《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》條文說(shuō)明

10〔山區(qū)、丘陵區(qū)〕目次\l“_TOC_250006“1范 圍 134\l“_TOC_250005“4總 則 135\l“_TOC_250004“閘址選擇 136\l“_TOC_250003“總體布置 138\l“_TOC_250002“水力設(shè)計(jì) 157\l“_TOC_250001“防滲排水設(shè)計(jì) 164\l“_TOC_250000“構(gòu)造設(shè)計(jì) 170防震抗震設(shè)計(jì) 186地基計(jì)算及處理設(shè)計(jì) 1901范 圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了水電工程山區(qū)、丘陵區(qū)水閘的閘址選擇、樞紐布置、水力設(shè)計(jì)、防滲排水設(shè)計(jì)、構(gòu)造計(jì)算、根底處理及監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)原則、技術(shù)要求和計(jì)算方法。本次修訂是在原《水閘設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)〔試行〔SD133-84〕的根底上，結(jié)合近二十多年來(lái)我國(guó)西部地區(qū)水電工程建設(shè)中水閘建設(shè)的實(shí)踐閱歷而對(duì)原標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展修訂，其適用的范圍主要是山區(qū)、丘陵區(qū)的水閘設(shè)計(jì)，平原地區(qū)的小型水閘可參照使用。4總 則4.0.1航運(yùn)等方面應(yīng)用格外廣泛。水電系統(tǒng)現(xiàn)行的《水閘設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》SD133-84〔試行〕19841231日公布試行以來(lái)，在我國(guó)水電工程的水閘建設(shè)中發(fā)揮了重要作用，但是隨著我國(guó)水電建設(shè)的進(jìn)展40m高的水閘也相繼消滅。由于多年來(lái)水閘設(shè)計(jì)和建設(shè)積存了豐富的閱歷，使我國(guó)水電工程水閘的設(shè)計(jì)、科研和施工方面有了長(zhǎng)足的進(jìn)展。為使水閘設(shè)計(jì)更加符合技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的要求，對(duì)《水閘設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》SD133-84〔試行〕進(jìn)展修訂。原水閘標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的適用范圍為平原區(qū)大、中型工程中的123區(qū)的水閘設(shè)計(jì)只是參照使用；該標(biāo)準(zhǔn)編制所參照的很多都是我國(guó)平原區(qū)的工程，其擋水高度均在10m是為了適應(yīng)山區(qū)、丘陵區(qū)水閘工程建設(shè)的需要，統(tǒng)一山區(qū)、丘陵區(qū)水閘設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求，進(jìn)一步提高水閘設(shè)計(jì)水平，更全面的反映我國(guó)山區(qū)、丘陵區(qū)河流水閘設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。閘址選擇環(huán)境保護(hù)等方面考慮，應(yīng)符合河流流域綜合規(guī)劃要求。設(shè)計(jì)所需的各項(xiàng)根本資料主要包括閘址的水文、氣象、泥沙、地形、地質(zhì)、試驗(yàn)資料、工程施工條件及運(yùn)行要求、所在地區(qū)生態(tài)環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況和移民等。水文資料主要指所在河流水位、流量、泥沙、冰情資料等。氣象資料主要指所在地區(qū)或相鄰地區(qū)的降雨、氣溫、風(fēng)向、風(fēng)力資料等。地形資料主要指閘址地區(qū)地形圖，包括上、下游河道水下地形圖和河道縱、橫斷面圖資料等。地質(zhì)資料主要是指工程區(qū)的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、地震烈度資料等。試驗(yàn)資料主要是指巖石試驗(yàn)、土工試驗(yàn)、水工模型試驗(yàn)資料等。工程施工條件主要是指材料來(lái)源、對(duì)外交通運(yùn)輸、施工機(jī)具設(shè)備、水電供給條件等。閘址選擇時(shí)應(yīng)依據(jù)工程特性、結(jié)合工程地區(qū)環(huán)境特點(diǎn)，綜合考慮水生物、動(dòng)植物、水文情勢(shì)及水質(zhì)、水土流失、社會(huì)環(huán)境以及建設(shè)期“三廢”排放等。當(dāng)在有梯級(jí)開發(fā)要求的河流上進(jìn)展閘址選擇時(shí)，應(yīng)綜合考慮上下梯級(jí)的閘址位置、工程量、投資、電能指標(biāo)等因素。引水式電站在進(jìn)展電能電量指標(biāo)計(jì)算時(shí)，應(yīng)依據(jù)流域特點(diǎn)，河流生態(tài)環(huán)境保護(hù)、下游景觀及各類用水要求扣除合理的生態(tài)流量。水閘閘址的地質(zhì)條件，對(duì)閘址的選擇格外重要?？疾煲呀ㄋl工程的失事緣由，多為閘址地質(zhì)條件不好，或雖經(jīng)人工處理，但沒有處理好造成的。因此閘址宜優(yōu)先選擇地質(zhì)條件良好的天然地基，最好選擇穎完整的巖石地基，或承載力大、抗剪強(qiáng)度高、壓縮性低、透水性小、抗?jié)B穩(wěn)定性好的土質(zhì)地基。假設(shè)在規(guī)劃閘址范圍內(nèi)確實(shí)選不到地質(zhì)條件良好的自然地基，且又沒有其他選擇余地時(shí)，只有承受人工處理地基，但往往造價(jià)增加，施工難度加大，工期延長(zhǎng)。山區(qū)、丘陵區(qū)水閘建在土質(zhì)地基上，一般遇到的根底問題有承載力不夠、壓縮變形大、地基液化或滲漏、穩(wěn)定等。這些問題目前均能通過確定的工程措施予以處理，但會(huì)增加工程投資，在閘址選擇時(shí)，應(yīng)盡量避開承受不良地基作為水閘根底。泄洪閘橫跨自然河道，又稱為攔河閘，主要用來(lái)壅高水位，把握流量，并可獲得確定水庫(kù)容積，以滿足發(fā)電、澆灌、航運(yùn)等要求，同時(shí)也擔(dān)當(dāng)調(diào)整閘前水位及泄洪的任務(wù)。閘址宜選擇在河道順直、河勢(shì)相對(duì)穩(wěn)定的河段，可使過閘水流平順、單寬流量分布均勻，減小對(duì)下游的沖刷。如攔河閘與進(jìn)水閘的位置相鄰近，且又有引水防沙、排沙要求時(shí)，閘址宜選擇在彎道河段，進(jìn)水閘布置在彎曲河道頂點(diǎn)的下游凹岸，攔河閘緊靠進(jìn)水閘下游，靠進(jìn)水閘的邊孔宜布置成沖沙閘，有利于進(jìn)水閘門前的沖沙。進(jìn)水閘主要是引水發(fā)電、澆灌、供水的引水把握閘，保證在任何狀況下都能引到需要的流量，布置時(shí)應(yīng)充分利用彎道環(huán)流作用，有利于促使水、沙分別，引水排沙，以削減引入水量中的含沙量和進(jìn)水口前泥沙的淤積。閘址選擇應(yīng)充分考慮河道的河勢(shì)變化特性，充分估量建閘后對(duì)原河道產(chǎn)生的不利影響。閘址宜選擇在過閘水流流態(tài)平順及河床、岸坡穩(wěn)定的河段，盡量避開發(fā)生波狀水躍或折沖水流，防止有害的沖刷和淤積。還應(yīng)考慮如下游有重要的工程或設(shè)施〔如城鎮(zhèn)、橋梁、居民點(diǎn)等，將可能由于河道的沖刷及淤積等影響，增加疏浚和防護(hù)費(fèi)用。鐵路和1、2級(jí)大路橋梁是重要的交通工程，其橋墩往往建在河道上，在其四周建閘，特別當(dāng)橋梁在閘址下游時(shí)應(yīng)考慮過閘水流對(duì)橋墩的沖刷影響。依據(jù)已建大、中型水閘工程的調(diào)查資料，在一般狀況下，消力池、護(hù)坦或海漫末端距橋的距離不宜小于100m，最終尚應(yīng)依據(jù)下游消能防沖計(jì)算或水工模型試驗(yàn)確定，應(yīng)盡量減小水閘水流下泄時(shí)對(duì)橋的影響。3、4級(jí)大路橋的要求不受此條限制，可在不影響水閘運(yùn)行的狀況下盡量與水閘結(jié)合考慮。本條是基于國(guó)內(nèi)外已有的水工建筑物震害和工程抗震實(shí)踐的閱歷及對(duì)“5.12”汶川特大地震位于主震區(qū)的水閘工程的閱歷總結(jié)提出的。位于本次地震震中區(qū)的映秀灣、耿達(dá)、漁子溪Ⅰ級(jí)電站的閘壩由于壩址避開了活動(dòng)斷裂帶、按標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)展了地震設(shè)防，工程均未消滅潰壩破壞。在狹窄山區(qū)的場(chǎng)址選擇和建筑物布置時(shí)，應(yīng)盡量避開高陡邊坡，防止地震時(shí)坡面滾石、局部垮塌對(duì)下部建筑物的破壞。在本次地震中，由于太平驛電站進(jìn)水口、耿達(dá)電站兩岸邊坡高陡，位于邊坡下的閘壩上部建筑物，如排架、房屋、地下洞室進(jìn)出口及地面沉沙池被滾石或大量的垮塌土石砸壞或掩埋?？傮w布置樞紐布置6.1.1水閘樞紐一般視工程的不同綜合利用功能，分別由攔河閘、進(jìn)水閘、船閘、泵站以及水電站廠房〔河床式電站〕等組成。樞紐布置應(yīng)依據(jù)閘址地形、地質(zhì)、水流等條件以及該樞紐各建筑物的功能、特點(diǎn)、運(yùn)用要求，合理安排好水閘與樞紐其他建筑物的相對(duì)位置，布置應(yīng)緊湊協(xié)調(diào)，以發(fā)揮整個(gè)樞紐工程的作用。例如以引水發(fā)電或?yàn)樯a(chǎn)、生活、農(nóng)田澆灌用水興建的水閘，其樞紐布置不僅應(yīng)考慮攔河閘的位置，而且往往要優(yōu)先考慮進(jìn)水閘的位置，以滿足能引到足夠的引水流量，并要防止泥沙淤積進(jìn)水閘等要求。又如在丘陵區(qū)較開闊的河道上要修建河床式電站，還有通航要求，其樞紐布置宜結(jié)合泄洪、發(fā)電、排沙和航運(yùn)的要求來(lái)綜合考慮各個(gè)建筑物位置。一般狀況下攔河水閘和發(fā)電廠房宜布置在主河道，并且泄洪閘有足夠的泄水前沿寬度；電站廠房宜在進(jìn)口泥沙淤積較少的一岸，且尾水出流順暢；船閘宜布置在岸邊，要求進(jìn)出口水流平順，流速應(yīng)滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，并考慮泄洪和發(fā)電水流的影響。為了保證進(jìn)水閘有足夠的引水量，削減閘前泥沙淤積或被挾帶入進(jìn)水口，在無(wú)壩引水時(shí)，30o。依據(jù)水工模型試驗(yàn)和原型觀測(cè)資料分析，進(jìn)水閘進(jìn)口水流狀況主要與引水角的大小有關(guān)。引水角愈小，進(jìn)水口前沿寬度愈長(zhǎng)，進(jìn)水口水流轉(zhuǎn)彎愈平緩，土建工程量愈大；引水角愈大，進(jìn)水口水流轉(zhuǎn)彎愈急，水流的收縮程度愈猛烈，不但增大了閘上的水頭損失，而且由于進(jìn)口水流流速分布不均勻，簡(jiǎn)潔造成閘上和閘下的局部沖刷；同時(shí)引水角愈大，進(jìn)水口四周由于橫向比降引起的橫向環(huán)流愈顯著，使推移質(zhì)泥沙帶進(jìn)口門前愈多，進(jìn)水口上端的淤積狀況也愈嚴(yán)峻。依據(jù)前蘇聯(lián)TY24—109—490.2m進(jìn)水閘，其引水角不宜大于30o，并盡可能將引水角定得小些；對(duì)于過閘水位差小于0.2m的進(jìn)水閘，其引水角可按公式〔1〕計(jì)算：Vcos1 0V1

