对水闸设计几个问题的讨论

该作者在学习2016版《水闸设计规范》后,提出以下意见,并结合自身工作实践,提出相应建议:应修改消力池范围定义免至引起设计慨念混乱;应明确消力池和海漫各自的功能,并严格控制海漫上的流速使之与下游河道流场平顺衔接,宜用扩散反坡海漫;闸孔开启应尽可能接近设计的二维水力学条件;地基的防渗和排水应当作一个完整的系统工程考虑而不应割裂单独研究;反滤排水孔过水面积应与透出的渗流量相应应;现行闸基抗滑稳定安全系数取值偏小,且判断基础不均沉降的方法不合理;软土地基侧向变形对地基沉降的影响不能忽略。文中意见和建议可供水闸设计人员和规范修编工作者参考。     

安坎水闸重建工程消能防冲设计要点分析

安坎水闸过闸水流流速不稳定，消能设施设置不当，每年到了泄流期，水闸消力池下游海漫及防冲槽均遭到严重冲刷，导致水闸出现冲淘塌岸现象，从而影响到整个水闸的稳定性。为了使消能设施能够满足消散动能与均匀扩散水流的要求，使闸下游流速均匀，避免发生偏流，结合安坎水闸实际过闸水流情况，对水闸消力池、海漫及防冲槽等消能防冲设施进行设计，并确定消力池的池长、池深，底板防冲抗浮厚度、以及海漫长度、抛石防冲槽深度，为同类工程设计提供参考依据。     

水闸底流消能设计的若干问题

该文在指出水闸水力学特性的基础上,对水闸过流能力计算,消力池和海漫主要功能的界定和相应设计要求,现行规范推荐水跃方程的假设基础,平底水跃第二共轭水深合理计算方法,在强透水地基上挡水建筑物渗流控制设计的主要原则,以及强透水地基上反滤排水孔的布置和设计等问题,进行了分析并提出采用的建议;亦指出为保证实现设计意图,工程设计和施工必须注意的一些问题,供规范修编和工程建设参考。     

蓄水闸始流情况下消力池设计方法

蓄水闸始流情况下消力池的计算是经常遇到的实际问题。根据实验观测认为，当闸下无水闸门突然开启，消力池后海漫水手段上水流现象可视为自由宽顶堰流，以建立始流情况的消力池设计计算方法。还运用相似原理，根据典型水闸消力池设计计算成果，推求实际蓄水闸所需的消力池深度，从而使设计计算大为简化。     

底流式消能设计浅析及工程应用

水闸下游消能效果现已成为水闸设计发展重点关注问题之一。文章重点分析了水闸消能工设计的注意事项,针对性地提出提高消能效果的措施方案。基于工程实例应用,提出消力池结合海漫的消能措施,提出并评价常见海漫设计型式,对其优缺点进行了讨论;分析工程现场条件及施工质量,计算确定消力池尺寸。结合工程实际比较分析上述方案消能效果,提出一些消能设计建议,为其他类似工程提供参考依据。     

朱家站水闸水工模型试验研究

朱家站水闸位于横阳支江河口,水闸两岸现状仅为土堤,防冲性能差,闸下消能防冲问题非常突出。以水工模型试验为手段,研究水闸的泄流能力,进行消力池原设计方案和优化方案的消能比较试验,并对闸门调度运行方式提出合理化建议。结果表明,水闸的泄流能力满足设计要求,推荐采用的二级消力池方案能够明显改善消力池水流流态、减小下游海漫段的流速,有利于消能防冲。     

振冲加密技术在滨海闸地基处理中的应用

针对绍兴县滨海闸建于新淤成粉砂土地基上这一情况,在分析粉砂土土质特性的基础上,提出先采用振冲挤密技术处理地基,然后对水闸闸室及上下游护坦、海漫、翼墙及消力池基础进行结构改进,以避免出现工程病险隐患。     

振油加窑技市在滨海闸地基处理中的的应用

针对绍兴县滨海闸建于新淤成粉砂土地基上这一情况,在分析粉砂土土质特性的基础上,提出先采用振冲挤密技术处理地基,然后对水闸闸室及上下游护坦、海漫、翼墙及消力池基础进行结构改进,以避免出现工程病险隐患.     

特殊工况下平原感潮河网地区防洪(潮)排涝水闸的消能防冲设计—以上海市嘉宝北片区为例

以上海嘉宝北片区排涝水闸的设计为例,分析该类水闸可能出现的各种运行工况及相应消能防冲设计。认为正常工况下过闸水流均处于高淹没度的堰流状态,闸下一般不会发生水跃现象,为非控制工况。研究分析了两类特殊工况下水闸消能防冲设计,认为第一类特殊工况发生的概率很低且历时较短,一般可不考虑此类工况。第二类闸室内外水头差较大时闸门长时间保持某一局部开度特殊工况下,一般认为:(1)应有临时应急措施控制过闸流量;(2)闸下消力池设计应注意消力池深度和长度(水跃长度)计算值与闸门相对开度、闸室上下游水头差、下游水深等主要计算参数并非线性相关,实际设计时应尽量对所有可能组合均进行计算;(3)闸下海漫长度和河床冲刷深度计算主要与过闸流量相关时,且过闸流量较大导致下游河道平均流速超出允许不冲流速时,建议过闸流量按下游河道允许不冲流速与相应过水面积的乘积选用,合理控制海漫和防冲槽设计尺寸。     

