农田水利水闸设计论文

【摘要】农业发展是一个国家的重要基础，而水利工程的建设对农业发展会产生直接影响，所以我们必须掌握水利工程建设过程中的相关技术，比如说水闸的设计和施工技术。接下来，我们就来探索一下水闸设计的具体内容，以及水闸工作的特点，希望能为我国水利工程的建设提供一些具有可行性的建议。下面是小编精心推荐的《农田水利水闸设计论文(精选3篇)》相关资料，欢迎阅读！

农田水利水闸设计论文 篇1：

浅谈农田水利工程中水闸设计的特点

摘 要： 摘要：我国农田水利工程的建设是需要水闸的精巧设计与精湛的施工技术来完成的。而水利工程对我国的农业发展也有直接的影响。所以我们要利用对水闸的具体工作特点和水闸的具体分类来为我国水利工程的建设作出进一步的贡献。

关键词： 水利水电工程水闸 设计特点

水闸其实在我国悠远的发展史上就已经开始修建了，由于我国的地区地势相对比较平缓，平原面积较广阔，所以农业很发达，就容易出现一些洪涝灾害，为了避免更多的水土流失与人员伤亡，所以我国开始大力的修建水闸。我国大部分的水闸都修建在软土基、岩基或土基上。水闸的工作条件也比较复杂，一是因为水头低而且变化大，二是水闸的地基条件差。所以我们利用水闸既可以泄水也可以挡水。要想更有效的控制河流的流量、水位，还要通过各种各样的渠道，防止泥沙沉积在渠道中。

1 水闸的工作特点

1 . 1 稳定问题

水闸在正常使用时，上游拦有较高水位，闸上、下游形成的水位差会造成较大的水平水压力，使水闸有可能产生向下游一侧的滑动。因此，水闸必须具有足够的重量，以维持自身的稳定。水闸建成尚未挡水时，或在正常使用的无水期，常因过大的垂直荷载，使基底压力超过地基允许承载力而导致地基上发生塑性变形，可能产生闸基土被挤出或连同水闸一起滑动的危险。因此，水闸又必须具有适当的基础（底板）面积，以减小基底压应力。

1 . 2 渗流问题

水闸挡水时在上、下游水位差的作用下，会产生通过闸基及水闸与两岸连接处的渗流。渗流的存在将对水闸底部施加向上的扬压力，减小水闸的重力，降低水闸的抗滑稳定性。如闸基或两岸均为土基时，渗流还可能带走土层中的细颗粒，在闸后出现翻砂鼓水现象，严重时闸基和两岸还可能被淘空。侧向渗透的绕流对两岸连接建筑物施加水平水压力，降低了这些建筑物的稳定性，还将引起岸坡上的渗透变形并增大闸底的渗透压力。渗流水量如果很大时，将会影响水闸的挡水效果，甚至蓄不住水。

1 . 3 冲刷问题

水闸开闸泄水时，闸下游无水或水深很浅，在上、下游水位差的作用下，过闸水流往往有很大的流速，其具有的能量将引

起闸下游的严重冲刷。如冲刷范围扩大到闸基时，将因闸基被淘空而导致水闸失事。此外，水闸两岸多为土层或软弱岩层，特别是当闸孔数目较多时，开启个别闸孔容易形成折冲水流，对下游河岸造成严重冲刷，也会危及水闸的稳定和安全。

1 . 4 沉陷问题

水闸建在软土地基上时，由于软土的压缩性很大，在闸身自重及外部荷载的作用下，往往会产生较大的沉陷；尤其当通过底板传到地基上的荷载分布不均匀以及地基土层分布不均匀时，更会产生不均匀沉陷。地基的沉陷将会引起水闸的下沉，不均匀沉陷则会造成闸室倾斜，严重的甚至可能断裂，这将严重影响水闸的正常使用。

2 水闸的分类及其作用

2.1 进水闸的作用

修建农田水利工程，首先就要修建进水闸。进水闸是修建在渠首并且按需要饮水的建筑物，当不需要引水时，则要关闸挡水，避免河水进入渠道。通过在河道、水库、渠道或者是湖泊上修建水闸，就可以进行农业灌溉、水利发电或者是其他水利事业，而控制入渠流量的水闸也是进水闸。