〔1〕式中：δ——引水角，o；V——引水口外的河道流速，m/s；0V1——引水口內(nèi)的渠道流速，m/s。通常取V＞V0＜1 0

V0 <190o＞δ＞0o，δ通常為銳角。V1引水角確實(shí)定,還與引水道的引水比〔即引水量與河道來(lái)水量的比值〕有關(guān)。前蘇聯(lián)TY24—109—49中指出，布置在河流彎道凹岸的進(jìn)水閘，當(dāng)引水比小于25%時(shí)，可以完全防止推移質(zhì)泥沙50%或多泥沙河流上引水比超過30挾帶入渠。在此狀況下，宜在引水工程前設(shè)置攔沙檻，并在其相鄰位置設(shè)置沖沙閘；這樣既可保證引水工程有足夠的引水量，又可防止推移質(zhì)泥沙被挾帶入渠。因此，在布置進(jìn)水閘時(shí)，對(duì)其引水角確實(shí)定應(yīng)特別慎重。當(dāng)建攔河閘壩壅高閘前水位引水時(shí)，宜承受正向布置泄洪閘、沖沙閘，側(cè)向布置進(jìn)水閘的方式。從引水角度考慮，引水角越小，越有利于引水，但在多泥沙河流應(yīng)綜合進(jìn)展考慮后確定。在2023年公布的DL/T539870o～75o〔按泄洪閘、沖沙閘軸線與進(jìn)水口閘軸線交角為11o10o，目前在我國(guó)西部山區(qū)建成的引水式電站很多都是承受的這一數(shù)值。最大，將進(jìn)水閘布置在此處，對(duì)引水防沙是最有利的，2023多年前建成的四川都江堰水利工程的寶瓶口就是成功的運(yùn)用了這個(gè)原理。44R1BLKB

