 美国陆军工程师团将非工程措施分为14类：1. 对洪泛区内建筑物的孔口进行临时或永久封堵；2. 就地抬高建筑物的设计高程；3. 提高新建建筑物的设计高程；4. 建筑物周围建设围堤或围墙；5. 建筑物内财物的避水或防水措施6. 建筑物内财物迁出洪水危险区；7. 使用防水建材；8. 洪泛区土地的开发利用的管理；9 政府取得洪泛区土地或土地使用权；10. 洪水保险；11. 洪水预报预警和撤退计划；12. 洪泛区的税收政策；13. 洪
13、泛区内建立洪水标志；14 . 洪泛区的开发政策；,4.2 防洪非工程措施的作用增强防护对象自身的抗灾能力2. 对全社会的抗灾、防灾管理,降低洪灾损失(有关法令、法规、政策、规划和控制滞蓄洪区的经济社会发展、洪水预警、人员避险、救灾及社会保障、防灾教育等)3. 通过洪水预报调度充分发挥防洪工程措施的作用(削减洪量、坦化洪峰、延长洪水传播历时等),4.3 防洪调度决策1. 基础信息(地形图、水系图、行政区划图、交通图、重大 基础设施分布图、地下设施分布图、防洪工程分布图；社会经济资料、人文资料；历史洪灾资料；气象、水文、雨情、工情、防洪抢险及相关地区灾情等)2. 洪水运动数值模拟(调度方案、洪水到
14、达时间、洪峰水位、洪峰流量、淹没深度、淹没历时、流速等)3. 洪水风险图(危险区，重、中、轻灾区，安全区)4. 洪水损失估算(区域人口及经济分布与风险图叠合，易损性评估及损失评估经验方法)5. 调度决策(方案优化、专家会商，决策实施、信息反馈),4.4 意大利的防洪决策支持系统 1.洪水前活动对所有洪水致灾因素的洪水风险管理，突发灾害应对计划；构建防洪基础设施，建立洪水预报预警系统；整个流域范围内土地利用规划及管理；洪泛区内不合理开发的制止；关于洪水风险和洪水时应急行动的公众教育和通讯； 2.洪水期管理洪水可能性的检测(水文气象)；根据水文气象观测，对河流未来水流情况的预报(水情预报)； 向有
15、关当局和公众发布洪水的范围，严重性和时间的预警；有关当局及公众应采取的响应。 3. 灾后评估紧急救灾；损毁的建筑物，基础设施和防洪设施的重建、维修；洪灾区灾后环境及经济活动的恢复；对洪水管理的评估，总结经验教训，指导本地区及其他类似地区的洪水管理方法，防洪规划的修订；,该系统包括： 一组互相关联的数学模型降雨极值统计模型；半分布的降雨径流水文模型；一维洪水演进数学 模型；一维与二维结合的洪泛区数学模型；社会经济和环境影响评价模型 知识系统处理进出数据库的数据流；执行序列的数学模型计算；组织和比较分析各种洪水场景(优化) ；指导用户对特定事件或特定问题的决策 数据库管理系统执行主要的和辅助的数据
16、处理实现对历史和实时水文气象资料（降雨、径流、气温等等）、流域资料（河流、支流、集水区域分区等等）、工程运行资料、社会经济及环境资料的最优管理； 地理信息系统以地理分布为特征的数据管理，配备最新的GIS空间分析工具；实现GIS和数模之间数据交换的优化 用户界面先进、易用，实现复杂信息的可视化，支持直观定性分析和结果解释。 基本框架：,五. 洪水抢险 5.1 防洪抢险对水利技术人员要求“情况明了”工情、社情、雨情、水情 充分了解自己管辖地段水利工程的现状及防护范围，邻近的设施； 充分了解上述区域水利工程存在的薄弱环节，预估易生险情的地段和部位，使之了然于胸； 通过气象和水文部门不断了解上下游及本
17、地区雨情、水情“心中有底”知识、经验、教训、预案 掌握基本的抢险知识和水利工程运用的知识和经验； 了解本地区或外地以往抢险的经验教训； 协助领导制订防洪抢险预案，包括：防汛器材筹集（品种、数量、堆放位置、运输设备）；人员组织（巡逻，抢险实施，后勤保障）；应急撤退；,5.2 常见洪水险情的种类和成因 常见洪水险情：1. 漫顶或漫溢2. 堤坡或堤脚的冲刷或淘刷3. 集中渗漏或散浸 可能的原因：1. 堤顶高程相对于洪水水位太低2. 堤岸处于洪水水流的顶冲部位；或由于邻近地形和建筑物的影响，洪水位时堤岸处于顶冲或回流淘刷的部位；洪水时水流湍急，风浪作用，堤岸或堤脚未加防护或防护薄弱3. 堤身结构上的缺
18、陷；堤身单薄，填土密实度差，堤身土渗透系数较大，堤身内施工时夹有未经清除的杂草、树枝、树根等杂物，堤身分段或分期施工时结合面处理不良，不均匀沉陷，堤身由于动物打洞、白蚁作窝形成内部巢穴或通道，而外观不易察觉，内堤脚排渗不畅，土堤浸润线抬高。,可能引起的后果： 1.决口:由于土堤为散粒结构，在高水位作用下，土颗粒间的有效应力变小，在流 水作用下，易发生崩解、崩塌，一旦发生此种情况，因缺口处水流集中、流速很高、缺口两岸土体失稳，缺口迅速向两岸扩展，同时因缺口上下游(堤内外）存在水位差，强大的水流势能和动能进一步淘刷缺口底部，因而最后使堤身缺口变大，洪水经缺口奔涌而入，淹没堤内土地房屋 2.塌坡:迎
19、水面堤坡或堤脚的冲刷或淘刷，削弱堤身，可能出现迎水坡塌坡的危险，缩短了向堤内的水流渗透路径，增大了土堤渗流破坏的可能性。 3.集中渗漏，促成潜蚀高水力比降下的渗流容易引起土体颗粒失稳，形成砂性土的管涌和粘性土的流土（水对土颗粒的动水作用力使颗粒间有效应力减小，动水压力和流水的拖曳力使土颗粒易发生位移），使背水坡或堤脚或堤内离堤脚一定距离处出现浑水泡泉，管涌和流土如不予以即时处理，极易形成潜蚀，流道逐渐扩大，堤身下陷或坍塌，促使破堤或溃决。散浸：由于浸润线抬高，破面浸湿，可能导致内坡坍塌。 4.还有一种险情出现在洪峰过后洪水位回落时期，由于回落速度较快，迎水坡内渗透水未能及时排出引起外堤坡塌滑，
20、出现所谓塌堤、塌江。,5.3 常用的抢险手段和方法1.挡 加高堤围，在堤顶加筑子堤 2.护对迎水坡面或坡脚加以防护； 挂铺柴草捆、编织袋装土，铺编织布上压石头； 迎水面堤脚抛石块、石笼、沉排； 堤顶减载(滑坡体上部减载，撤退人群)，堤脚压重(滑坡体下 部压重)；注意排渗，防止浸润线抬高。3. 堵、导封堵渗漏进口，在渗漏出口导走渗水、设置反滤 4. 管涌、流土的处理 在渗流进入点堵，在渗流逸出点反滤导渗； 在背水坡管涌或流土发生点附近足够大范围内筑月堤 ；5. 堵口平堵、立堵，高强度有序投料,5.4 防洪抢险时人员安全避免单人巡查避免未弄清险情原因，鲁莽行事避免在滑坡坡顶、崩口两侧边坡坡顶驻留密集的人员避免人员靠近漩涡区,
