在設(shè)計(jì)水閘期間,要根據(jù)當(dāng)?shù)厮Φ纳鷳B(tài)變化、周圍環(huán)境、水系變化以及自然條件的影響進(jìn)行分析,然后在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì),并保證在施工期間運(yùn)行管理的穩(wěn)定性,從而實(shí)現(xiàn)水力工程建設(shè)的新挑戰(zhàn)。
1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
水閘工程在整個(gè)結(jié)構(gòu)布置期間,水閘的中心線要與河道中心線保持在同一水平上。建筑物在建設(shè)期間,要保證合理、美觀,并在整體設(shè)計(jì)上保證一定的成本效益和經(jīng)濟(jì)效益。不僅在結(jié)構(gòu)形式上保持美觀形式,閘孔以及寬度還要形成統(tǒng)一形式,從而實(shí)現(xiàn)水閘在運(yùn)行期間的合理性。在水閘整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式上,首先對(duì)閘頂高程進(jìn)行設(shè)計(jì)。該高程主要為水閘門在上游閘墩頂部的高程設(shè)計(jì)。它不僅要考慮擋水現(xiàn)象,還要考慮泄水現(xiàn)象。在擋水期間,閘頂?shù)母叱桃话愕陀谒l所在的正常蓄水水位。對(duì)于泄水,水閘頂部高程一般要保證低于水閘在洪水位上的設(shè)計(jì)。還要對(duì)底板高程進(jìn)行設(shè)計(jì),如果底板高程設(shè)計(jì)的比較高,在枯水期,就會(huì)影響河道流量。如果下游河床子在高程上沒(méi)有一定變化,閘底板設(shè)計(jì)的太低就不會(huì)影響水閘流量,一般會(huì)增加閘墩以及閘門的高程。對(duì)水閘閘孔在總凈寬以及孔數(shù)設(shè)計(jì)方式上,一般的水閘流態(tài)分為兩種,一種是泄流期間水流由于不受阻,形成堰流現(xiàn)象;一種是泄流期間由于閘門的阻擋現(xiàn)象,出現(xiàn)孔流狀況。所以,根據(jù)不同水位的設(shè)計(jì)要求,就應(yīng)利用不同比值進(jìn)行設(shè)計(jì)。
2、消能防沖設(shè)計(jì)
因?yàn)橛绊懗厮Φ囊蛩貤l件比較多,實(shí)現(xiàn)的情況比較復(fù)雜,所以要控制消力池的變化因素,就要分析水閘在上游、下游之間的水位差、過(guò)閘流量寬度、下游水深以及孔數(shù)、寬度等因素。一般利用低流式消能設(shè)計(jì)[2]。首先,在設(shè)計(jì)形式上,應(yīng)先考慮上游與下游的水位差、過(guò)閘期間的流量寬度等水力存在的條件,然后再控制消力池的池深度,底板厚度等相關(guān)組合。這樣不僅能夠增加調(diào)度期間的靈活性,還能保證一定安全性。
3、防滲排水設(shè)計(jì)
由于閘基的上部為礫石層,下部的基石為已經(jīng)風(fēng)化的花崗巖,不僅受風(fēng)力影響比較強(qiáng)烈,而且?guī)r石質(zhì)量也比較軟弱,所以水閘地基處容易出現(xiàn)滲透等現(xiàn)象。為了防滲排水,在設(shè)計(jì)期間,首先在離閘室上游存在的鋼筋混凝土加固防滲墻,然后在上游墻的兩側(cè)以及混凝土擋墻下設(shè)計(jì)高壓旋噴防滲墻,并保證防滲效果的穩(wěn)定性。而且,由于滲透壓力的影響,所以應(yīng)根據(jù)上水閘在地基上的深度以及滲透水力進(jìn)行計(jì)算,從而保證滲透期間的穩(wěn)定效果。