〔2〕式中：L——引水口至彎道起點(diǎn)的距離，m；R——彎道河段中心線的彎曲半徑，m；B——彎道前直線河段河槽寬度，m；K0.6～1.0。在選擇樞紐位置時(shí)還需考慮地形地質(zhì)條件、引水道、沉沙池等布置。實(shí)際工程閱歷說(shuō)明，彎道環(huán)流強(qiáng)度過大也會(huì)產(chǎn)生不利的影響。例如，凹岸下游沖刷猛烈，將導(dǎo)致泄洪閘、沖沙閘前水位橫比降大，閘孔泄流力氣很不均勻，位于凸岸的閘孔泄流量小、并且閘前閘后極易淤積。這些在設(shè)計(jì)時(shí)都應(yīng)賜予充分考慮。收集到的資料說(shuō)明，個(gè)別工程由于受河流梯級(jí)連接、地形地質(zhì)條件、引水線路布置等影響，將進(jìn)水閘布置在凸岸，四川平武木座電站、樂山玉林橋電站既是如此布置。其引水防沙問題只能在運(yùn)行中通過設(shè)置水庫(kù)汛期運(yùn)行水位、調(diào)整閘孔開啟挨次、避沙峰停電敞泄沖沙和定期停電敞泄沖沙解決。即使如此，進(jìn)水閘的分沙比還是較大，且過多的停電敞泄沖沙對(duì)電站的發(fā)電量損失也較大。依據(jù)已建工程閱歷，宜按正向泄洪、沖沙，側(cè)向取水的格局進(jìn)展樞紐布置；在進(jìn)水閘前設(shè)置束水墻、導(dǎo)沙坎等工程措施，并與沖沙閘一道組成引水防沙、排沙的防線，以解決進(jìn)水閘前泥沙沉積帶來(lái)的淤堵問題。〔取水閘和沖沙閘四周設(shè)置排污閘，尋常用閘門擋水。堰頂擋水高度一般為2m～5m，閘室寬度2m～5m。通過排污閘的水流一般用較陡的泄槽與下游河道連接，應(yīng)留意考慮下游的消能措施。當(dāng)水閘有過魚要求時(shí)，可結(jié)合水閘岸墻、翼墻等布置魚道。魚道進(jìn)口一般設(shè)置在魚類回游和集群的地方，但四周的水流不應(yīng)有漩渦、水躍等擾動(dòng)水流。魚道下泄水流宜與河道斜交，使魚類簡(jiǎn)潔找到上溯進(jìn)口；魚道出口不宜緊靠泄洪閘，以免上溯魚類再被沖至下游。引水式水電站攔河閘與廠房之間的河道在枯水期會(huì)形成脫水?dāng)?，從下游景觀、用水、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等考慮，應(yīng)從攔河閘上游泄放確定流量的水到下游，以滿足下游景觀及生態(tài)用水要求，下泄流量值應(yīng)視工程具體狀況，按有關(guān)規(guī)定確定。當(dāng)下泄流量不大時(shí)，可從閘墩或兩岸連接擋水壩中布置生態(tài)放水管；當(dāng)下泄流量較大時(shí)，可設(shè)置專用的閘孔泄放。無(wú)論承受何種下泄設(shè)施，均應(yīng)做好下游的消能防沖保護(hù)。依據(jù)“5.12”汶川地震的閱歷總結(jié)，在水閘樞紐布置時(shí)應(yīng)充分考慮安全通道、避難場(chǎng)地、應(yīng)急電源和通訊通訊設(shè)施的布置；對(duì)于泄水建筑物的金屬構(gòu)造設(shè)備，應(yīng)有專用應(yīng)急電源，并應(yīng)選擇相對(duì)安全的位置安放。水工模型試驗(yàn)是爭(zhēng)論和驗(yàn)證水閘泄水力氣，下游消能防沖和上、下游沖淤狀況，以及整個(gè)樞紐工程水流條件的方法，多泥沙河流水閘工程的引水防沙一般也需通過模型試驗(yàn)驗(yàn)證。但進(jìn)行水工模型試驗(yàn)需要確定的時(shí)間和經(jīng)費(fèi)，因此本標(biāo)準(zhǔn)只規(guī)定在大型水閘及水流流態(tài)簡(jiǎn)潔的中型水閘的樞紐布置，應(yīng)經(jīng)水工模型試驗(yàn)驗(yàn)證。模型試驗(yàn)的范圍，除包括水閘上游至進(jìn)水閘，下游護(hù)坦、海漫以內(nèi)的范圍外，還包括上述范圍以外有可能產(chǎn)生淤積，沖刷的河段。一般在流量不大，同一河流上下游已有投入運(yùn)行的相像水閘，或假設(shè)有邊界條件相像的工程可借鑒的中型工程，可借鑒其閱歷，不做模型試驗(yàn)。閘室布置閘室構(gòu)造有開敞式、胸墻式、涵洞式和雙層式等型式。開敞式閘室亦稱堰流式閘室，其特點(diǎn)是閘門全開時(shí)，過閘水流具有自由水面。當(dāng)閘門全開時(shí)，超泄力氣較強(qiáng)，對(duì)于洪水流量較大，且上游有大量漂移物過閘或排冰要求的水閘宜承受這種型式，以免造成閘孔堵塞。胸墻式和涵洞式閘室其特點(diǎn)是閘門全開時(shí)，過閘水流只能從胸墻下的孔口下泄。一般在擋水高度較高，洪水流量不大，最高泄洪水位低于正常蓄水位，為了減小閘門高度，節(jié)約金屬構(gòu)造投資或者需要限制單寬流量時(shí)，承受這種型式的閘室較適宜。當(dāng)河道有漂移物排泄或排冰要求，承受此種閘室型式時(shí)，其最高泄洪水位宜低于孔口頂高程。雙層式閘室是一種分上、下兩層分別裝設(shè)閘門，既有表層泄流力氣，又具有底層泄流力氣的閘室構(gòu)造型式。其泄流特點(diǎn)是開啟上層閘門時(shí)可利用表層泄放洪水和漂移物；開啟下層閘門時(shí)可利用底層泄流沖走閘前淤積的泥沙。假設(shè)擋水高度較大，且泄洪水位較高時(shí)，可承受此種閘室型式。但該種閘室布置構(gòu)造簡(jiǎn)潔，上、下兩層共用一個(gè)泄水通道，消能簡(jiǎn)潔，閘門把握麻煩。如葛洲壩工程大江泄洪閘的閘室構(gòu)造布置，上層為活動(dòng)胸墻式的擋水閘門，下層為弧形工作門。當(dāng)只開下層弧形門時(shí)為胸墻式孔流，當(dāng)上、下門全開時(shí)為開敞式閘室。承受平面胸墻式閘門和弧形閘門聯(lián)合擋水，平面閘門和弧形閘門將閘門推力一分為二，可削減閘門推力。整體式閘室構(gòu)造是在閘墩中間設(shè)順?biāo)飨虻挠谰贸料菘p，將多孔水閘分成假設(shè)干閘段，每個(gè)1～4。分別式閘室構(gòu)造是在閘室底板上設(shè)順?biāo)飨蛴谰贸两悼p，將多孔水閘分為假設(shè)干閘段，每個(gè)閘段呈倒T般在巖基上應(yīng)用較多。水和泄水雙重作用的水工建筑物，因此閘頂高程應(yīng)依據(jù)擋水和泄水兩種運(yùn)用狀況確定。水閘通常是在正常蓄水位條件下關(guān)門擋水，由于風(fēng)力作用，閘前均會(huì)消滅波浪〔立波或裂開波波型閘頂高程不應(yīng)低于水閘正常蓄水位加波浪計(jì)算高度與相應(yīng)安全超高之和。當(dāng)水閘泄水，閘前水位到達(dá)設(shè)計(jì)洪水位〔或校核洪水位〕時(shí)，由于流速的影響，水面不會(huì)形成較高的波浪，至少不會(huì)形成立波波型，因此，閘頂高程不應(yīng)低于設(shè)計(jì)洪水位〔或校核洪水位〕與相應(yīng)安全超高值之和。由此閘頂高程確實(shí)定應(yīng)同時(shí)滿足上述擋水和泄水兩種狀況下的安全保證條件。水閘在各種工況下的超高值，在過去標(biāo)準(zhǔn)中不是很明確，而且對(duì)正常蓄水位時(shí)的超高值也沒有明確規(guī)定。本次修訂把確定閘頂高程兩種工況下的超高值統(tǒng)一按表6.2.3此外，在確定閘頂高程時(shí)，應(yīng)考慮脆弱地基上閘基沉降的影響，可按通常的沉降計(jì)算方法計(jì)算沉降值，并參照類似條件的已建工程實(shí)測(cè)沉降值爭(zhēng)論確定。對(duì)于多泥沙河流上、下游河道沖淤變化引起的水位上升或降低，可依據(jù)河道演化推想資料，并參照同一河流上已建工程的實(shí)際閱歷確定。閘檻高程確實(shí)定，不僅對(duì)閘孔的型式、尺寸和閘室的穩(wěn)定有著打算性的影響，而且直接關(guān)系到整個(gè)水閘工程的投資。假設(shè)閘檻高程定得較低，可以加大過閘水深和過閘單寬流量，削減閘室總寬度，有利于水閘引水和泄水，但是將增加閘身?yè)跛叨群蛢砂稑?gòu)造高度，可能增加工程投資，同時(shí)增加閘下消能防沖布置的困難；甚至還會(huì)帶來(lái)泥沙淤積，影響泄流力氣。山區(qū)、丘陵區(qū)河道比降一般較陡，依據(jù)近年來(lái)一些工程的閱歷，在確定閘檻高程時(shí)，需要考慮進(jìn)水口引水率、河道推移質(zhì)來(lái)沙量、輸沙力氣及河床縱向變形特點(diǎn)等因素，閘檻高程不宜低于枯水期河槽的河床平均高程。如河床縱向變形處于下切階段，且引水率和推移質(zhì)含量不大，其閘檻高程宜取為與河床平均高程全都或略高于河床平均高程；在含沙量較大的河道上，當(dāng)引水率超過50％，河床縱向變形不屬于下切階段時(shí)，閘檻高程宜按高于河床平均高程1m～2m考慮；如河道引水比愈大，閘檻高程應(yīng)愈高，以免在下游造成淤積面過高而影響泄洪；河床處于沖淤平衡階段，可適當(dāng)抬高閘檻高程，0.5m～1m1m～2m進(jìn)水閘的閘檻高程一般應(yīng)比泄洪沖沙閘的閘檻高程高2m～3m以上，才有利于引水防沙。多孔水閘的各閘孔閘檻高程，多數(shù)狀況下是一樣的，但對(duì)復(fù)式河床上的多孔水閘，當(dāng)閘基為巖石或堅(jiān)硬土層時(shí)，可選用凹凸閘檻〔即深、淺閘孔〕的布置型式，將低檻閘孔布置在河道深泓部位，將高檻閘孔布置在一側(cè)或兩側(cè)?！?.2.6閘孔總凈寬確實(shí)定，主要由閘址處自然河床寬度、泄洪水位的凹凸、泄洪流量的大小來(lái)確定；為了減小下游的沖刷，還應(yīng)減小單寬流量。一是河道設(shè)計(jì)洪水〔包括校核洪水〕流量較大，泄洪水位高于正常蓄水位，閘孔總凈寬應(yīng)盡量取大值，要利用河道寬度來(lái)布置泄洪閘，同時(shí)要求閘室總寬度大體上與上、下游河道寬度相適應(yīng)，以削減上游漂移損失。二是河道洪水流量較小，泄洪水位低于正常蓄水位，閘孔總凈寬可按渲泄常年洪水閘門全開時(shí)，上游水位盡量接近河道建閘前自然水位來(lái)確定。有利于中、小洪水時(shí)水庫(kù)敞泄沖沙。閘室孔口尺寸的大小，主要依據(jù)閘的使用要求、選用的閘門構(gòu)造型式、啟閉型式、運(yùn)輸安裝DL/T5039所規(guī)定的閘門孔口尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)?；⌒伍l門具有啟閉力小、不需要布置較高的啟閉機(jī)排架、適合閘門局部開啟泄水、閘墩側(cè)向無(wú)門槽等優(yōu)點(diǎn)，隨著液壓?jiǎn)㈤]機(jī)制造技術(shù)的日益成熟，目前山區(qū)、丘陵區(qū)的很多水閘工程上均承受弧形閘門。一般狀況時(shí)下游水位不宜漂移弧門支鉸，寬度宜在14m當(dāng)施工導(dǎo)流有要求時(shí)，需結(jié)合導(dǎo)流明渠的布置確定閘室孔口尺寸。對(duì)于多孔水閘，為了便于閘門的對(duì)稱開啟，使過閘水流均勻，避開發(fā)生偏流，造成閘下的局8孔時(shí)，宜承受單孔數(shù)。在多泥沙河流上的閘孔總凈寬、孔口尺寸及孔數(shù)選擇還應(yīng)結(jié)合河流泥沙狀況、水庫(kù)淤積、水庫(kù)沖沙及上游漂移等綜合考慮。閘室底板是整個(gè)閘室構(gòu)造的根底，是承受上部構(gòu)造的重量及荷載，并向地基傳遞的構(gòu)造，同時(shí)兼有防滲及防沖的作用。因此閘室底板必需具有足夠的整體性、結(jié)實(shí)性、抗?jié)B性和耐久性。閘室底板通常都是承受鋼筋混凝土構(gòu)造。當(dāng)閘室順?biāo)飨蛴谰每p分在閘墩處時(shí)，閘室構(gòu)造整體性好，對(duì)地基不均勻沉降的適應(yīng)性強(qiáng)，且具有較好的抗震性能；缺點(diǎn)是閘墩過多的占了過水寬度，工程量較大，當(dāng)河道狹窄時(shí)因閘墩過多的占了過水尺寸，也會(huì)壅高上游水位。閘室順?biāo)飨蛴谰每p分在閘底板的中間或兩側(cè)時(shí)，優(yōu)點(diǎn)是工程量較小，但缺點(diǎn)是底板接縫較多，閘室構(gòu)造整體性較差，給止水防滲布置和澆筑分塊帶來(lái)不利和麻煩。當(dāng)在閘室底板中間分縫時(shí)，由于底板挑出的懸臂不宜過長(zhǎng)，故閘室孔口寬度不宜過大，一般以不大于8m為好，基巖地基上可以適當(dāng)放寬；當(dāng)在閘室底板兩側(cè)分縫時(shí)，即所謂“大、小底8。箱式平底板具有很好的整體性，對(duì)地基的不均勻沉降的適應(yīng)性和抗震性能都很好，缺點(diǎn)是工程量大，施工簡(jiǎn)潔。在高壓縮性軟黏土地基上，為了減小地基的不均勻沉降需增大閘室橫向剛度，或因承載力缺乏需加大閘室底板埋置深度時(shí)，才承受箱式平底板。