農(nóng)田水利建設中水閘設計的研究的論文
摘 要：水閘的建設是農(nóng)田水利建設的重要組成部分。水閘設計比較復雜，需要不斷改進和創(chuàng)新標準，改善農(nóng)業(yè)水利建設水平。本研究對水閘設計內(nèi)容進行分析，提出水閘設計中需要注意的問題，并提出解決方案，為促進中國農(nóng)田水利建設提供參考，同時也為促進中國農(nóng)業(yè)發(fā)展作出貢獻。
關鍵詞：農(nóng)業(yè)水利; 水閘設計; 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)水利項目工程的發(fā)展密不可分，水閘的建設是農(nóng)田水利建設的重要組成部分。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害天氣，國家航運和農(nóng)業(yè)灌溉不便利，需要將水閘建設作為水利建設的重要組成部分。水閘設計比較復雜，需要不斷改進和創(chuàng)新標準，改善農(nóng)業(yè)水利建設水平。基于此，將深入分析在水閘設計中需要注意的問題，提出水閘設計概要，旨在促進中國農(nóng)業(yè)發(fā)展。
1 水閘設計的重點內(nèi)容
1.1 水閘的結(jié)構(gòu)設計 根據(jù)應用要求和地質(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)。還要關注作用在水閘上組合負載進行分析，對閘室和翼壁等的抗滑穩(wěn)定性、地基下沉應力做科學計算。必要時，應根據(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行結(jié)構(gòu)計算，以滿足水閘結(jié)構(gòu)的設計要求。
1.2 閘址和閘檻高程的選擇 水閘的設計，應按照水閘承擔的任務、應用需求進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、建設管理和水閘管理等因素的影響，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較確定水閘地址。水流平緩、河床和岸坡穩(wěn)定、地基密實堅硬，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，當與過閘單寬流量適應。在農(nóng)業(yè)水利建設中，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 水閘的防滲排水設計 水閘防滲流排水設計應根據(jù)最高水位差，上游和下游地下基礎條件，并結(jié)合工程實踐，確定滲漏設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，并精確計算滲透水壓和抗?jié)B水穩(wěn)定性。在滲流出逸面上鋪設反濾層、排水溝槽或減壓井，快速、安全地排放滲水到下游，兩岸的防滲排水設計和閘基防滲排水設計基本相同。
1.4 水閘的.水力設計 關于設計水閘的水力，確定其指標，都要遵循一定的原則，確定辦法如下。閘孔總凈寬度的確定，要了解應用水閘的方式方法，過閘時水流狀態(tài)，根據(jù)這2個要素，將運用水力學公式，計算水力。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個要素確定，通過水利的計算，水閘多用水躍消能，確定消能防沖設施的尺度及布置。若只是對水閘進行估計預算，而不經(jīng)過精準確定，水利設計也科學，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施，對過水能力的影響也很大。關于水閘水力設計，尤其是大型水閘水力設計，為水閘水力設計更精確、科學，水力模型試驗驗證必不可少。
2 設計農(nóng)田水閘的注意事項及方法
水閘發(fā)揮其作用的效果如何，要看取決于設計水閘的好壞。為促進農(nóng)田水利工程的建設，需提升水閘設計水平。因此，在設計水閘時，有很多注意事項。
2.1 水流沖刷 水閘在開門泄水時，閘室的總凈寬度要根據(jù)設計流量確定，保證其可通過。選定閘孔徑時，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。過閘的水流流動速度較快，形態(tài)也較為復雜，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散條件，為水流進出閘孔提供保障。
2.2 抗滑、抗?jié)B的穩(wěn)定性 在農(nóng)田水利工程建設中，水閘的穩(wěn)定性相對較差，因為水閘在關門擋水時，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的可能性較大。因此，設計水閘閘室，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的安全性。因此，在設計農(nóng)田水閘時，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)繁瑣導致自身的重量增加或是承載的外力加強，閘室和翼墻易出現(xiàn)下沉、沉陷，導致水閘自身作用很難得到發(fā)揮。所以，在實際的地基的情況下，設計閘室結(jié)構(gòu)、翼墻結(jié)構(gòu)、尺寸等，都要考慮與相對應地基的適應性，要控制在地
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