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1 第一讲水闸一、水闸的功能与分类水闸是一种利用闸门挡水和泄水的低水头水工建筑物,多建于河道、渠系及水库、湖泊的岸边。水闸的分类: 1 、按其所承担的任务分类: ( 1)节制闸拦河或在渠系上建造,用于拦洪、调节水位。( 2)进水闸建在河道、水库或湖泊的岸边,用来控制引水量。( 3 )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分洪区或分洪道。( 4)排水闸常建于江河沿岸,用来排除内河或低洼区对农作物有害的渍水。( 5)挡潮闸建在入海口的附近,防止海水倒灌。( 6)冲沙闸建在多泥砂河道上,用于排除沉积的河砂。 2 、按闸室结构形式分类: ( 1)开敞式用于泄洪、过木、排冰或其他漂浮物要求的水闸。( 2 )胸墙式一般用于上游水位变幅较大,水闸净宽又为低水位过闸流量所控制,在高水位时需用闸门控制流量的水闸。( 3)涵洞式多用于穿堤取水或排水。 3 、按过闸流量分类( 1)大型水闸过流量在 1000m3/s 以上的( 2)中型水闸过流量在 100~1000m3/s 之间的( 3)小型水闸过流量在 100m3/s 以下的二、水闸的组成水闸一般由闸室、上游连接段和下游连接段三部分组成。 1 、闸室闸室是水闸的主体,包括:闸门、闸墩、边墩(岸墙) 、底板、胸墙、工作桥、交通桥。底板是闸室的基础,用以将闸室上部结构的重量及荷载传至地基,并兼有防渗和防冲的作用。工作桥和交通桥用来安装启闭设备,操作闸门和联系两岸交通。 2 、上游连接段包括:两岸的翼墙和护坡,以及河床部分的铺盖,用以引导水流平顺的进入闸室,保护两岸及河床免遭冲刷。 3 、下游连接段包括:护坦、海漫、防冲槽以及两岸的翼墙和护坡等,用于消除过闸水流的剩余能量,引导出闸水流均匀扩散,调整流速分布和减缓流速,防止水流出闸后对下游的冲刷。三、水闸的工作特点 1 、软土地基的压缩性大,承载力低,细砂容易液化,抗冲性差,在闸室自重及 2 外荷作用下,地基可能产生较大的沉降,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,而土基的抗冲能力比较低,可能引起下游的冲刷。 3 、土基在渗透水流的作用下,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,设计中要解决好以下的几个问题: 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。 3 、做好防渗设计,特别是上游两岸连接建筑及其与铺盖的连接部分。 4 、做好效能、防冲设计,避免出现危害性的冲刷。第二讲闸门闸门是水工建筑物的重要组成部分,用以调节流量,控制上、下游水位,宣泄洪水,排除泥沙或漂浮物等。一、闸门的组成 1、主体活动部分用以封闭或开放孔口,通称闸门,亦称闸叶。 2、埋固部分 3、启闭设备二、闸门的分类 1、按工作性质分类:工作闸门、事故闸门、检修闸门 2 、按门叶的材料分类:钢闸门、钢筋砼闸门、钢丝网水泥闸门、木闸门及铸铁闸门等。 3、按结构形式和动作特征分类( 1)叠梁闸门( 2)平面闸门( 3)转动式门( 4)浮箱闸门( 5)弧形闸门( 6)扇形闸门( 7)圆辊闸门( 8)圆角闸门( 9)人字闸门三、闸门的设计要求 1 、能够满足建筑物运用的各种要求,能根据需要及时启闭,能在各种开度下工 3 作。 2 、闸门的水流条件好,即泄水能力大,出流平顺,避免引起门底、门槽空蚀及闸门振动。 3 、闸门与孔口接触周边处,应有固定的与活动的止水设备,风水严密,漏水量小。 4、闸门的启闭力要小,操作简便、灵活。 5 、闸门各部件的设计应适应工厂制造能力、交通运输条件、安装水平、满足运用检修及保养等方面的要求。四、平面闸门(重点介绍平板钢闸门) 1 、优点( 1)门叶结构简单,便于制造、运输和安装。( 2)可吊出孔口,便于检修和维护。( 3)互换性好。( 4)布置紧凑。( 5)启闭设备构造简单 2 、缺点( 1 )埋固部分需设在门槽内,下泄水流产生低压漩涡,影响泄流能力,促使水流空化,门槽易被空蚀。( 2)启闭力较弧形闸门大,需用起重量较大的启闭机。( 3 )露顶闸门泄水时,门底须高出最高水位,故工作桥排架较高,易受地震损害。五、启闭机 1 、卷扬式启闭机平面闸门使用的固定式卷扬启闭机是由电动机带动减速箱、卷筒,从而缠起或放出钢丝绳以带动闸门的升降。启闭机可用单吊点和双吊点,视门的大小和宽高比而定,宽高比大于 1时用双吊点。 2 、螺杆式启闭机一般用于小型平面闸门,起重量多为 3~100KW 。 3 、液压启闭机一般以油为介质,通过液体传递压力推动活塞,牵引闸门的升降。六、吊耳取位于闸门的吊点处,与启闭机相匹配,成熟闸门的全部启门力。吊耳的结构形式: 1