當(dāng)在松軟地基上且荷載較大時(shí)，如承受這種箱式平底板，一般可不作地基處理。低堰底板和折線底板〔亦稱斜底板簡(jiǎn)潔。例如，需要限制單寬流量而閘底建基高程不能抬高，或因地基表層松軟需降低閘底高程，或在多泥沙河流上有攔沙要求時(shí)，可承受低堰底板；在堅(jiān)實(shí)或中等堅(jiān)實(shí)地基上，當(dāng)上、下游河底高差較大、閘室底板較長(zhǎng)時(shí)可承受折線底板，其后部可作為消力池的一局部。綜上所述，閘室底板構(gòu)造型式是多種多樣的，每一種構(gòu)造型式都有其特點(diǎn)和適用條件，要依據(jù)地基、泄流、沖沙等條件選用。閘室底板通常是等厚度的，也可以承受變厚度，后者在地基較堅(jiān)實(shí)的狀況下，有利于改善底板的受力條件。四川省局部已建的山區(qū)、丘陵區(qū)河道上局部水閘的底板厚度統(tǒng)計(jì)見表1。或需要利用上游水重以增加閘室的抗滑穩(wěn)定性時(shí)，閘室底板順?biāo)飨蜷L(zhǎng)度可向閘墩上游端或下游端適當(dāng)加長(zhǎng)，但伸出閘墩的懸臂長(zhǎng)度一般不宜超過閘室底板厚度。閘室底板順?biāo)飨虻拈L(zhǎng)度可依據(jù)地基條件和上部構(gòu)造的布置要求，參照已建工程所列數(shù)值初步擬定，然后經(jīng)計(jì)算在滿足穩(wěn)定和地基應(yīng)力條件下確定。四川省局部已建工程閘室底板順?biāo)鞣较蜷L(zhǎng)度統(tǒng)計(jì)見表1。工程名稱閘室水深閘高工程名稱閘室水深閘高閘室順?biāo)鏖L(zhǎng)底板底板厚壩基狀況建成備注沙坪14.520.030.0平底板2.5玉林橋福堂小天都11.515.516.017.532.519.519.529.131.039.028.026.035.040.053.0平底板平底板3.02.54.05.05.0含漂砂卵礫石和塊亞砂土漂卵石夾砂漂卵石夾砂202320232023199420232023mmm型式m時(shí)間耿達(dá)24.031.540.0平底板4.0漂卵礫石1986122.027.835.0平底板4.0漂卵礫石1972315.520.025.0平底板4.0漂卵礫石夾砂1982映秀灣10.018.025.0平底板3.5漂卵石夾砂1971木座17.022.531.0平底板2.5漂卵礫石夾砂2023金巖7.211.524.0平底板3.3砂卵石2023聯(lián)補(bǔ)19.527.042.0平底板5.0卵礫石，夾中粗砂2023白溪13.017.534.0平底板2.5砂卵石層2023三棵樹12.417.724.0平底板2.8含砂漂卵石層2023金康13.020.030.0平底板5.0含卵礫石砂土層2023自一里15.520.030.0平底板2.5政大興16.018.017.010.036.634.025.020.740.035.033.522.5平底板平底板5.05.05.54.0含漂砂卵碎礫石層自一里15.520.030.0平底板2.5政大興16.018.017.010.036.634.025.020.740.035.033.522.5平底板平底板5.05.05.54.0含漂砂卵碎礫石層夾礫質(zhì)砂砂巖、泥巖砂巖、泥巖20232023202320232023注：閘室水深為正常蓄水位時(shí)的水深。設(shè)在閘墩中間的永久縫，通常承受鉛直貫穿縫；而設(shè)在閘室底板上的永久縫，可承受鉛直貫穿縫，也可承受斜搭縫或齒形〔階梯狀〕搭接縫。永久縫的寬度，考慮到土基上水閘的高度已經(jīng)到達(dá)40m，所以本次標(biāo)準(zhǔn)修改時(shí)縫寬調(diào)整為2cm～5cm。當(dāng)閘室較高，地基層次多，各層次組成條件簡(jiǎn)潔，會(huì)消滅不均勻沉降，縫寬取值宜取大值?？p內(nèi)宜填瀝青油氈、瀝青木板或?yàn)r青泡沫板。閘墩是閘門和各種上部構(gòu)造的支承體，由閘門傳來(lái)的水壓力和上部構(gòu)造的重量及荷載都通過閘墩傳至到閘底板。閘墩通常是實(shí)體的，其縱向剛度很大，可以保證在縱向不會(huì)產(chǎn)生顯著的變形。一般承受弧形閘門的閘墩要比平板閘門的閘墩長(zhǎng)。閘墩上游墩頭一般做成半圓形，以減小水流的進(jìn)口損失；也有做成流線形的，可進(jìn)一步減小側(cè)收縮損失。下游墩頭宜做成流線形，以利水流集中。在閘墩長(zhǎng)度設(shè)計(jì)時(shí)，除了進(jìn)展穩(wěn)定和應(yīng)力計(jì)算外，還應(yīng)綜合考慮閘門的型式及布置位置，閘頂交通橋的設(shè)計(jì)布置等。閘墩的厚度通常是依據(jù)構(gòu)造要求和施工方法確定?；⌒伍l門的閘墩，由于沒有門槽，可承受較小的厚度。平面閘門的閘墩厚度，往往受門槽的深度把握。平面閘門閘墩門槽處的最小厚度，主要是依據(jù)構(gòu)造強(qiáng)度和剛度的需要確定。如承受液壓式啟閉機(jī)，門槽處最小厚度確實(shí)定，還要考慮油缸布置的需要。此外，閘墩門槽處最小厚度假設(shè)過小，還會(huì)增加施工上的困難。因此本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，平面閘門閘墩門槽處的最小厚度不宜小于0.4m。大型水閘承受弧形閘門時(shí)，當(dāng)推力過大，一般鋼筋混凝土構(gòu)造不能滿足構(gòu)造強(qiáng)度要求，而閘墩厚度又不能做得太大，這時(shí)可考慮承受預(yù)應(yīng)力錨索加固閘墩構(gòu)造的措施。工作閘門門槽應(yīng)設(shè)在閘墩水流較平順部位，這樣可以避開產(chǎn)生因水流流態(tài)不好時(shí)對(duì)閘門運(yùn)行帶來(lái)的不利影響。門槽寬深比取1.6～1.8是一種較優(yōu)的槽型，這與現(xiàn)行的DL/T5039定是全都的。檢修閘門門槽與工作閘門門槽之間的凈距離不宜小于1.5m，主要是為了滿足安裝與修理的需要，同時(shí)也便利啟閉機(jī)的布置與運(yùn)行。在我國(guó)水電工程的建設(shè)中，隨著泄洪建筑物泄流量的增大，工作水頭的提高，泄洪孔口尺寸的增大，弧形閘門所承受的推力也隨之加大。弧形閘門推力加大，閘墩的受力也隨之加大，而由于受建筑物布置及溢流寬度的限制，閘墩厚度不行能設(shè)計(jì)得過大，這就勢(shì)必惡化了閘墩的應(yīng)力狀況。從計(jì)算看，在水推力的作用下，弧門支鉸四周的閘墩內(nèi)往往會(huì)消滅很大的拉應(yīng)力，承受常規(guī)的鋼筋混凝土構(gòu)造是難以解決的。為了解決此問題，承受預(yù)應(yīng)力閘墩是很好的方法。工程實(shí)踐證明，在大型弧門的閘墩構(gòu)造設(shè)計(jì)中承受預(yù)應(yīng)力閘墩，對(duì)改善閘墩的應(yīng)力狀態(tài)，限制閘墩的變形、降低工程造價(jià)、保證工程安全運(yùn)行是很合理的技術(shù)措施?；⌒伍l門具有重量較輕、受力條件好、比一樣孔口尺寸平面閘門要求的啟閉機(jī)容量小、啟閉靈敏、不需設(shè)置門槽及過水順暢等優(yōu)點(diǎn)。在擋水高度和閘室孔口尺寸均較大，需由閘門把握泄水的水閘宜承受弧形閘門。當(dāng)永久縫設(shè)置在閘室底板上時(shí)，由于底板的整體性較差，在地基不均勻沉降的狀況下，較易造成閘底板頂面凹凸不平，閘墩側(cè)向傾斜等現(xiàn)象，從而轉(zhuǎn)變閘孔外形，使得對(duì)閘孔變形很敏感的弧形閘門難以適應(yīng)，因此宜承受平面閘門。假設(shè)承受弧形閘門，宜使用在巖基上的水閘，或者地基承載力較大，擋水高度不高的水閘，但需作好止水和防滲?；⌒伍l門支座宜布置在下游最高洪水位以上。當(dāng)支座布置確有困難時(shí)，經(jīng)論證后，在確保支座安全運(yùn)行狀況下、實(shí)行保護(hù)措施后，支座也可布置在下游洪水位以下。對(duì)于有排冰要求的水閘，閘室孔口尺寸一般較大，且過流水位以上的凈空要求較高，宜承受平面閘門或下臥式弧形閘門。多泥沙河流上的水閘，泥沙的淤積可能給閘門啟閉帶來(lái)困難，因此，不宜承受下臥式弧形閘門。依據(jù)局部已建工程的閱歷較大，因此在有條件時(shí)宜承受弧形閘門。如承受平板閘門，則應(yīng)對(duì)結(jié)合門槽設(shè)計(jì)，對(duì)底部范圍采用特地的保護(hù)措施。對(duì)于露頂式閘門頂高確實(shí)定，在過去工程設(shè)計(jì)中分兩種狀況考慮，第一種狀況是泄洪閘或沖沙閘，以正常蓄水位加0.3m～0.5m的超高作為閘門的頂高。由于泄洪時(shí)，閘門是要開啟的，而且在閘門全部翻開以前上游洪水位不會(huì)超過正常蓄水位。閘門全開后洪水有可能超過正常蓄水位，此時(shí)閘門已不擋水了。其次種狀況是開敞式進(jìn)水閘的露頂閘門，頂高就要按正常擋水位和校核洪水位中二者最高的水位加超高后確定。由于在校核洪水位時(shí)進(jìn)水閘一般是關(guān)閉或局部開啟，不允許過多的洪水進(jìn)入引水道。常用的閘門啟閉機(jī)主要有卷?yè)P(yáng)式、螺桿式和液壓式三種。固定卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)是應(yīng)用最廣泛的一種，其定型產(chǎn)品有兩種，一種是卷?yè)P(yáng)式平面閘門啟閉機(jī)，另一種是卷?yè)P(yáng)式弧形閘門啟閉機(jī)。固定卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)適用于閉門時(shí)不需施加壓力，且要求在短時(shí)間內(nèi)全部開啟的閘門，一般每孔布置一臺(tái)。螺桿式啟閉機(jī)一般只適用于閘門尺寸和要求的啟閉力都很小的小型水閘。其使用簡(jiǎn)便，價(jià)格廉價(jià)。液壓式啟閉機(jī)是一種比較抱負(fù)的啟閉設(shè)備，其優(yōu)點(diǎn)是利用液壓原理，可以用較小的動(dòng)力獲得很大的啟門力，同時(shí)體積小，重量輕，不需要很大的排架機(jī)房，其機(jī)房、管路以及工作橋的工程造價(jià)較省。此外液壓傳動(dòng)比較平穩(wěn)和安全〔有溢流閥，超載時(shí)起自動(dòng)保護(hù)作用，并較易實(shí)現(xiàn)遙測(cè)遙控和自動(dòng)化。液壓式啟閉機(jī)缺點(diǎn)是金屬加工條件要求較高。加工精度的凹凸對(duì)液壓?jiǎn)㈤]機(jī)的使用效果影響較大，同時(shí)設(shè)計(jì)選用時(shí)要留意解決閘門起吊同步問題，否則會(huì)發(fā)生閘門歪斜卡阻現(xiàn)象。目前國(guó)內(nèi)已有多家企業(yè)能夠制造液壓?jiǎn)㈤]設(shè)備，其使用效果也還不錯(cuò)，近年來(lái)已有越來(lái)越多的水閘工程承受了液壓式啟閉機(jī)。在閘室頂部設(shè)置胸墻構(gòu)造，其作用主要是為了減小閘門高度，從而減輕閘門重量和啟閉機(jī)噸位。胸墻在閘室中的位置總是與閘門位置協(xié)作在一起的，一般布置在閘門的上游側(cè)。胸墻采用板式構(gòu)造時(shí)，直接支承在閘墩上；承受板梁式構(gòu)造時(shí)，頂梁和底梁水平支承在閘墩上，板支承在頂梁和底梁上。為了使水流平順地通過閘孔，減小局部阻力，增大泄流力氣，胸墻上游面底部宜做成流線形。胸墻與閘墩的連接方式應(yīng)與閘室的構(gòu)造要求相協(xié)調(diào)。當(dāng)胸墻高度小于3m時(shí)，宜用簡(jiǎn)支式連接，由于簡(jiǎn)支式構(gòu)造受力明確、計(jì)算簡(jiǎn)潔、施工便利，但閘室整體性差，抗震性不好。對(duì)于永久縫設(shè)置在底板上的水閘，胸墻與閘墩不應(yīng)承受固支式連接，以免由于地基不均勻沉降，支承部位的變形等不利因素產(chǎn)生構(gòu)造次應(yīng)力，造成不良后果。對(duì)于閘室上部工作橋、檢修便橋、交通橋等橋梁與水庫(kù)水位的相互關(guān)系，既要考慮橋梁不能影響閘孔泄流，也需保證橋梁自身的安全。當(dāng)閘室上部工作橋、檢修便橋和交通橋的支座為活動(dòng)簡(jiǎn)支支座時(shí)，應(yīng)將支座設(shè)置在正常蓄水位以上?！舶濉车拙壍乃婢€通過計(jì)算或模型試驗(yàn)?zāi)艽_定時(shí)，可按梁〔板〕底緣位置處的水面線高程來(lái)確定梁的超高值。本條是針對(duì)建在土質(zhì)松軟地基上的水閘需特別留意的事項(xiàng)。一般狀況下能避開時(shí)，是不宜選擇在此類地基上建閘的。在無(wú)法避開且范圍較大、處理代價(jià)太高時(shí)，應(yīng)從閘室構(gòu)造上考慮承受適合此類地基的閘室型式。