《水闸设计规范》条文说明.docx

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1、水 闸 设 计 规 范山区、丘陵区条 文 说 明10目 次1 范围1344 总则1355 闸址选择1366 总体布置1387 水力设计1578 防渗排水设计1649 构造设计17010 防震抗震设计18611 地基计算及处理设计1901 范围本标准规定了水电工程山区、丘陵区水闸的闸址选择、枢纽布置、水力设计、防渗排水设计、构造计算、根底处理及监测设计等设计原则、技术要求和计算方法。本次修订是在原水闸设计标准试行SD133-84的根底上，结合近二十多年来我国西部地区水电工程建设中水闸建设的实践阅历而对原标准进展修订，其适用的范围主要是山区、丘陵区的水闸设计，平原地区的小型水闸可参照使用。4 总则

2、4.0.1 水闸是具有挡水、调整水位和引水、泄水作用的低水头水工建筑物，在发电、浇灌、供水、航运等方面应用格外广泛。水电系统现行的水闸设计标准SD133-84试行自 1984 年 12 月31 日公布试行以来，在我国水电工程的水闸建设中发挥了重要作用，但是随着我国水电建设的进展，水闸的布置型式和构造型式不断创，规模不断进展，在深厚土质地基上修建近 40m 高的水闸也相继消灭。由于多年来水闸设计和建设积存了丰富的阅历，使我国水电工程水闸的设计、科 研和施工方面有了长足的进展。为使水闸设计更加符合技术先进、经济合理的要求，对水闸设 计标准SD133-84试行进展修订。原水闸标准所规定的适用范围为平

3、原区大、中型工程中的1 级、2 级、3 级水闸，山区、丘陵区的水闸设计只是参照使用；该标准编制所参照的很多都是我国平原区的工程，其挡水高度均在10m 左右。目前国内很多水电站的水闸都是修建在山区、丘陵区的河道上。所以本标准修订的目的是为了适应山区、丘陵区水闸工程建设的需要，统一山区、丘陵区水闸设计标准和技术要求，进 一步提高水闸设计水平，更全面的反映我国山区、丘陵区河流水闸设计的特点。5 闸址选择5.0.1 水闸的闸址选择，除了考虑水能的梯级开发外，还应从流域供水、生态、防洪、水土保持、环境保护等方面考虑，应符合河流流域综合规划要求。设计所需的各项根本资料主要包括闸址的 水文、气象、泥沙、地形

4、、地质、试验资料、工程施工条件及运行要求、所在地区生态环境、社 会经济状况和移民等。水文资料主要指所在河流水位、流量、泥沙、冰情资料等。气象资料主要 指所在地区或相邻地区的降雨、气温、风向、风力资料等。地形资料主要指闸址地区地形图，包 括上、下游河道水下地形图和河道纵、横断面图资料等。地质资料主要是指工程区的工程地质、 水文地质、地震烈度资料等。试验资料主要是指岩石试验、土工试验、水工模型试验资料等。工 程施工条件主要是指材料来源、对外交通运输、施工机具设备、水电供给条件等。闸址选择时应依据工程特性、结合工程地区环境特点，综合考虑水生物、动植物、水文情势及水质、水土流失、社会环境以及建设期“三

5、废”排放等。当在有梯级开发要求的河流上进展闸址选择时，应综合考虑上下梯级的闸址位置、工程量、投资、电能指标等因素。引水式电站在进展电能电量指标计算时，应依据流域特点，河流生态环境保护、下游景观及各类用水要求扣除合理的生态流量。5.0.2 水闸闸址的地质条件，对闸址的选择格外重要。考察已建水闸工程的失事缘由，多为闸址地质条件不好，或虽经人工处理，但没有处理好造成的。因此闸址宜优先选择地质条件良好的天 然地基，最好选择颖完整的岩石地基，或承载力大、抗剪强度高、压缩性低、透水性小、抗渗 稳定性好的土质地基。假设在规划闸址范围内确实选不到地质条件良好的自然地基，且又没有其 他选择余地时，只有承受人工处