2.2 节制闸的作用

一般来说用于调节流量和水位的水闸被称为节制闸。但是这种水闸主要的作用是为了拦截河流而建造的，所以我们又称它为拦河闸。它主要是用于在枯水期截断河流，从而使水位升高，这样就可以在上游进行航运或者是满足进水闸取水的需要。而在洪水期，节制闸可以有效的控制下游的泄流量。有了节制闸后，我国水利工程中的水量的浪费一直在不断地减少。

2.3 排水闸的作用

排水闸的修建为我国的农田水利工程起到了不小的作用。排水闸主要的作用就是将污渍水排出闸外，这时就需要河水水位在推落时打开闸门，但是当出现外河水位上涨的情况时，就会关闭闸门，这样是为了避免江河洪水倒灌的现象。排水闸的闸身较高，但是底板高程比较低，而且要受到双向水头的作用，这是因为排水闸既要负责排除洼地的积水，又要负责挡住外河水位。

2.4 挡潮闸的作用

沿海地区遭受潮水的影响，为了防止海水倒灌入河，需修建挡潮闸。挡潮闸还可用来抬高内河水位，达到蓄淡灌溉的目的；内河两岸受涝时，可利用挡潮闸在退潮时排涝；建有通航孔的挡潮闸，可在平潮时期开闸通航。因此，挡潮闸的作用是挡潮、蓄淡、泄洪、排涝，其特点亦是受有双向水头作用。

2.5 分洪闸的特点

分洪闸的作用是分离水流在洪涝期把一条和水的流量分批挡住，再逐渐开闸泄洪以减小洪水对堤坝的冲击力，减低水流过急、水势过大等问题，分批次分水量将洪峰期的洪水分次排除就是分洪闸的作用。

3 水闸设计要点

进行水闸设计，首先要根据水闸承担的任务和当地的具体条件确定水闸的基本型式和主要尺寸。如为了满足“既挡水、又泄（引）水”的要求，需要确定出闸孔宽度、孔数、闸高以及闸孔型式和闸底板高程等作为水闸设计的基本依据。

3 . 1 拦河闸基本型式和尺寸的确定拦河闸承担的任务主要是拦断河流和壅高河中水位以保证引水的需要。需要壅高的水位，称为正常壅水位，亦称正常挡水位。对于灌溉取水工程，该水位是根据灌区规划对引水高程的要求确定的。洪水时期，拦河闸则开闸泄水。为了满足泄洪要求，拦河闸应具有足够的闸孔尺寸。泄洪时，闸前的洪水位往往要高于闸前的正常壅水位，故拦河闸的闸前最高水位取决于闸前洪水位的高低。为了满足引水要求而确定的闸前正常壅水位是拦河闸的正常挡水高程，而泄洪量的大小和闸前洪水位的高低，则直接影响拦河闸的高度、闸孔的型式和尺寸、闸的上游淹没损失以及对闸下游消能防冲的要求和工程量的大小等。

3 . 2 进水闸基本型式和尺寸的确定从天然河道取水，按取水方式一般可分为无坝取水和有坝（闸）取水两种方式。当天然河道水量丰富，水位也能满足引水要求时，可采取无坝取水方式，即直接在渠首修建进水闸引水；当天然河道水位不能满

足引水要求或引水流最较大（占河道来水30%以上）时，由于引水有困难，常需采取有坝取水方式，即除了在渠首修建进水闸引水外，还需在河道中修建拦河坝（闸），拦断河流，壅高水位，迫水入渠，以满足进水闸引水要求。

进水闸是修建在渠首按需要引水的建筑物，当不需要引水时，则关闸挡水，以免河水进入渠道。显然，进水闸不但要有足够的闸孔尺寸，以满足引水要求；还要有一定的高度，以阻挡河中水流和洪水漫顶，否则就不能完成按需要引水的任务。

4 结语

在农田水利建设中，我们必须全心全意地投入到建设中去，通过搜集完善、正确的资料到工程设计的创新，修建水闸的地势、水闸的作用以及修建过程中可能会面临的问题，我们都要一一解决。还要防备施工过程中工程临时停工的问题，要及时的与团队商量好对策，以免造成损失。参考文献

参考文献：

[1] 山东省水利勘测设计院编.水闸设计实例. 1 9 8 4 .