本條是按現(xiàn)行的DL/T5082求。依據(jù)震害調(diào)查說(shuō)明，地震區(qū)閘室構(gòu)造的布置宜力求均勻，閘室宜承受鋼筋混凝土整體構(gòu)造，構(gòu)造分縫宜設(shè)在閘墩上。凡承受整體式鋼筋混凝土構(gòu)造的水閘震害較輕，而分別式構(gòu)造震害較8、9建筑漿砌塊石構(gòu)造的水閘。防滲排水布置土基上閘基防滲長(zhǎng)度〔又稱滲徑長(zhǎng)度基的接觸線長(zhǎng)度，是閘基滲流的第一根流線長(zhǎng)度，在以往水閘設(shè)計(jì)時(shí)，習(xí)慣承受勃萊法〔W.G..Bligh〕或萊因法〔E.W.Lane〕確定。前者用于平底板無(wú)垂直防滲體的閘基，后者用于有垂直防滲體或較深齒槽的閘基。勃萊法與萊因法統(tǒng)稱滲徑系數(shù)法〔又稱直線比例法。勃萊法認(rèn)為沿著閘基單位長(zhǎng)度消減的水頭是一樣的，而萊因法認(rèn)為閘基水平滲徑的防滲效能只有垂直滲徑的1/3。勃萊對(duì)印度一些閘壩工程〔其中一些工程患病破壞〕278座閘壩工程〔其中約有150座患病破壞〕所謂的勃萊系數(shù)和萊因系數(shù)，這些系數(shù)在早期出版的設(shè)計(jì)手冊(cè)之類的文獻(xiàn)中都可以查到。勃萊提出的滲徑系數(shù)只反映了地基土質(zhì)的不同，沒有考慮到地基土層防滲性能的不均勻性及閘基輪廓線布置的簡(jiǎn)潔性；萊因提出的滲徑系數(shù)，雖已考慮到水平滲徑與垂直滲徑消減水頭的不均勻性，但認(rèn)為垂直滲徑防滲效能與水平滲徑防滲效能的比值是一個(gè)固定不變的“三倍”關(guān)系，這不夠全面。實(shí)際上，垂直滲徑防滲效能與水平滲徑防滲效能的比值，應(yīng)隨地基特性，地下輪廓布置型式，垂直滲徑長(zhǎng)度與水平滲徑長(zhǎng)度的比值不同而異。此外，滲徑系數(shù)法計(jì)算精度不高，特別是由該方法確定的滲透壓力及出逸坡降很不準(zhǔn)確，甚至有很大的誤差。但是，由于滲徑系數(shù)法格外簡(jiǎn)潔，在布置閘基地下輪廓線時(shí)，用來(lái)初步擬定防滲長(zhǎng)度，照舊是可取的?！?.3.2〕[J]。對(duì)各類土層允許滲流坡降參考建議值可參見本標(biāo)準(zhǔn)第8章的規(guī)定。本標(biāo)準(zhǔn)在收集了數(shù)十個(gè)工程的土工試驗(yàn)資料后，提出的各類土層允許滲流坡降值參考建議值參見附錄K。應(yīng)當(dāng)指出，公式〔6.3.2〕主要用于工程規(guī)劃和預(yù)可行性爭(zhēng)論階段初擬閘基防滲長(zhǎng)度時(shí)使用，在工程可行性爭(zhēng)論設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)階段，按公式〔6.3.2〕初擬的閘基防滲長(zhǎng)度，還應(yīng)用改進(jìn)阻力系數(shù)法、二維或三維的數(shù)值計(jì)算方法等進(jìn)展校驗(yàn)后確定?！?.3.6無(wú)論土質(zhì)地基還是巖石地基，水閘地下輪廓線布置均應(yīng)遵照防滲與導(dǎo)流〔排水〕相結(jié)合的原則，即在水閘上游側(cè)布置防滲設(shè)施，如防滲鋪蓋，垂直防滲體〔巖石地基上的水泥灌漿帷幕、土質(zhì)地基上的混凝土防滲墻和鋼筋混凝土板樁等〕或截水槽等。用來(lái)延長(zhǎng)滲徑，削減底板滲透壓力，降低閘基平均滲透坡降，并保證不超過規(guī)定的允許值；在水閘下游側(cè)布置排水設(shè)施，如排水孔〔或排水井、排水溝〕和濾層等，使?jié)B透水流盡快地排走，防止?jié)B流出口處發(fā)生滲透變形，并削減底板滲透壓力，增加閘室的抗滑穩(wěn)定性。粉土、黏土地基不易產(chǎn)生滲流變形，防滲設(shè)施多數(shù)承受鋪蓋的型式。鋪蓋材料可承受鋼筋混凝土鋪蓋、黏土鋪蓋，近年來(lái)隨著土工合成材料的推廣應(yīng)用，也可承受土工膜防滲材料。承受黏土鋪蓋時(shí)，黏土的滲透系數(shù)應(yīng)比地基上的滲透系數(shù)小100倍以上。依據(jù)試驗(yàn)資料，當(dāng)兩層土滲透系數(shù)相差100倍以上時(shí)，滲透系數(shù)小的土層中滲流量可無(wú)視不計(jì)，對(duì)閘基底的滲透壓力分布的影5%。當(dāng)承受土工膜防滲鋪蓋時(shí)，防滲土工膜下部應(yīng)設(shè)墊層，上層應(yīng)設(shè)保護(hù)層。山區(qū)、丘陵區(qū)的河道大局部土質(zhì)地基由不同層次的漂石〔塊石、卵石〔碎石、礫和砂組成的砂卵礫石層，由于砂性土地基簡(jiǎn)潔產(chǎn)生滲流變形，防滲設(shè)施一般都承受水平鋪蓋和垂直防滲體〔混凝土防滲墻、鋼筋混凝土板樁、水泥砂漿帷幕，高壓噴射灌漿，土工膜垂直防滲等〕相結(jié)合的布置形式，用來(lái)延長(zhǎng)滲徑，削減底板滲透壓力、降低閘基平均滲流坡降；假設(shè)只承受鋪蓋防滲，其長(zhǎng)度可能需要很長(zhǎng)，非但不經(jīng)濟(jì)，而且防滲效果也不抱負(fù)。因此，一般工程需和垂直防滲體結(jié)合使用，才有可能取得最正確效果。垂直防滲體的入土深度應(yīng)依據(jù)滲流計(jì)算、工程投資，并結(jié)合施工方法確定。目前在山區(qū)、丘陵區(qū)水電站水閘的設(shè)計(jì)中承受混凝土防滲墻作為垂直防滲體比較多，其優(yōu)點(diǎn)是不受地層構(gòu)造組成的影響，在各種土基中都可使用，且造墻深度可達(dá)70m以上。據(jù)較多工程閱歷，當(dāng)防滲墻超過70m以后，投資和施工工期對(duì)方案的選擇有確定的影響，因此局部工程經(jīng)般在幾米深度上使用，在地層中大塊石較多時(shí)，下樁困難。高壓噴射灌漿和水泥砂漿帷幕都受地層可灌性影響，難以到達(dá)抱負(fù)的防滲效果。此外，在地震區(qū)粉細(xì)砂地基上，閘底板下布置的垂直2為四川省局部已建成投入運(yùn)行水閘的鋪蓋及防滲墻設(shè)置統(tǒng)計(jì)表。2鋪四川省局部土基上水閘防滲墻統(tǒng)計(jì)表蓋 混凝土防滲墻厚度 厚度 深度型式壩基狀況mmmmm耿達(dá)24.020.02.00.851.5全封閉漂卵礫石122.020.02.00.832.0懸掛式漂卵礫石315.515.53.00.821.0全封閉漂卵礫石夾砂木座17.025.01.30.812.0全封閉漂卵礫石夾砂東風(fēng)15.015.01.50.835.0懸掛式漂卵石土三棵樹12.415～35.92.00.817.6懸掛式含砂漂卵石層黑河塘14.018.02.00.830.0懸掛式漂卵礫石夾砂河口17.010～201.50.826.0懸掛式竹格多15.535.01.50.839.0懸掛式塊碎石土桑坪6.515.02.00.816.0懸掛式漂(塊)卵石層小天都32.525～502.50.868.5懸掛式漂卵石夾砂自一里15.535.02.00.834.0懸掛式含漂砂卵碎礫五一橋14.014.01.50.825.0懸掛式漂卵礫石質(zhì)砂白溪13.015.02.00.831.5全封閉砂卵石層注：閘室水深為正常蓄水位時(shí)的水深。注：閘室水深為正常蓄水位時(shí)的水深。在閘室底板的上、下游端，通常設(shè)有深度為0.5m～2.5m的齒槽，既能增加滲徑長(zhǎng)度，降低閘基底部滲透壓力，減小滲透水流的出逸坡降，又能增加閘室的抗滑穩(wěn)定性。混凝土或鋼筋混凝土鋪蓋的厚度，應(yīng)依據(jù)計(jì)算及構(gòu)造型式確定。為了保證鋪蓋防滲效果和便利施工，混凝土或鋼筋混凝土鋪蓋宜做成等厚型式；在鋪蓋周邊過水部位宜設(shè)確定深度齒槽以防水流掏刷。為了削減地基不均勻沉陷和溫度變化的影響，混凝土或鋼筋混凝土鋪蓋通常設(shè)有順?biāo)飨蚝痛怪彼鞣较虻挠谰每p，永久縫距宜承受8m～20m。黏土鋪蓋的厚度，應(yīng)依據(jù)鋪蓋土料的允許水力坡降值計(jì)算確定，要求鋪蓋任何部位的厚度均不得小于該部位鋪蓋頂?shù)酌嫠^差與允許水力坡降的比值4～6，但為了保證鋪蓋碾壓施工質(zhì)量，黏土鋪蓋前端厚度不宜小于0.6m，向閘室方向漸漸加厚，頂部應(yīng)有保護(hù)層。防滲土工膜的厚度應(yīng)依據(jù)作用水頭，膜下土體可能產(chǎn)生裂隙寬度，膜的應(yīng)變和強(qiáng)度等因素確定。依據(jù)水閘工程實(shí)踐閱歷，承受的土工膜厚度不宜小于0.5mm。在嚴(yán)寒和嚴(yán)寒地區(qū)，為了防止凍融破壞，混凝土、鋼筋混凝土鋪蓋或黏土，壤土鋪蓋均應(yīng)避開冬季暴露于大氣中。混凝土防滲墻的厚度主要是依據(jù)滲流、構(gòu)造計(jì)算，成槽器開槽尺寸確定，在山區(qū)、丘陵區(qū)的水閘工程，一般在河床土基中大塊石較多，主要使用沖擊鉆造孔成槽，其防滲墻最小厚度宜在0.6m水泥砂漿帷幕或高壓噴射灌漿帷幕在軟基上原主要應(yīng)用于施工圍堰等臨時(shí)工程，近年來(lái)在局部擋水高度不高的軟基水閘開頭承受。水泥砂漿帷幕或高壓噴射灌漿帷幕的厚度主要是依據(jù)防滲計(jì)算要求和施工條件，按其布置的灌漿孔、排距，灌漿壓力的大小，漿液影響范圍確定。鋼筋混凝土板樁的厚度及寬度主要依據(jù)防滲要求和打樁設(shè)備條件確定。依據(jù)工程閱歷，鋼筋混凝土板樁最小厚度不宜小于0.2m，寬度不宜小于0.4m，這樣既可滿足防滲要求，也可滿足構(gòu)造剛度要求，同時(shí)便于施工，也便于在板樁側(cè)面設(shè)置齒槽。排水溝的寬度應(yīng)依據(jù)透水層的厚度以及排水溝的間、排距確定，一般不宜小于0.4m，排水溝內(nèi)應(yīng)按濾層構(gòu)造要求敷設(shè)導(dǎo)滲層，排水溝的深度取決于導(dǎo)滲層需要的厚度。為加強(qiáng)和提高排水溝的排水力氣，也可在溝內(nèi)埋設(shè)具有反濾設(shè)施的濾水管。依據(jù)三向電模擬試驗(yàn)成果，排水井井管內(nèi)徑承受0.2m～0.3m時(shí)，減壓效果最正確。當(dāng)井徑0.3m0.2m。消能防沖布置卵石，隨洪水下泄，假設(shè)過閘水流承受底流式消力池水躍消能，則推移質(zhì)對(duì)消力池底板的磨損很大，底板及尾坎極易破壞。近年來(lái)很多山區(qū)水閘工程實(shí)際承受的是閘后斜坡護(hù)坦急流式水面連接，同時(shí)加強(qiáng)護(hù)坦的抗沖磨保護(hù)；在護(hù)坦末端形成的較深沖坑，應(yīng)設(shè)置深齒槽或防沖沉井加以保護(hù)，以防止淘刷護(hù)坦根底。深齒槽或防沖沉井的深度應(yīng)大于貼壁沖坑的深度。局部工程在護(hù)坦后還設(shè)置有海漫以防止沖坑的擴(kuò)大。為了減小推移質(zhì)泥沙對(duì)護(hù)坦底板混凝土的磨損，在護(hù)坦底板頂層應(yīng)設(shè)置抗沖磨混凝土。對(duì)推移質(zhì)泥沙粒徑較大的重要水閘在不易修復(fù)的閘室底板及其以上1.2m～1.6m承受鋼板保護(hù)。四川省上世紀(jì)七十年月初建成的南椏河Ⅲ級(jí)、漁子溪Ⅰ級(jí)等幾座水閘，承受上述工程措施后至今已運(yùn)行30多年，閘室底板根本未損壞，只是護(hù)坦外表抗磨混凝土進(jìn)展了修補(bǔ)。而另一座同期建成的水閘，因其閘室承受的是高標(biāo)號(hào)混凝土保護(hù)，運(yùn)行20多年后閘室底板混凝土磨損嚴(yán)峻，甚至鋼筋都磨損出露了，又重按上述方法進(jìn)展了閘室底板的鋼板保護(hù)，護(hù)坦表層也進(jìn)行了修補(bǔ)。在大流量、低水頭、河道坡度緩、含沙量較小、泥沙粒徑較細(xì)的河道上建閘，宜承受底流式消力池消能。下挖式消力池、突檻式消力池或綜合式消力池是底流式消能的三種主要型式，其作用都是增加下游水深，以保證產(chǎn)生漂移式水躍。依據(jù)試驗(yàn)爭(zhēng)論資料，假設(shè)設(shè)計(jì)得當(dāng)，可消殺水流全部動(dòng)能的40%～70%，其剩余的能量對(duì)池后河床還可能造成沖刷，池后單寬流量和流速還比較大，分布也不很均勻，水流紊動(dòng)還比較嚴(yán)峻，因此緊接消力池后，還宜設(shè)置海漫和防沖齒槽〔或防沖墻。其常用坡度為1:4～1:5；如坡度過陡，出閘水流流速較大時(shí)，水流將脫離斜坡面產(chǎn)生局部真空，1:4消力池斜坡段可局部或全部移至閘室內(nèi)，以縮短消力池長(zhǎng)度，節(jié)約工程投資。