6、理地基，但往往造价增加，施工难度加大，工期延长。山区、丘 陵区水闸建在土质地基上，一般遇到的根底问题有承载力不够、压缩变形大、地基液化或渗漏、 稳定等。这些问题目前均能通过确定的工程措施予以处理，但会增加工程投资，在闸址选择时， 应尽量避开承受不良地基作为水闸根底。5.0.3 泄洪闸横跨自然河道，又称为拦河闸，主要用来壅高水位，把握流量，并可获得确定水库容积，以满足发电、浇灌、航运等要求，同时也担当调整闸前水位及泄洪的任务。闸址宜选择在 河道顺直、河势相对稳定的河段，可使过闸水流平顺、单宽流量分布均匀，减小对下游的冲刷。 如拦河闸与进水闸的位置相邻近，且又有引水防沙、排沙要求时，闸址宜选择在弯

7、道河段，进水 闸布置在弯曲河道顶点的下游凹岸，拦河闸紧靠进水闸下游，靠进水闸的边孔宜布置成冲沙闸，有利于进水闸门前的冲沙。5.0.4 进水闸主要是引水发电、浇灌、供水的引水把握闸，保证在任何状况下都能引到需要的流量，布置时应充分利用弯道环流作用，有利于促使水、沙分别，引水排沙，以削减引入水量中的 含沙量和进水口前泥沙的淤积。5.0.5 闸址选择应充分考虑河道的河势变化特性，充分估量建闸后对原河道产生的不利影响。闸址宜选择在过闸水流流态平顺及河床、岸坡稳定的河段，尽量避开发生波状水跃或折冲水流，防 止有害的冲刷和淤积。还应考虑如下游有重要的工程或设施如城镇、桥梁、居民点等，将可能由于河道的冲刷及

8、淤积等影响，增加疏浚和防护费用。5.0.7 铁路和 1、2 级大路桥梁是重要的交通工程，其桥墩往往建在河道上，在其四周建闸，特别当桥梁在闸址下游时应考虑过闸水流对桥墩的冲刷影响。依据已建大、中型水闸工程的调查资 料，在一般状况下，消力池、护坦或海漫末端距桥的距离不宜小于100m，最终尚应依据下游消能 防冲计算或水工模型试验确定，应尽量减小水闸水流下泄时对桥的影响。3、4 级大路桥的要求不受此条限制，可在不影响水闸运行的状况下尽量与水闸结合考虑。5.0.8 本条是基于国内外已有的水工建筑物震害和工程抗震实践的阅历及对“5.12”汶川特大地震位于主震区的水闸工程的阅历总结提出的。位于本次地震震中区

9、的映秀湾、耿达、渔子溪级电站的闸坝由于坝址避开了活动断裂带、按标准的要求进展了地震设防，工程均未消灭溃坝破坏。在狭窄山区的场址选择和建筑物布置时，应尽量避开高陡边坡，防止地震时坡面滚石、局部垮塌对下部建筑物的破坏。在本次地震中，由于太平驿电站进水口、耿达电站两岸边坡高陡，位于边坡下的闸坝上部建筑物，如排架、房屋、地下洞室进出口及地面沉沙池被滚石或大量的垮塌土石砸坏或掩埋。6 总体布置6.1 枢纽布置6.1.1 水闸枢纽一般视工程的不同综合利用功能，分别由拦河闸、进水闸、船闸、泵站以及水电站厂房河床式电站等组成。枢纽布置应依据闸址地形、地质、水流等条件以及该枢纽各建筑 物的功能、特点、运用要求，