[2] 张朝温.水闸枢纽管理.2002.

[3] 张绍芳.堰闸水力设计.1987.

作者：李英

农田水利水闸设计论文 篇2：

农田水利工程中水闸设计的探索

【摘要】农业发展是一个国家的重要基础，而水利工程的建设对农业发展会产生直接影响，所以我们必须掌握水利工程建设过程中的相关技术，比如说水闸的设计和施工技术。接下来，我们就来探索一下水闸设计的具体内容，以及水闸工作的特点，希望能为我国水利工程的建设提供一些具有可行性的建议。

【关键字】农田水利工程；水闸设计；特点

我国是农业大国，农业在我国有悠久的发展史，在很早以前我国就开始修建水闸。新中国成立以后，我国更是在农业发展区大力的兴修水闸，特别是在黄河、长江、海河以及辽河流域。水闸在进行防洪、航运、灌溉和排涝工作上都起到了极大的作用，为社会和经济的发展做出了巨大的贡献。

我国平原面积广阔，这些地区地势比较平缓，农业发达，很容易出现洪涝灾害，为了克服洪涝灾害，满足灌溉和航运需要，我国大部分水利枢纽都需要修建水闸。另外在各种各样的渠道中，要想有效的控制河流的流量、水位，防止泥沙沉积在渠道中也要建设水闸。我们可以用水闸挡水，也可以利用水闸泄洪。通过控制閘门还可以调节水位。

一般来说我们都将水闸建立在软土地基上，但是它也可以修建在岩基或者是土基上。一般来说水闸既可以泄水又可以挡水，而造成水闸工作条件复杂的主要有两个原因，一是水头低而且变化大，二是水闸的地基条件差。所以，水闸和其它用于挡水的建筑不同，它有许多自己的工作特点。

1、水闸的具体工作特点

1.1稳定问题 在正常使用水闸时，拦截上游的水位一般比较高，这样就导致水闸上游和下游之间产生很大的水位差，会出现水平压力过大的现象，从而使水闸向下游方向移动。要想稳定自身，水闸必须拥有一定的重量。另外，水闸在建成以后，如果还没有挡水或者是在正常使用的情况下遇到无水期，就会产生很大的垂直荷载，这样基底的实际压力就会大大超过地基能够承受的承载力，从而出现地基变形或者是出现闸基土被挤出的现象，这很容易造成水闸与地基出现滑动的危险。所以，在修建水闸时必须保证基础的面积，这样才能有效的降低基底的压应力。

1.2渗流问题 水闸在进行挡水时，就会造成上下游水位出现差值，在这种作用下，就会在水闸、闸基与两岸的连接处出现渗流的现象。如果出现渗流，就会在水闸的底部产生向上的扬压力，这就会缩小水闸的重力作用，从而使水闸的抗滑稳定性大大降低。如果两岸和闸基都是采用土基，再出现渗流时也会带走一些细颗粒，这就会在闸后出现翻砂鼓水的现象。如果严重的话还会掏空两岸和闸基。另外，如果出现侧向渗透，会产生水平的压力，对两岸的连接建筑物都会有很大影响，使其稳定性大大下降。还有可能导致岸坡上出现渗透现象，从而加大闸底的渗透压力。如果渗流水量过大，还会对水闸的挡水功能产生影响，妨碍蓄水。

1.3冲刷问题 在开闸泄水时，如果水闸下游水位很浅或者是没有水，在水位差的作用下，就会加大水流的流速，这种巨大的能量会对下游有严重的冲刷。一旦冲刷的范围过大，就会掏空闸基，造成水闸失事。另外，一般在水闸的两岸都是软弱的岩层或者是土层，如果修建水闸时开设过多的闸孔，一旦开启某一个闸孔就会形成折冲水流，这就会严重冲刷下游河岸，对水闸的安全和稳定性都会产生影响。