假設(shè)承受一級(jí)消力池深度較深，且實(shí)行綜合消能措施后，出池水流的流速仍較大、流態(tài)差且對(duì)下游河床產(chǎn)生較嚴(yán)峻的沖刷，對(duì)下游重要建筑物等產(chǎn)生較嚴(yán)峻的影響時(shí)，可承受二級(jí)或多級(jí)消力池消能。消力墩、消力檻等關(guān)心消能工的設(shè)置，目的是為了改善水流條件，提高消能效果，且能減小消力池尺寸，節(jié)約工程量。由于關(guān)心消能工選用的布置型式和尺寸有所不同，其主要作用也不同，對(duì)于有排冰或大量漂移物要求的水閘，假設(shè)關(guān)心消能工選用不當(dāng)，不但不起作用，甚至還會(huì)產(chǎn)生副作用，危害消力池的安全。對(duì)于有大量推移質(zhì)泥沙的水閘也不宜承受關(guān)心消能工。大、中型水閘假設(shè)用關(guān)心消能工，其布置型式和尺寸宜通過水工模型試驗(yàn)確定。四川省局部已建水閘工程消力池、護(hù)坦、海漫和防沖齒槽主要尺寸見表3。山區(qū)河流一般坡降都較大，有些河流在其河道上會(huì)有自然的跌坎，如將水閘軸線選擇在跌坎上游，可充分利用跌坎的落差，承受挑流式消能。面流消能是在下游水深較大的條件下使用，分為戽斗面流式消能和跌坎面流式消能兩類。當(dāng)水閘下游水深度較大，且河床及岸坡抗沖刷力氣較強(qiáng)時(shí)，宜承受跌坎面流式消能；當(dāng)水深變幅較大時(shí)，宜承受戽斗面流消能。面流消能的特點(diǎn)是利用跌坎將高速水舌導(dǎo)向下游水面。在跌坎后，水舌縱向集中，并在底部形成充分發(fā)育的橫軸漩輥，通過表層主流與底層漩輥之間的剪切和摻混作用而到達(dá)消能的目的。由于表層流速較大、連續(xù)距離較長(zhǎng)，對(duì)尾水位的變幅很敏感，流態(tài)變化大且很不穩(wěn)定，因此，這種消能方式僅適用于下游河道尾水深度較大、變化較小、河床質(zhì)較粗、抗沖力氣較強(qiáng)的狀況。面流式消能的優(yōu)點(diǎn)是有利于泄放冰凌和漂移物，閘下可不設(shè)海漫。由于水舌橫軸漩輥的作用，下游河床即使發(fā)生局部沖刷，較粗的河床質(zhì)被挾帶積存在跌坎下，沖刷坑遠(yuǎn)離跌坎，也不致危及跌坎根底的安全。丘陵區(qū)大型多孔水閘，在把握運(yùn)行中常常只需要開啟局部閘孔泄流，此時(shí)需設(shè)置隔墻進(jìn)展分區(qū)消能防沖布置，對(duì)防止消力池中折沖水流，改善下游的流態(tài)有利，閘門的開啟一般為分區(qū)均勻開啟。山區(qū)河流的中小型水閘，由于閘室下游一般水深都缺乏，閘門均勻開啟對(duì)消能防沖都較為有利。海漫是保護(hù)消力池后河道過渡沖刷危及消力池護(hù)坦底板的安全的設(shè)施，過去常用干砌塊石，鉛絲籠裝塊石或漿砌塊石等。山區(qū)河流因其河道坡降陡，汛期洪水大漲大落，這些材料抗沖刷力氣低簡(jiǎn)潔損壞沖走。近年來(lái)在山區(qū)、丘陵區(qū)水閘工程中，一般都使用鋼筋混凝土板，板間設(shè)縫，4m×5m的方形0.5m～1m。海漫末端應(yīng)設(shè)1～2m深的防沖齒槽〔或防沖墻，底寬不小于0.5度打算，下游側(cè)面可為直墻。工程名稱工程名稱m長(zhǎng)度消力池池深 底板厚齒槽深長(zhǎng)度護(hù) 坦厚度 齒槽深長(zhǎng)度海厚度 15.0(沉井)———查圖查圖查圖19.0(沉井)———mmmmmmmmm百花灘13.565～402.52.5～1.52.5～1.5——————小三峽17.050、601.52.07.0———41.26.0玉林橋11.544.03.02.5/3.5———90政16.060.05.03.010.0——————金銀臺(tái)18.055.03.02.0～3.08.0——————大興17.068.02.52.5——————千佛巖10.040.02.02.510.0———10.01.02.0小龍門10.350.02.01.08.0水津關(guān)10.0————30～402.06.052.02.04.0偏橋5.2————30.01.5550.01.5木座17.0————481.05.0271.03.5金巖7.2————301.53.6205.8聯(lián)補(bǔ)19.5————60.03.06.0336.0白溪13.0————45.02.05.540.00.52.5三棵樹12.4————40.01.57.5———沙坪14.5————40.02.06.6520.01.05.9竹格多15.5————45.01.58.0———黑河塘14.0————30.02.54.5201.04.5五一橋14.0————40.02.07.0201.06.0自一里15.5————40.02.06.0———小天都32.5————49.02.07.020.01.0—太平驛16.0————80.02～3.5福堂17.5————80/12查圖耿達(dá)24.0— — — —752.28.0— — —122.0— — — —552.68.0— — —315.5— — — —32.02～4.06.0— — —映秀灣10.0————60.03.02360兩側(cè)連接布置水閘與兩岸的連接是指在河床中布置了泄洪閘、沖沙閘、排污閘等主要泄水建筑物后，左、右兩側(cè)與岸坡還有局部空隙，一般用擋水壩段與兩岸相連接形成封閉的擋水前沿。在地基承載力較低的地層上，為了滿足承載力要求，可承受扶壁式或空箱式構(gòu)造。土或漿砌石擋墻加以保護(hù)。連接建筑物在滿足構(gòu)造自身穩(wěn)定的同時(shí)應(yīng)作好根底的防滲和繞滲措施地基防滲系統(tǒng)連成封閉的整體。水閘上、下游導(dǎo)墻除用來(lái)?yè)跬?，保護(hù)河道兩岸邊坡外，其主要作用是將上游水流平1倍水深的長(zhǎng)度10o。護(hù)坦后可用扭曲面與下游護(hù)岸相連接。上、下游河道整治水閘建成后，轉(zhuǎn)變了原河道的自然狀況，上游蓄水后抬高了水位，河面一般比原河的沖刷，造成岸坡的不穩(wěn)，宜實(shí)行工程措施加以保護(hù)。挖影響主流的邊角或加設(shè)丁壩，順壩等措施，使主流歸槽。水閘工程興建過程中，無(wú)論一期施工完成還是分期施工完成都有上、下游導(dǎo)流圍堰工程，尤其是泄洪閘、沖沙閘上、下游的圍堰在工程完工后要求根本撤除干凈。因上游圍堰位下達(dá)不到泄洪流量要求；河床式電站由于下游尾水位抬高，則會(huì)影響電站的發(fā)電量。上、下游河道整治護(hù)坡、護(hù)底工程一般是通過計(jì)算、動(dòng)床模型試驗(yàn)或工程類比確定。護(hù)坡下部和護(hù)底末端應(yīng)設(shè)防沖齒槽〔或防沖墻〕，防沖齒槽的底高程宜在沖刷最低點(diǎn)以下1m～2m。水力設(shè)計(jì)7.0.1原標(biāo)準(zhǔn)無(wú)“閘孔不同開度泄流計(jì)算”的要求，依據(jù)已建工程閱歷，有了該計(jì)算成果及相應(yīng)的閘孔泄流曲線，可為水閘的運(yùn)行治理供給便利。另一種是泄流時(shí)自由水面受到閘門〔局部開啟〕或胸墻的阻擋，呈孔流狀態(tài)。在水閘的整個(gè)相互轉(zhuǎn)換，即由堰流狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭琢鳡顟B(tài)，或由孔流狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檠吡鳡顟B(tài)。泥沙〔含懸移質(zhì)和推移質(zhì)〕過閘，已建水閘大多數(shù)是無(wú)坎平底閘閘在平底板上設(shè)有折線型或曲線型低堰力氣。也有少數(shù)水閘承受有用型低堰。由于低堰的水流條件比較簡(jiǎn)潔，其流量系數(shù)受堰型、準(zhǔn)附錄A僅列出常用的平底閘閘孔總凈寬計(jì)算公式寬計(jì)算可參考《水力學(xué)計(jì)算手冊(cè)》等。時(shí)應(yīng)盡量使胸墻或涵洞頂板底面高于泄洪閘泄洪時(shí)的上游水位力條件，使水庫(kù)水面淤積污物等能順當(dāng)下排。的兩個(gè)計(jì)算公式，即本標(biāo)準(zhǔn)附錄A中的公式A.〕和公式A.。在一般狀況下，計(jì)算平〔A.沒度h/H≥0.〕時(shí)，也可承受以流速水頭為主要因素的計(jì)算公式，即按公式A.〕計(jì)算s 0式A.。經(jīng)比照計(jì)算，依據(jù)公式〔A.4〕的計(jì)算結(jié)果與依據(jù)原標(biāo)準(zhǔn)編制說(shuō)明中所介紹的考慮逆向恢復(fù)落差的公式計(jì)算所得結(jié)果比較接近。公式〔A.4〕中漂移堰流綜合流量系數(shù)具有計(jì)算簡(jiǎn)〔h/H0.9〕A〔A.4〕s 0計(jì)算閘孔總凈寬?，F(xiàn)對(duì)公式〔A.1〕中的幾個(gè)系數(shù)值確實(shí)定說(shuō)明如下：堰流流量系數(shù)mm與進(jìn)口翼墻的型式有關(guān)，一般為0.32～0.385，理論最大值為0.385。依據(jù)2023年6月《水利水電科技進(jìn)展》第23卷第3m難以到達(dá)0.385，流量系數(shù)m取值的m的取值在0.36～0.375設(shè)計(jì)中無(wú)坎平底寬頂堰流量系數(shù)m可依據(jù)不同的翼墻或墩頭進(jìn)口型式〔如直角形、八角(其次版)〔2023年〕孔的邊墩有不同型式的翼墻、導(dǎo)墻與其連接，因此本標(biāo)準(zhǔn)附錄A中只列出了圓弧形翼墻或墩頭進(jìn)口平底閘寬頂堰流量系數(shù)mm用時(shí)可查前述計(jì)算手冊(cè)。曲線型低堰的流量系數(shù)，則與堰高和堰上水頭比值P/H及堰的外形〔如上游面的斜度〕0編的《水力計(jì)算手冊(cè)》(其次版)〔2023年〕中介紹的公式承受。堰流側(cè)收縮系數(shù)ε值〔包括邊墩和中墩ε值的大小來(lái)綜合反映。影響ε值的因素很多，如閘孔寬度、堰型、墩〔墻〕型、堰高及作用水頭等。對(duì)流量系數(shù)時(shí)可不必計(jì)算側(cè)收縮系數(shù)，而用加權(quán)平均的綜合流量系數(shù)來(lái)反映，見公式A.。因此本標(biāo)準(zhǔn)不再給出平底閘堰流側(cè)收縮系數(shù)值參考有關(guān)水力學(xué)手冊(cè)中所介紹的公式承受。堰流漂移系數(shù)值h/Hs 0≤0.721.0h/H＞0.72s 0沒出流，此時(shí)，寬頂堰的漂移系數(shù)取值，與h/H的比值有關(guān)。原標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)別列津斯基的s 0試驗(yàn)成果，給出了漂移度小于或等于0.98時(shí)的漂移系數(shù)值；同時(shí)依據(jù)原安徽省水利科學(xué)爭(zhēng)論所對(duì)某閘高漂移度堰流水工模型試驗(yàn)成果，給出了漂移度等于0.99時(shí)的漂移系數(shù)值。但標(biāo)準(zhǔn)在給出了計(jì)算平底閘堰流漂移系數(shù)值的閱歷公式，即公式〔A.3〕的同時(shí)，還給出了漂移系數(shù)值表，該表是公式〔A.3〕的表格化，見表A.2，可供設(shè)計(jì)查用。公式〔A.3〕是南京水利科學(xué)爭(zhēng)論院的爭(zhēng)論成果中的閱歷公式〔見毛昶熙等編著的《閘壩工程水力學(xué)與設(shè)計(jì)管199521。對(duì)公式〔A.4〕中的漂移堰流綜合流量系數(shù)μ 值確實(shí)定說(shuō)明如下：漂移堰流綜合流量系0數(shù)可定義為漂移堰流側(cè)收縮系數(shù)與流速系數(shù)的乘積。依據(jù)南京水利科學(xué)爭(zhēng)論院的爭(zhēng)論成果〔見毛昶熙“堰閘隧洞的泄流力氣計(jì)算公式商榷”一文1999年第10期，漂移堰流綜合流量系數(shù)值主要與漂移度有關(guān)，可按閱歷公式〔A.5〕計(jì)算求得，公式〔A.5〕的常數(shù)項(xiàng)已稍作修改。表A.3〔A.5〕的表格化。A.6數(shù)和孔流漂移系數(shù)應(yīng)如何計(jì)算與取值〔199521〕的介紹，本標(biāo)準(zhǔn)給出了寬頂堰上孔流流量系數(shù)的計(jì)算公式，見公式A.〕～A.9。公式〔A.7〕綜合考慮了流速和垂直收縮對(duì)孔口出流的影響；由于平面?zhèn)仁湛s對(duì)閘門〔或胸墻〕孔口泄流力氣影響較小，因此該公式不反映側(cè)收縮的影響?，F(xiàn)將公式〔A.7〕～〔A.9〕表格化〔取孔流流速系數(shù)值為0.91.，見表A.h〔科學(xué)出版社，197951的介紹，孔流漂移系數(shù)＇值與s

