农田水利建设中水闸设计的研究的论文
时间：2021-08-31摘 要：水闸的建设是农田水利建设的重要组成部分。水闸设计比较复杂，需要不断改进和创新标准，改善农业水利建设水平。本研究对水闸设计内容进行分析，提出水闸设计中需要注意的问题，并提出解决方案，为促进中国农田水利建设提供参考，同时也为促进中国农业发展作出贡献。
关键词：农业水利; 水闸设计; 问题
我国是农业大国，农业发展水平和农业水利项目工程的发展密不可分，水闸的建设是农田水利建设的重要组成部分。我国有广阔的平原，地势平坦，农业发展水平较高。但我国又有较多的洪涝灾害天气，国家航运和农业灌溉不便利，需要将水闸建设作为水利建设的重要组成部分。水闸设计比较复杂，需要不断改进和创新标准，改善农业水利建设水平。基于此，将深入分析在水闸设计中需要注意的问题，提出水闸设计概要，旨在促进中国农业发展。
1 水闸设计的重点内容
1.1 水闸的结构设计 根据应用要求和地质条件选择水闸闸室结构和闸门形式，妥善处置闸室上部结构。还要关注作用在水闸上组合负载进行分析，对闸室和翼壁等的抗滑稳定性、地基下沉应力做科学计算。必要时，应根据地质条件和水闸现场研究的结构特征确定地基处理的形式和手段。最后，对组成水闸建筑物的各部特性进行结构计算，以满足水闸结构的设计要求。
1.2 闸址和闸槛高程的选择 水闸的设计，应按照水闸承担的任务、应用需求进行选址和闸槛高程要求，并考虑地形条件、地质条件、水的流量、泥沙处理、建设管理和水闸管理等因素的影响，经技术经济比较确定水闸地址。水流平缓、河床和岸坡稳定、地基密实坚硬，稳定的抗渗漏性、良好的`抗滑性和更开阔的空旷河段是闸址的首选。选择闸槛高程，当与过闸单宽流量适应。在农业水利建设中，根据农业工程布局需要和性质要求，统一考虑合理安排其他建筑物和水利工程，并最终确定闸址和水闸门槛高程。
1.3 水闸的防渗排水设计 水闸防渗流排水设计应根据最高水位差，上游和下游地下基础条件，并结合工程实践，确定渗漏设施和不可渗透地板渗流区，形成上部不透水边界，这是地下轮廓线的布置。此外，必须在允许的范围内确定沿地下轮廓线的渗流平均坡度下降和出逸坡度下降值，并精确计算渗透水压和抗渗水稳定性。在渗流出逸面上铺设反滤层、排水沟槽或减压井，快速、安全地排放渗水到下游，两岸的防渗排水设计和闸基防渗排水设计基本相同。
1.4 水闸的水力设计 关于设计水闸的水力，确定其指标，都要遵循一定的原则，确定办法如下。闸孔总净宽度的确定，要了解应用水闸的方式方法，过闸时水流状态，根据这2个要素，将运用水力学公式，计算水力。消能方式的确定办法：闸下水位的高低，地质的条件，通过这2个要素确定，通过水利的计算，水闸多用水跃消能，确定消能防冲设施的尺度及布置。若只是对水闸进行估计预算，而不经过精准确定，水利设计也科学，闸的上下游河床发生冲淤变化的可能性就会加大，致使上下水游水位发生变化，直接影响消能防充设施，对过水能力的影响也很大。关于水闸水力设计，尤其是大型水闸水力设计，为水闸水力设计更精确、科学，水力模型试验验证必不可少。
2 设计农田水闸的注意事项及方法
水闸发挥其作用的效果如何，要看取决于设计水闸的好坏。为促进农田水利工程的建设，需提升水闸设计水平。因此，在设计水闸时，有很多注意事项。
2.1 水流冲刷 水闸在开门泄水时，闸室的总净宽度要根据设计流量确定，保证其可通过。选定闸孔径时，也要根据很多因素确定，比如：水闸的闸门形式，使用要求等。过闸的水流流动速度较快，形态也较为复杂，所以两岸遭水流冲刷的可能性很高，消能防冲措施必须合理有效。两岸连接建筑物的布置可以提供良好的收缩和扩散条件，为水流进出闸孔提供保障。
2.2 抗滑、抗渗的稳定性 在农田水利工程建设中，水闸的稳定性相对较差，因为水闸在关门挡水时，上下游的水位差，闸室会承受一定的水平推力，造成闸室向下游滑动的可能性较大。因此，设计水闸闸室，抗滑的稳定性尤为重要。上游的水位和下游的水位存在水位差，水会绕过两岸连接的建筑物，从上游闸基渗透到下游，渗透压力由此产生，直接影响闸基和两岸连接建筑物的稳定性。尤其是土基上建立的水闸，由于土的抗渗稳定性差，水闸出现渗透变形的可能性增加，直接影响水闸工程建设的安全性。因此，在设计农田水闸时，抗滑、抗渗的稳定性需要特别注意。
2.3 沉陷 我国大多数平原地区的水闸地基都是土基，这些土基相对松软，弹性较高，便于压缩，且这些土基承受力很低，如果是水闸本身的结构繁琐导致自身的重量增加或是承载的外力加强，闸室和翼墙易出现下沉、沉陷，导致水闸自身作用很难得到发挥。所以，在实际的地基的情况下，设计闸室结构、翼墙结构、尺寸等，都要考虑与相对应地基的适应性，要控制在地
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