農(nóng)田水利建設(shè)中水閘設(shè)計(jì)的研究的論文
摘 要：水閘的建設(shè)是農(nóng)田水利建設(shè)的重要組成部分。水閘設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，需要不斷改進(jìn)和創(chuàng)新標(biāo)準(zhǔn)，改善農(nóng)業(yè)水利建設(shè)水平。本研究對水閘設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行分析，提出水閘設(shè)計(jì)中需要注意的問題，并提出解決方案，為促進(jìn)中國農(nóng)田水利建設(shè)提供參考，同時(shí)也為促進(jìn)中國農(nóng)業(yè)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。
關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)水利; 水閘設(shè)計(jì); 問題
我國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)發(fā)展水平和農(nóng)業(yè)水利項(xiàng)目工程的發(fā)展密不可分，水閘的建設(shè)是農(nóng)田水利建設(shè)的重要組成部分。我國有廣闊的平原，地勢平坦，農(nóng)業(yè)發(fā)展水平較高。但我國又有較多的洪澇災(zāi)害天氣，國家航運(yùn)和農(nóng)業(yè)灌溉不便利，需要將水閘建設(shè)作為水利建設(shè)的重要組成部分。水閘設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，需要不斷改進(jìn)和創(chuàng)新標(biāo)準(zhǔn)，改善農(nóng)業(yè)水利建設(shè)水平�；诖�，將深入分析在水閘設(shè)計(jì)中需要注意的問題，提出水閘設(shè)計(jì)概要，旨在促進(jìn)中國農(nóng)業(yè)發(fā)展。
1 水閘設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容
1.1 水閘的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)應(yīng)用要求和地質(zhì)條件選擇水閘閘室結(jié)構(gòu)和閘門形式，妥善處置閘室上部結(jié)構(gòu)。還要關(guān)注作用在水閘上組合負(fù)載進(jìn)行分析，對閘室和翼壁等的抗滑穩(wěn)定性、地基下沉應(yīng)力做科學(xué)計(jì)算。必要時(shí)，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件和水閘現(xiàn)場研究的結(jié)構(gòu)特征確定地基處理的形式和手段。最后，對組成水閘建筑物的各部特性進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算，以滿足水閘結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求。
1.2 閘址和閘檻高程的選擇 水閘的設(shè)計(jì)，應(yīng)按照水閘承擔(dān)的任務(wù)、應(yīng)用需求進(jìn)行選址和閘檻高程要求，并考慮地形條件、地質(zhì)條件、水的流量、泥沙處理、建設(shè)管理和水閘管理等因素的影響，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定水閘地址。水流平緩、河床和岸坡穩(wěn)定、地基密實(shí)堅(jiān)硬，穩(wěn)定的抗?jié)B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(dāng)與過閘單寬流量適應(yīng)。在農(nóng)業(yè)水利建設(shè)中，根據(jù)農(nóng)業(yè)工程布局需要和性質(zhì)要求，統(tǒng)一考慮合理安排其他建筑物和水利工程，并最終確定閘址和水閘門檻高程。
1.3 水閘的防滲排水設(shè)計(jì) 水閘防滲流排水設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)最高水位差，上游和下游地下基礎(chǔ)條件，并結(jié)合工程實(shí)踐，確定滲漏設(shè)施和不可滲透地板滲流區(qū)，形成上部不透水邊界，這是地下輪廓線的布置。此外，必須在允許的范圍內(nèi)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，并精確計(jì)算滲透水壓和抗?jié)B水穩(wěn)定性。在滲流出逸面上鋪設(shè)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(shè)計(jì)和閘基防滲排水設(shè)計(jì)基本相同。
1.4 水閘的.水力設(shè)計(jì) 關(guān)于設(shè)計(jì)水閘的水力，確定其指標(biāo)，都要遵循一定的原則，確定辦法如下。閘孔總凈寬度的確定，要了解應(yīng)用水閘的方式方法，過閘時(shí)水流狀態(tài)，根據(jù)這2個(gè)要素，將運(yùn)用水力學(xué)公式，計(jì)算水力。消能方式的確定辦法：閘下水位的高低，地質(zhì)的條件，通過這2個(gè)要素確定，通過水利的計(jì)算，水閘多用水躍消能，確定消能防沖設(shè)施的尺度及布置。若只是對水閘進(jìn)行估計(jì)預(yù)算，而不經(jīng)過精準(zhǔn)確定，水利設(shè)計(jì)也科學(xué)，閘的上下游河床發(fā)生沖淤變化的可能性就會加大，致使上下水游水位發(fā)生變化，直接影響消能防充設(shè)施，對過水能力的影響也很大。關(guān)于水閘水力設(shè)計(jì)，尤其是大型水閘水力設(shè)計(jì)，為水閘水力設(shè)計(jì)更精確、科學(xué)，水力模型試驗(yàn)驗(yàn)證必不可少。
2 設(shè)計(jì)農(nóng)田水閘的注意事項(xiàng)及方法
水閘發(fā)揮其作用的效果如何，要看取決于設(shè)計(jì)水閘的好壞。為促進(jìn)農(nóng)田水利工程的建設(shè)，需提升水閘設(shè)計(jì)水平。因此，在設(shè)計(jì)水閘時(shí)，有很多注意事項(xiàng)。
2.1 水流沖刷 水閘在開門泄水時(shí)，閘室的總凈寬度要根據(jù)設(shè)計(jì)流量確定，保證其可通過。選定閘孔徑時(shí)，也要根據(jù)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(dòng)速度較快，形態(tài)也較為復(fù)雜，所以兩岸遭水流沖刷的可能性很高，消能防沖措施必須合理有效。兩岸連接建筑物的布置可以提供良好的收縮和擴(kuò)散條件，為水流進(jìn)出閘孔提供保障。
2.2 抗滑、抗?jié)B的穩(wěn)定性 在農(nóng)田水利工程建設(shè)中，水閘的穩(wěn)定性相對較差，因?yàn)樗l在關(guān)門擋水時(shí)，上下游的水位差，閘室會承受一定的水平推力，造成閘室向下游滑動(dòng)的可能性較大。因此，設(shè)計(jì)水閘閘室，抗滑的穩(wěn)定性尤為重要。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筑物，從上游閘基滲透到下游，滲透壓力由此產(chǎn)生，直接影響閘基和兩岸連接建筑物的穩(wěn)定性。尤其是土基上建立的水閘，由于土的抗?jié)B穩(wěn)定性差，水閘出現(xiàn)滲透變形的可能性增加，直接影響水閘工程建設(shè)的安全性。因此，在設(shè)計(jì)農(nóng)田水閘時(shí)，抗滑、抗?jié)B的穩(wěn)定性需要特別注意。
2.3 沉陷 我國大多數(shù)平原地區(qū)的水閘地基都是土基，這些土基相對松軟，彈性較高，便于壓縮，且這些土基承受力很低，如果是水閘本身的結(jié)構(gòu)繁瑣導(dǎo)致自身的重量增加或是承載的外力加強(qiáng)，閘室和翼墻易出現(xiàn)下沉、沉陷，導(dǎo)致水閘自身作用很難得到發(fā)揮。所以，在實(shí)際的地基的情況下，設(shè)計(jì)閘室結(jié)構(gòu)、翼墻結(jié)構(gòu)、尺寸等，都要考慮與相對應(yīng)地基的適應(yīng)性，要控制在地
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