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c

A.5。

Hh“c在山區(qū)多泥沙河流上的中、高水頭引水式電站，如含沙量較大，為減小泥沙對(duì)機(jī)組要求。在水閘設(shè)計(jì)中，過閘單寬流量的承受，對(duì)水閘的工程造價(jià)和下游消能防沖設(shè)施的安游的消能防沖設(shè)施〔包括護(hù)底、護(hù)岸工程〕也得加大加強(qiáng)，也會(huì)增加工程造價(jià)。因此，選擇度的比值，閘室的構(gòu)造特點(diǎn)和消能防沖設(shè)施等因素。由于山區(qū)水閘常常由于河道自然比降較大，河道狹窄，漂移損失小，水閘上運(yùn)行安全、不影響下游河床〔河岸〕的穩(wěn)定，不增加造價(jià)為原則。依據(jù)水閘的運(yùn)用要求，其上、下游水位，過閘流量，以及泄流方式〔如閘門的開啟水位利用沖沙閘調(diào)整流量時(shí)的水力條件流量為把握消能設(shè)計(jì)的水力條件等。底流式消能可用于各類地基上大、中型水閘的泄水建筑物，在水閘工程中的應(yīng)用尤為普遍。平衡方程式求解，見公式B.〕～B.；公式中的流速系數(shù)〔2023年〕承受。消力池的長(zhǎng)度，一般依據(jù)閱歷公式計(jì)算確定，見公式B.〕～B.。產(chǎn)生負(fù)壓，消力池進(jìn)口斜坡段坡度不宜陡于1：4，應(yīng)依據(jù)過閘水流流態(tài)確定。消力池平底段長(zhǎng)度與水躍長(zhǎng)度有關(guān)。水躍長(zhǎng)度依據(jù)閱歷公式計(jì)算確定，閱歷公式很多，有陳椿庭公式、原準(zhǔn)推舉B.布置0.7～0.8。〔常取計(jì)算大值，見公式B.〕～B.。在依據(jù)抗沖要求計(jì)算消力池底板的始端厚度的閱歷公式中k值依據(jù)南京水利科學(xué)爭(zhēng)論院的爭(zhēng)論成果〔見《閘壩工程水力學(xué)與設(shè)計(jì)治理〕取0.175～10.20板上的脈動(dòng)壓力P，本標(biāo)準(zhǔn)推舉脈動(dòng)壓力依據(jù)DL5077m閘上的水頭不大，有些中、小型工程在前期設(shè)計(jì)中脈動(dòng)壓力值取躍前收縮斷面流速水頭的5％計(jì)算。依據(jù)消力池的構(gòu)造強(qiáng)度和穩(wěn)定要求，消力池底板的厚度不宜過小。依據(jù)我國(guó)建國(guó)以來(lái)已建山區(qū)、丘陵區(qū)水閘設(shè)計(jì)、運(yùn)用的實(shí)踐閱歷，消力池底板末端厚度不宜小于0.5m，在多泥沙河流上的消力池底板構(gòu)造厚度上應(yīng)考慮加設(shè)一層特地的抗沖磨混凝土。影響消力池設(shè)計(jì)水力條件的因素很多，狀況是比較簡(jiǎn)潔的，它與水閘上、下游水位差，過閘單寬流量，下游水深，閘門開啟程序，開啟孔數(shù)，開啟高度，開啟速度和下游水位能否利水位組合狀況進(jìn)展計(jì)算，以選定消力池的深度、長(zhǎng)度和底板的厚度。面流式消能通?？煞譃殪娑访媪魇较芎偷裁媪魇较軆煞N，前者多用于巖基上水頭較高的大、中型水閘工程，后者多用于巖基或土基上水頭較低的中、小型水閘工程。戽斗面流式消能設(shè)計(jì)主要是選擇適宜的戽斗體型〔如連續(xù)式、齒槽式，以確定戽斗半徑、仰角和戽斗高度等；跌坎面流式消能設(shè)計(jì)主要是選擇適宜的跌坎體型〔一般是連續(xù)式，以確定跌坎高度、跌坎仰角、反弧半徑和跌坎長(zhǎng)度等。依據(jù)《閘壩工程水力學(xué)與設(shè)計(jì)治理》提出的計(jì)算面流流態(tài)區(qū)界水深的閱歷公式，選定的跌坎高度應(yīng)符合公式〔B.12〕～〔B.14〕的要求，常用的跌坎面流流態(tài)為自由面流或混合面流，把握下游水深為h<h<h；跌坎面流流t1 t t2態(tài)為混合面流或漂移面流，把握下游水深為h<h<h。在泄水建筑物的末端修建垂直的陡t2 t t3坎，坎的頂面可以是水平的或帶有小的仰角，坎頂?shù)母叱桃话懵缘陀谙掠嗡?。面流式流態(tài)的范圍，要針對(duì)具體工程的最小和最大流量與相應(yīng)的最低和最凹凸游水位等情況，選擇產(chǎn)生面流式連接流態(tài)的最適宜的鼻坎布置型式。挑流式消能設(shè)計(jì)主要是選擇適宜的挑流鼻坎體型〔如連續(xù)式、齒槽式、窄縫式、集中式刷坑的深度等。設(shè)計(jì)時(shí)可參考《水工設(shè)計(jì)手冊(cè)》或《水力計(jì)算手冊(cè)》等有關(guān)文獻(xiàn)。坎坎頂高程應(yīng)高于下游水位1m～2m。對(duì)于常用的連續(xù)式或齒槽式鼻坎，其反弧半徑R與挑流坎上流速大小有關(guān)，一般取R610hh為坎頂水舌厚度m15°～30°之間。山區(qū)水閘由于河道比降大，水流夾帶大量泥沙〔包括懸移質(zhì)和推移質(zhì)，一般水閘能，消力池很簡(jiǎn)潔患病磨損破壞。依據(jù)已建工程閱歷，水閘下游不宜設(shè)置消力池流對(duì)護(hù)坦末端的保護(hù)，一般以垂直防沖保護(hù)為主，即在護(hù)坦末端設(shè)置防沖齒槽或防沖沉井，力模型試驗(yàn)驗(yàn)證。四川省局部已建水閘護(hù)坦、海漫和防沖齒槽主要尺寸見表3。對(duì)于河流床沙較細(xì)或?yàn)檐浲恋鼗墓こ蘱 H學(xué)爭(zhēng)論所提出的閱歷公式，見附錄B公式q Hq q H關(guān)于海漫長(zhǎng)度計(jì)算公式中的系數(shù)Ks值〔見《閘壩工程水力學(xué)與設(shè)計(jì)治理，作如下調(diào)整：粉砂、細(xì)沙取1～112～1110～98～7。級(jí)配差異大、層次組成簡(jiǎn)潔，其抗沖力氣很不全都，海漫的長(zhǎng)度計(jì)算誤差較大，通常是依據(jù)BB.礫石、卵石、漂石地基的抗沖力氣都比平原的軟土地基高，Ks取值可略小于表B.1堅(jiān)硬黏土的取值。下泄水流經(jīng)過護(hù)坦〔海漫〔海漫〔海漫〕必需做得很長(zhǎng)，既不經(jīng)濟(jì)，也無(wú)必要，故通常在護(hù)坦〔海漫〕末端設(shè)置防沖齒槽。防沖齒槽的尺寸〔主要指深度，可依據(jù)護(hù)坦〔海漫〕末端的沖刷深度確定，不應(yīng)小于護(hù)坦〔海漫〔海漫〔海漫〕末端的單寬流量和下游水深等因素計(jì)算求得，其理論計(jì)算公式見公式B.10。該公式中河床土質(zhì)允許不沖流速的取值可依據(jù)河床土質(zhì)狀況參照類似工程資料選用計(jì)算手冊(cè)上的“黏性土的允許不沖流速表”和“無(wú)黏性土的允許不沖流速表”查用。水閘閘室進(jìn)口段由于受上游翼墻或?qū)Я鲏Φ募s束使行近流速增大鋪蓋首端河床沖刷深度的計(jì)算公式，見公式B.11，該公式的根本原理與公式B.1〕相度都小于下游防沖齒槽的深度，一般為1m～1.5m。應(yīng)依據(jù)水力設(shè)計(jì)或水工模型試驗(yàn)成果以及本條提出的6，規(guī)定閘門的啟閉挨次和開度，特別要留意避開閘門停留在可能造成較大振動(dòng)的開度區(qū)。當(dāng)下游帶來(lái)的洪水威逼。此外，多泥沙河流閘門的最小局部開啟高度，還應(yīng)考慮河道推移質(zhì)過閘時(shí)的最大粒徑。防滲排水設(shè)計(jì)土基上閘基滲透壓力的計(jì)算方法有理論法、近似法、數(shù)值法等。理論法只有在邊界似法很多，有直線比例法〔又稱滲徑系數(shù)法，即勃萊系數(shù)法或萊因系數(shù)法、直線開放法、數(shù)法以及流網(wǎng)法等。直線比例法精度較差〔特別是對(duì)于進(jìn)、出口段，不宜承受。直線開放法或加權(quán)直線法只適用于地基條件不簡(jiǎn)潔，且閘基防滲布置比較簡(jiǎn)潔的中、小型水閘工程?？滤估?dú)立變數(shù)法和巴甫洛夫斯基分段法計(jì)算精度雖然高，但計(jì)算很麻煩，一般不被承受。由我國(guó)南京水利科學(xué)爭(zhēng)論院爭(zhēng)論人員在爭(zhēng)論阻力系數(shù)法的根底上進(jìn)展了改進(jìn)以后提出來(lái)的〔見毛昶熙等“閘壩地基滲流的改進(jìn)阻力法”一文1980年第10期，既擴(kuò)大一般的手冊(cè)和教科書上都有介紹，也為一般水利技術(shù)人員所生疏，只要按規(guī)定的原則繪制，法，作為土質(zhì)地基閘基滲透壓力的根本計(jì)算方法。直線法計(jì)算閘基滲透壓力。岸墻、翼墻墻后的滲透壓力，主要與墻前水位變化狀況和墻后土基及地下水補(bǔ)給的閘底有壓滲流的計(jì)算方法進(jìn)展側(cè)向繞流計(jì)算其滲透壓力。固然，上面兩種假定都是相對(duì)的，岸墻后的側(cè)向滲透壓力，宜承受二維或三維的數(shù)值計(jì)算方法進(jìn)展計(jì)算。驗(yàn)算閘基抗?jié)B穩(wěn)定，主要是為了防止地下滲流沖蝕土質(zhì)地基并造成滲透變形，因而閘基地下輪廓線必需具有足夠的防滲長(zhǎng)度，以減小閘基底板下的滲流坡降值。最初，勃萊〔W·G·Blight，1910年〕調(diào)查了印度的閘壩破壞實(shí)例，給出各種土質(zhì)地基上建筑閘壩的地〔即允許滲徑系數(shù)〕L/H=4～8，然而勃萊不加區(qū)別〔防滲墻、板樁或截水槽等〕的防滲效果是不一樣的，垂直防滲體的防滲效果遠(yuǎn)勝于水平底板。此后，萊因〔E·W·Lane，1934年〕278座閘壩工程三倍，即L=Lx/3+Ly，式中LLxLy地基土的接觸面是最簡(jiǎn)潔發(fā)生滲透變形的部位和沿閘基底板底面水平段的滲流坡降不超過允許值和破壞坡降值，其試驗(yàn)樣本按土體分類為：巨粒類土5531144。制樣把握條件土體名稱制樣把握條件土體名稱土的分類干密度g/cm%3.70臨界坡降破壞坡降3平均值2.160.5081.585滲透系數(shù)cm/s7.30×10-2大值平均2.232.270.8932.75820.9110-2巨粒類土小值平均2.095.500.2620.6781.86×10-2統(tǒng)計(jì)樣本數(shù)4436555555礫類土砂類土大值平均1.7322.541.0522.3882.91×10-2小值平均1.480.390.4531.0481.77×10-3統(tǒng)計(jì)樣本數(shù) 19 19 21 21 31平均值2.085.410.6591.9003.13×10-3大值平均2.178.981.132.7041.35×10-2小值平均1.993.630.3450.7768.20×10-4統(tǒng)計(jì)樣本數(shù)139101011粗粒土平均值1.5816.780.7381.3521.41×10-2平均值1.5225.741.0934.5627.66×10-4細(xì)粒類土大值平均1.5930.712.2035.9643.54×10-3小值平均1.4120.250.6493.7832.49×10-5統(tǒng)計(jì)樣本數(shù)統(tǒng)計(jì)樣本數(shù)3940141438GB50287H5。5無(wú)黏性土允許滲透坡降值表滲透變形型式滲透變形型式流土型管涌型C≤3u3＜C≤5uC≥5u過渡型級(jí)配連續(xù)級(jí)配不連續(xù)0.25～0.35 0.35～0.50 0.50～0.80 0.25～0.40 0.15～0.25 0.10～0.20注1:管涌型破壞以土的臨界水力坡降除以1.5～2的安全系數(shù)，通常取1.5的安全系數(shù)；流土型破2.5系數(shù)。注2:當(dāng)有物性試驗(yàn)成果資料時(shí)，亦可依據(jù)此表選用閱歷值。455900.508，小0.2621.5～25降值根本全都，故將巨粒類土允許滲透坡降值定為0.10～0.25；對(duì)礫類土和砂類土作了適當(dāng)調(diào)整，砂類土有210.28，平均值0.738，0.4532〔試行〔SD133-84〕為0.05～0.452作為允許坡降范圍值0.2～0.3；礫類土上限亦作適當(dāng)降低；統(tǒng)計(jì)的細(xì)粒類土允許滲透坡降根本與原《水閘設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)〔試行〔SD133-84〕值一樣，故參考了原《水閘設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)〔試行〔SD133-84〕的相關(guān)內(nèi)容提出細(xì)粒類土允許滲透坡降。因此本次修訂時(shí)綜合考慮收集的試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)值和原〔試行〔SD133-84〕透坡降值作為資料性附錄提出，見附錄K。體滲透具有各向異性，但差異不是很大，大多數(shù)工程在實(shí)際使用時(shí)未考慮土體的各向異性。66各類土的水平和垂直臨界坡降水平水平垂直工程名稱層位臨界坡降滲透系數(shù)(cm/s)4.36×10-2臨界坡降(cm/s)Ⅳ層砂卵石0.410Ⅳ層砂卵石0.3955.45×10-3太平驛Ⅲ層砂卵石1.4403.46×10-3Ⅲ層塊碎石土1.7102.04×10-3Ⅳ層砂0.2801.99×10-2Ⅳ層砂0.4001.91×10-2Ⅳ層砂0.3003.22×10-2小天都沖積砂卵石層0.3701.60×10-20.6005.40×10-3瓦斯溝冰水積存層1.8306×10-42.0001.10×10-4輕粉質(zhì)壤土7.6002.75×10-516.6002.20×10-6粉土4.1301.12×10-43.5001.10×10-4二灘粉砂9.7001.20×10-511.6002.20×10-5重粉質(zhì)壤土22.2008.00×10-722.0006.25×10-7礫質(zhì)黏土14.3004.70×10-711.0002.40×10-8本標(biāo)準(zhǔn)附錄K4的統(tǒng)計(jì)成果和參考GB50287附錄K閘基滲透流量大小，應(yīng)依據(jù)閘基滲透穩(wěn)定計(jì)算要求、閘基處理工程量、閘基滲透流平驛、福堂、姜射壩、冷竹關(guān)、桑坪、小溝頭等工程，根底滲透量一般按小于枯期平均流量1%把握。反濾層的作用是防止?jié)B流出口處土體的滲透變形或流失而引起破壞最根本的要求是不允許根底土流失或穿入反濾層造成堵塞護(hù)土的穩(wěn)定性。關(guān)于反濾層級(jí)配的選擇，以往比較普遍承受蘇聯(lián)B·φ·卡勞洛夫的方法，即反濾層料d的不均勻系數(shù)60d10