对水闸设计问题的补充讨论之三——水闸的斜坡和渗流控制设计

结合工程案例，对底流消能水闸的斜坡与消力池连接形式，软基水闸地基的防渗和排水设计，软基水闸渗流及基底扬压力(包括渗透压力)计算方法，反滤排水孔设计等问题进行了分析，对比《水闸设计规范》(2016年版)中的相关规定，提出了针对性的意见和建议，以期为水闸设计工作提供参考。     

国内大孔口水闸结构关键技术问题研究

由于国内传统水闸存在孔口小、形态单一且自动化程度低等局限,已满足不了国民经济建设需求,大孔口水闸建设势在必行。但是,现有设计规范尚未对大孔口水闸结构设计提出明确的计算方法。为此,从大孔口水闸结构自身特点出发,围绕地基不均匀沉降、闸基渗流稳定及水闸结构温控防裂等关键技术问题展开讨论并提出合理化建议如下:地基处理方面,应根据地基条件、结构特点以及施工条件等通过有限元数值分析,组合选用桩基法、换土垫层法、排水固结法、振冲法及深基础等地基加固技术;在闸基渗控方面,可依照防渗、排渗、反滤三者相结合的原则,因地制宜地选择渗控措施;对于水闸底板和闸墩结构,应根据工程实际情况组合选用结构分缝、控制混凝土浇筑温度、水管通水冷却、表面保温等温控措施,以解决大孔口水闸结构温控防裂问题。     

咸宁市幸福堰水闸除险加固工程设计

为了继续发挥水闸的经济效益,对幸福堰原水闸进行除险加固处理,在原建工程的基础上,结合工程最新勘察地质资料,重新设计水工布置,包括新建实用堰、拦河闸和灌溉闸,且新建的消力池和海漫开挖至基岩面高程,直接作为底板,为幸福堰水闸除险加固设计及施工提供依据。     

河套灌区总干跌水闸消力池的浮托稳定与下游冲刷问题

河套灌区总干渠跌水闸原设计未涉及消力池浮托稳定问题 ,根据新的情况对一、二级消力池浮托稳定作了核算 ,提出稳定时上下游水位差 ,还总结了跌水闸下游海漫冲刷情况 ,分析冲坏的原因 ,并提出处理意见     

城南水电站闸下水毁修复设计与试验研究

城南水电站位于攀枝花市米易县境内的安宁河上,工程建成运行几年后,闸下护坦、海漫以及防冲槽等全部被毁坏,消力池底板以下被淘空。结合该工程闸下消力池布置的设计,通过多方案的比较和水工模型试验验证,提出降低护坦高程以形成二级消力池,从而缩短海漫和护坦长度的方案。     

北京市凉水河马驹桥闸设计

马驹桥闸是建在中砂和中软土地基上的一座拦河闸，其枢纽布置、基础处理、闸室的抗滑稳定、渗透稳定、应力分析及沉降等的设计与分析是根据该闸的地质条件和运行情况进行的，并且各项指标均满足规范要求．闸室采用开敞式整体平板结构形式，对称布置．采用混凝土铺盖和板桩对地基进行防渗处理．闸室下游设置消力池、海漫和防冲槽进行消能和防冲处理。     

分洪闸水力特性及其枢纽布置

分洪闸是重要的枢纽控制建筑物,其运行条件与水力特性有别于其它水闸。在总结大量的已建工程原型观测资料和模型试验成果的基础上,对分洪闸枢纽布置,包括闸上引渠、喇叭口与分水裹头等优化布置以及消力池、翼墙、海漫设计等进行了分析探讨。     

对水闸设计问题的补充讨论之二——水闸底流消能水力设计

通过分析工程案例，提出水闸设计时应选取变化稳定后的下游水位流量关系曲线族中的下包络线，作为设计的下游水力边界，并选水闸泄流与下游水位最不利的遭遇作为消能设计条件。文中提出了底流消能下游水力边界的近似方法，并指出，仅用下游水深大于临界水深作为消能条件是不当的，不重视海漫的水力设计是大量水闸工程破坏始于海漫的根本原因；某些规范条文称消力池设计得当可消杀能量的40%～70%是错误的，合理设计消能设施的消能率可接近100%。     

用微机对水闸宽顶堰过流及消能的计算

文中就微机对水闸，宽顶堰过流及消能的水力计算程序及方法做了简要介绍。推荐的程序能够解决具有平板闸门的水闸及宽顶堰的水力计算问题。在输入原始数据的情况下，计算闸（堰）包括闸孔自由与淹没出流，宽顶堰自由与淹没溢流，这样四种情况下流量及其相应的单宽流量。对没有发生淹没式水跃的情况，进行消力池深度及消力池长度，海漫长度的计算。     

软土地基水闸与海堤连接段地基处理探析

探析修建在海堤软土地基上的闸泵工程闸堤连接段不均匀沉降,结合东南沿海某修建在软土地基上的水闸与海堤工程,分析其闸堤连接段采用桩网复合地基加固措施和超载预压排水法,对减小连接段不均匀沉降的影响,为今后水闸与海堤连接段设计、施工对连接段采取合理的工程处理措施,以保证水闸和海堤自身结构安全与效益发挥提供借鉴。     

水泥搅拌桩在深厚淤泥地基处理中的应用分析

在深厚淤泥地基上修建水利工程,普遍存在地基沉降变形过大问题,文章以广昌水闸运用状况为实例,以实际观测数据为基础,分析了水闸出现的问题,并提出建议。