1.4沉陷问题 软土具有很大的压缩性，如果将水闸建设在软土地基上，就会在水闸自身以及外部的荷载作用下出现沉陷现象。特别是在底板传到地基上的荷载分布不均匀时，或者是分布在地基土层的荷载不均匀时，更容易出现沉陷现象。这种地基沉陷还会导致水闸出现下沉，或者是闸室倾斜。如果严重有可能造成水闸断裂，这对水闸的正常运行会产生很大影响。

2、水闸的具体分类

2.1进水闸 通过在河道、水库、渠道或者是湖泊上修建水闸，就可以进行农业灌溉、水利发电或者是其他水利事业，而控制入渠流量的水闸就是进水闸。一般进水闸都修建在渠道的渠首位置，所以这种水闸又被叫做渠首闸。

2.2节制闸 一般来说用于调节流量和水位的水闸被称为节制闸。它主要是用于在枯水期截断河流，从而使水位升高，这样就可以在上游进行航运或者是满足进水闸取水的需要。而在洪水期，节制闸可以有效的控制下游的泄流量。由于这种水闸主要是为了拦截河流建造的，所以又叫做拦河闸。

2.3排水闸 一般在江河的沿岸都会修建排水闸。当出现外河水位上涨的现象时，就关闭闸门，这样就不会出现江河洪水倒灌的现象。如果河水水位推落时就打开闸门，这样就可以将渍水排出。这种闸门的闸身较高，但是底板高程比较低，而且要受到双向水头的作用，这是因为排水闸既要负责排除洼地的积水，又要负责挡住外河水位。

2.4挡潮闸 沿海地区遭受潮水的影响,为了防止海水倒灌入河,需修建挡潮闸。挡潮闸还可用来抬高内河水位,达到蓄淡灌溉的目的;内河两岸受涝时,可利用挡潮闸在退潮时排涝;建有通航孔的挡潮闸,可在平潮时期开闸通航。因此,挡潮闸的作用是挡潮、蓄淡、泄洪、排涝,其特点亦是受有双向水头作用。

2.5分洪闸 在江河适当地段的一侧修建分洪闸,当较大洪水来临时开闸分泄一部分下游河道容纳不下的洪水,进入闸后的洼地、湖泊等蓄洪区、滞洪区或下游不同的支流,以减小洪水对下游的威胁。这类水闸的特点是,泄水能力大,以利及时分洪。

3、水闸设计要点

3.1拦河闸基本型式和尺寸的确定 拦河闸承担的任务主要是拦断河流和壅高河中水位以保证引水的需要。需要壅高的水位,称为正常壅水位,亦称正常挡水位。对于灌溉取水工程,该水位是根据灌区规划对引水高程的要求确定的。洪水时期,拦河闸则开闸泄水。为了满足泄洪要求,拦河闸应具有足够的闸孔尺寸。泄洪时,闸前的洪水位往往要高于闸前的正常壅水位,故拦河闸的闸前最高水位取决于闸前洪水位的高低。为了满足引水要求而确定的闸前正常壅水位是拦河闸的正常挡水高程,而泄洪量的大小和闸前洪水位的高低,则直接影响拦河闸的高度、闸孔的型式和尺寸、闸的上游淹没损失以及对闸下游消能防冲的要求和工程量的大小等。

3.2进水闸基本型式和尺寸的确定 从天然河道取水,按取水方式一般可分为无坝取水和有坝(闸)取水两种方式。当天然河道水量丰富,水位也能满足引水要求时,可采取无坝取水方式,即直接在渠首修建进水闸引水;当天然河道水位不能满足引水要求或引水流最较大时,由于引水有困难,常需采取有坝取水方式,即除了在渠首修建进水闸引水外,还需在河道中修建拦河坝(闸),拦断河流,壅高水位,迫水入渠,以满足进水闸引水要求。

进水闸是修建在渠首按需要引水的建筑物,当不需要引水时,则关闸挡水,以免河水进入渠道。显然,进水闸不但要有足够的闸孔尺寸,以满足引水要求;还要有一定的高度,以阻挡河中水流和洪水漫顶,否则就不能完成按需要引水的任务。

4、结语

设计水闸必须有正确的和足够的资料,以便作出符合实际的设计。在以往的水利建设中,有不少工程,由于资料搜集不完善或者不正确,致使有的工程重新设计,有的工程不得不临时停工,或给施工带来很大的困难,甚至于造成失事等等;这样的教训不少,应予以重视。

参考文献

[1]山东省水利勘测设计院编.水闸设计实例.1984.