d10；相鄰兩層土料間的層間系數(shù)60d40

8~10。近年來(lái)，工程上已逐

D154~5d85D的透水性，要求15d

4~5；為了使被保護(hù)土與反濾層濾料的顆分曲線大致平行，要求15D5025。D 、Dd 15 5050

為反濾層級(jí)配曲線上小于含量15%、50%的粒徑，d 、d15 50

、d 為85被保護(hù)土顆粒級(jí)配線上含量小于15%、50%、85%的粒徑。美國(guó)墾務(wù)局對(duì)反濾層設(shè)計(jì)也是承受太沙基方法，在1973年修訂的標(biāo)準(zhǔn)中提出的濾層級(jí)D配標(biāo)準(zhǔn)分別為：15d

D5，15d

D5~40，50d

25。并規(guī)定濾料中粒徑＜0.1mm含量應(yīng)85 15 50小于5%，濾料最大粒徑應(yīng)小于8cm。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定承受美國(guó)墾務(wù)局提出的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。反濾層的每層厚度，南科院在《土體滲流分析〔19803〕t≥〔6～8〕minD≥20c〔1981年〔平鋪約需30c，85〔61987〕20cm～30cm；依據(jù)國(guó)內(nèi)的實(shí)踐閱歷，反濾層層厚多數(shù)承受20cm～30cm20cm～30cm。的允許坡降”的要求為原則；否則，反濾層末端將有消滅滲透變形的可能性。據(jù)水位差、閘基防滲方式、滲流計(jì)算等確定。依據(jù)工程統(tǒng)計(jì)，排水溝可為矩形〔巖基〕或梯〔土基0.3m～0.5m0.4m～0.6m5m～15m10m～15m?！踩缫患?jí)配〕碎石，在碎石中埋設(shè)排水管〔PVC多孔排水管等，上部護(hù)坦混凝土澆筑前反濾排水溝上鋪牛自一里、小天都等電站的護(hù)坦底板下即承受此種排水方式。當(dāng)承受土工織物代替?zhèn)鹘y(tǒng)砂石料作為濾層時(shí)，選用的土工織物性能指標(biāo)測(cè)試及其保土性、透水性和防堵性的校核計(jì)算均應(yīng)符合現(xiàn)行的GB50290水閘工程的作用水頭不大，一般設(shè)單排灌漿帷幕即能滿足要求，但防滲帷幕體透水5Lu是依據(jù)已建成的水閘工程及參考DL5108的規(guī)定提出。帷幕灌漿孔的孔距、孔深和最小灌漿壓力值都是依據(jù)水閘工程實(shí)踐閱歷并參照一些已建工程實(shí)踐閱歷提出來(lái)的。對(duì)于重要的大型水閘工般應(yīng)依據(jù)實(shí)際施工中的具體狀況，對(duì)上述參數(shù)予以調(diào)整。8.0.11水平止水縫通常有垂直貫穿式和搭接式兩種，前者在縫內(nèi)設(shè)置止水片〔帶，后者式，也有兩種，一種是在縫內(nèi)設(shè)置垂直止水片〔帶，另一種只在縫面鋪貼瀝青油氈或其他柔性材料。但不管是水平止水縫或垂直止水縫，假設(shè)縫內(nèi)未設(shè)置止水片〔帶，而只在縫面縫。常用的止水片〔帶〕有紫銅片、橡膠止水帶和塑料止水帶等。紫銅片防滲性能最好，且20m處往往是止水的薄弱點(diǎn)，假設(shè)連接處理不好，止水防滲問題仍未徹底解決。土基上防滲墻頂部與閘室底板或鋪蓋底板接頭應(yīng)為嵌入式軟接頭入閘室底板或鋪蓋底板側(cè)邊的縫寬在5cm，墻頂部的縫寬在5cm～10cm之間，縫內(nèi)布置的止水與上部止水牢靠連接封閉，縫內(nèi)填充柔性材料?；鶐r閘基沉降變形小，永久縫的寬度一般承受2cm。礎(chǔ)大，四川境內(nèi)的很多已建或在建工程的永久縫的寬度一般承受2cm～5cm。如太平驛5cm、5cm4cm4cm4cm4cm。因此，從上述工程看，永久縫2cm～5cm構(gòu)造設(shè)計(jì)一般規(guī)定國(guó)家現(xiàn)行的DL/T5057下環(huán)境，三類為淡水水位變動(dòng)區(qū)、弱腐蝕環(huán)境和海水水下環(huán)境，四類為海上大氣區(qū)、海水水除冰鹽的環(huán)境和強(qiáng)腐蝕環(huán)境。而大氣區(qū)與浪濺區(qū)的分界限為設(shè)計(jì)最高水位以上1.5m的水平線；浪濺區(qū)與水位波動(dòng)區(qū)的分界限為設(shè)計(jì)最高水位以下1m的水平線，鹽霧作用區(qū)為距離海岸500m土構(gòu)造則處于四類或五類環(huán)境條件下鋼筋混凝土構(gòu)造，其強(qiáng)度等級(jí)最低不宜低于C20，沿海地區(qū)的水工混凝土強(qiáng)度等級(jí)最低不宜C30。參照國(guó)家現(xiàn)行的DL/T5057境條件下的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C20，處于四類環(huán)境條件下的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C25，處于五類環(huán)境條件下的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C30。據(jù)水閘工程實(shí)踐閱歷，并參照國(guó)家現(xiàn)行的DL/T5057的有關(guān)規(guī)定，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定處于二類環(huán)境條件下的混凝土最大裂縫寬度計(jì)算值不應(yīng)超過0.25mm；處于三類環(huán)境條件下的混凝土最大裂縫寬度計(jì)算值不應(yīng)超過0.20mm；處于四類環(huán)境條件下的混凝土最大裂縫寬度計(jì)算值不應(yīng)0.15mm，處于五類環(huán)境條件下的混凝土最大裂縫寬度計(jì)算值不應(yīng)超過0.10mm。及滲透水的危害程度等狀況確定。參照國(guó)家現(xiàn)行的DL/T5082DL/T5057標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定溫存地區(qū)和長(zhǎng)期處于水下的混凝土抗凍等級(jí)不應(yīng)低于F50；嚴(yán)寒地區(qū)年凍融循環(huán)次100100F150和F200；嚴(yán)寒地區(qū)年凍融循環(huán)次數(shù)少于100次和等于或多于100F250和F300。依據(jù)國(guó)家的現(xiàn)行的DL/T5082DL/T505710℃的地區(qū)10～－3℃3℃的地區(qū)為溫存地區(qū)。在夾有較大礫石的河流上的水閘〔推移質(zhì)的撞擊鐵鋼砂混凝土、HF混凝土、硅粉混凝土、高標(biāo)號(hào)混凝土、花崗巖條石等，提高了水閘過流及消能構(gòu)造部位的抗沖耐磨性能，延長(zhǎng)了檢修周期。在設(shè)計(jì)中可按節(jié)約投資、便利施工、有無(wú)檢修條件等，分不同的過水過沙部位對(duì)上游鋪蓋、閘室及下游護(hù)坦〔消力池〕承受不同的材料進(jìn)展抗磨設(shè)計(jì)。閘室上游鋪蓋：閘室上游鋪蓋雖然水深較大，但水流速度較小，泥沙沉積較多，因30cm～40cm范圍內(nèi)承受漿砌條石、鋼纖維混凝土、硅粉混凝土、HF水閘閘室：閘室是水庫(kù)排沙的主要通道，且流速較高，泥沙簡(jiǎn)潔對(duì)底板和閘墩底部造成沖磨破壞，經(jīng)過實(shí)際工程運(yùn)行閱歷和模型試驗(yàn)論證，對(duì)底板和閘墩1.2m～1.6m高度范可對(duì)閘室工作門后具備檢修條件的底板和閘墩承受與護(hù)坦一樣的保護(hù)方式質(zhì)量小、粒徑小，對(duì)閘室底板和閘墩承受硅粉混凝土、HF其保護(hù)可加強(qiáng)，一般承受鋼纖維混凝土、硅粉混凝土、HF混凝土、鐵鋼砂混凝土、高標(biāo)號(hào)混凝土等保護(hù)，厚度30m～50cm。當(dāng)推移質(zhì)粒徑大、量大時(shí)，對(duì)沖