[2]张朝温.水闸枢纽管理.2002.

作者：王利波

农田水利水闸设计论文 篇3：

农田水利工程中水闸设计的探索

摘 要:我们要掌握水闸的设计和施工方法,要认识水闸建设的规律,就必须首先了解水闸的工作特点,了解水闸在施工和运用时期是在怎样的情形下工作的,以及水闸的工作特点和类型等。

关键词:水利水电工程 水闸 设计

我国具有修建水闸的悠久历史,特别是新中国成立以来,在广大平原地区和各条江河以及大小灌区,修建了千千万万座水闸,尤其是在长江、黄河、淮河和海河的流域治理中,水闸更是数量众多,在防洪、排涝、航运、灌溉、挡潮等方面,取得了显著的经济效益和巨大的社会效益。

在平原或地势较为平缓的地区,为了防洪、排涝、航运、灌溉、挡潮以及发电等目的而兴建的水利枢纽中,大多数需要修建各种类型的水闸;在各种类型的渠道中,为了控制水位和流量、宣泄入渠洪水以及防止泥沙的侵入或冲洗渠道中沉积的泥沙,也需要修建一些水闸。水闸既是挡水建筑物,又是泄水建筑物,并通过闸门控制泄流和调节水位。

水闸可以修建在土基或岩基上,但多数建于软土地基上。水闸既要挡水又要泄水,地基条件差和水头低且变幅大是水闸工作条件之所以比较复杂的两个主要原因。因而,它具有许多与其他挡水建筑物不同的工作特点。

1 水闸的工作特点

1.1 稳定问题

水闸在正常使用时,上游拦有较高水位,闸上、下游形成的水位差会造成较大的水平水压力,使水闸有可能产生向下游一侧的滑动。因此,水闸必须具有足够的重量,以维持自身的稳定。水闸建成尚未挡水时,或在正常使用的无水期,常因过大的垂直荷载,使基底压力超过地基允许承载力而导致地基上发生塑性变形,可能产生闸基土被挤出或连同水闸一起滑动的危险。因此,水闸又必须具有适当的基础(底板)面积,以减小基底压应力。

1.2 渗流问题

水闸挡水时在上、下游水位差的作用下,会产生通过闸基及水闸与两岸连接处的渗流。渗流的存在将对水闸底部施加向上的扬压力,减小水闸的重力,降低水闸的抗滑稳定性。如闸基或两岸均为土基时,渗流还可能带走土层中的细颗粒,在闸后出现翻砂鼓水现象,严重时闸基和两岸还可能被淘空。侧向渗透的绕流对两岸连接建筑物施加水平水压力,降低了这些建筑物的稳定性,还将引起岸坡上的渗透变形并增大闸底的渗透压力。渗流水量如果很大时,将会影响水闸的挡水效果,甚至蓄不住水。

1.3 冲刷问题

水闸开闸泄水时,闸下游无水或水深很浅,在上、下游水位差的作用下,过闸水流往往有很大的流速,其具有的能量将引起闸下游的严重冲刷。如冲刷范围扩大到闸基时,将因闸基被淘空而导致水闸失事。此外,水闸两岸多为土层或软弱岩层,特别是当闸孔数目较多时,开启个别闸孔容易形成折冲水流,对下游河岸造成严重冲刷,也会危及水闸的稳定和安全。

1.4 沉陷问题

水闸建在软土地基上时,由于软土的压缩性很大,在闸身自重及外部荷载的作用下,往往会产生较大的沉陷;尤其当通过底板传到地基上的荷载分布不均匀以及地基土层分布不均匀时,更会产生不均匀沉陷。地基的沉陷将会引起水闸的下沉,不均匀沉陷则会造成闸室倾斜,严重的甚至可能断裂,这将严重影响水闸的正常使用。

2 水闸的类型

2.1 进水闸

为了满足农田灌溉、水力发电或其他水利事业用水的需要,在水库、河道、湖泊的岸边或渠道的渠首,建闸引水,并控制入渠流量,称为进水闸,因其常修建在渠道的首部,故又称为渠首闸。

2.2 节制闸

节制闸一般用以调节水位和流量,在枯水期借以截断河道抬高水位,以利上游航运和进水闸取水;洪水期用以控制下泄流量。节制闸若拦河建造,又可称为拦河闸。

2.3 排水闸

排水闸常位于江河沿岸。外河水位上涨时可以关闸以防江河洪水倒灌;河水退落时即打开闸门排除渍水。由于它既要排除洼地积水,又要挡住较高的外河水位,所以其特点是闸底板高程较低而闸身较高,并受有双向水头作用。

2.4 挡潮闸

沿海地区遭受潮水的影响,为了防止海水倒灌入河,需修建挡潮闸。挡潮闸还可用来抬高内河水位,达到蓄淡灌溉的目的;内河两岸受涝时,可利用挡潮闸在退潮时排涝;建有通航孔的挡潮闸,可在平潮时期开闸通航。因此,挡潮闸的作用是挡潮、蓄淡、泄洪、排涝,其特点亦是受有双向水头作用。

2.5 分洪闸

在江河适当地段的一侧修建分洪闸,当较大洪水来临时开闸分泄一部分下游河道容纳不下的洪水,进入闸后的洼地、湖泊等蓄洪区、滞洪区或下游不同的支流,以减小洪水对下游的威胁。这类水闸的特点是,泄水能力大,以利及时分洪。

3 水闸设计要点

进行水闸设计,首先要根据水闸承担的任务和当地的具体条件确定水闸的基本型式和主要尺寸。如为了满足“既挡水、又泄(引)水”的要求,需要确定出闸孔宽度、孔数、闸高以及闸孔型式和闸底板高程等作为水闸设计的基本依据。

3.1 拦河闸基本型式和尺寸的确定

拦河闸承担的任务主要是拦断河流和壅高河中水位以保证引水的需要。需要壅高的水位,称为正常壅水位,亦称正常挡水位。对于灌溉取水工程,该水位是根据灌区规划对引水高程的要求确定的。洪水时期,拦河闸则开闸泄水。为了满足泄洪要求,拦河闸应具有足够的闸孔尺寸。泄洪时,闸前的洪水位往往要高于闸前的正常壅水位,故拦河闸的闸前最高水位取决于闸前洪水位的高低。为了满足引水要求而确定的闸前正常壅水位是拦河闸的正常挡水高程,而泄洪量的大小和闸前洪水位的高低,则直接影响拦河闸的高度、闸孔的型式和尺寸、闸的上游淹没损失以及对闸下游消能防冲的要求和工程量的大小等。

3.2 进水闸基本型式和尺寸的确定

从天然河道取水,按取水方式一般可分为无坝取水和有坝(闸)取水两种方式。当天然河道水量丰富,水位也能满足引水要求时,可采取无坝取水方式,即直接在渠首修建进水闸引水;当天然河道水位不能满足引水要求或引水流最较大(占河道来水30%以上)时,由于引水有困难,常需采取有坝取水方式,即除了在渠首修建进水闸引水外,还需在河道中修建拦河坝(闸),拦断河流,壅高水位,迫水入渠,以满足进水闸引水要求。

进水闸是修建在渠首按需要引水的建筑物,当不需要引水时,则关闸挡水,以免河水进入渠道。显然,进水闸不但要有足够的闸孔尺寸,以满足引水要求;还要有一定的高度,以阻挡河中水流和洪水漫顶,否则就不能完成按需要引水的任务。

4 结语

设计水闸必须有正确的和足够的资料,以便作出符合实际的设计。在以往的水利建设中,有不少工程,由于资料搜集不完善或者不正确,致使有的工程重新设计,有的工程不得不临时停工,或给施工带来很大的困难,甚至于造成失事等等;这样的教训不少,应予以重视。

参考文献

[1] 山东省水利勘测设计院编.水闸设计实例.1984.

[2] 张朝温.水闸枢纽管理.2002.

[3] 张绍芳.堰闸水力设计.1987.

作者：刘伟峰 张瑞