10、合理安排好水闸与枢纽其他建筑物的相对位置，布置应紧凑协调， 以发挥整个枢纽工程的作用。例如以引水发电或为生产、生活、农田浇灌用水兴建的水闸，其枢 纽布置不仅应考虑拦河闸的位置，而且往往要优先考虑进水闸的位置，以满足能引到足够的引水 流量，并要防止泥沙淤积进水闸等要求。又如在丘陵区较开阔的河道上要修建河床式电站，还有 通航要求，其枢纽布置宜结合泄洪、发电、排沙和航运的要求来综合考虑各个建筑物位置。一般 状况下拦河水闸和发电厂房宜布置在主河道，并且泄洪闸有足够的泄水前沿宽度；电站厂房宜在 进口泥沙淤积较少的一岸，且尾水出流顺畅；船闸宜布置在岸边，要求进出口水流平顺，流速应 满足相关标准要求，并考虑

11、泄洪和发电水流的影响。6.1.3 为了保证进水闸有足够的引水量，削减闸前泥沙淤积或被挟带入进水口，在无坝引水时，引水角不宜超过 30。依据水工模型试验和原型观测资料分析，进水闸进口水流状况主要与引水角的大小有关。引水角愈小，进水口前沿宽度愈长，进水口水流转弯愈平缓，土建工程量愈大；引水角愈大，进水 口水流转弯愈急，水流的收缩程度愈猛烈，不但增大了闸上的水头损失，而且由于进口水流流速 分布不均匀，简洁造成闸上和闸下的局部冲刷；同时引水角愈大，进水口四周由于横向比降引起 的横向环流愈显著，使推移质泥沙带进口门前愈多，进水口上端的淤积状况也愈严峻。依据前苏 联 TY2410949引水道式水电站的开敞

12、式进水闸设计标准的建议，对于过闸水位差大于 0.2m 进水闸，其引水角不宜大于 30，并尽可能将引水角定得小些；对于过闸水位差小于0.2m 的进水闸，其引水角可按公式1计算：Vd = cos - 10V11式中： 引水角，；V 引水口外的河道流速，m/s；0V1引水口内的渠道流速，m/s。通常取V V ，即 010V 01 ，则 90 0，因此引水角 通常为锐角。V1引水角确实定,还与引水道的引水比即引水量与河道来水量的比值有关。前苏联TY24 10949 中指出，布置在河流弯道凹岸的进水闸，当引水比小于25%时，可以完全防止推移质泥沙进入引水渠道。我国一些引水工程试验争论证明，当清水河流上引

13、水工程的引水比超过50%或多泥 沙河流上引水比超过 30%时，即使将引水工程布置在河流弯道凹岸，仍不能完全防止推移质泥沙被挟带入渠。在此状况下，宜在引水工程前设置拦沙槛，并在其相邻位置设置冲沙闸；这样既可保 证引水工程有足够的引水量，又可防止推移质泥沙被挟带入渠。因此，在布置进水闸时，对其引 水角确实定应特别慎重。当建拦河闸坝壅高闸前水位引水时，宜承受正向布置泄洪闸、冲沙闸，侧向布置进水闸的方 式。从引水角度考虑，引水角越小，越有利于引水，但在多泥沙河流应综合进展考虑后确定。在2023 年公布的 DL/T 5398 中规定引水角为 7075按泄洪闸、冲沙闸轴线与进水口闸轴线交角为 110105

14、，目前在我国西部山区建成的引水式电站很多都是承受的这一数值。6.1.4 将进水闸布置在弯道河段上是为了充分利用弯道环流作用，在弯道顶点下游处的环流强度最大，将进水闸布置在此处，对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宝瓶口就是成功的运用了这个原理。4 R+ 1B弯道河段进水闸宜选择在弯道凹岸顶点的稍偏下游处。在一般状况下，进水闸引水口的具体位置可参考公式2计算：L = KB2式中：L 引水口至弯道起点的距离，m；R 弯道河段中心线的弯曲半径，m； B 弯道前直线河段河槽宽度，m； K 系数，一般取 0.61.0。在选择枢纽位置时还需考虑地形地质条件、引水道、沉沙池等布置

15、。实际工程阅历说明，弯道环流强度过大也会产生不利的影响。例如，凹岸下游冲刷猛烈，将导致泄洪闸、冲沙闸前水位横比降大，闸孔泄流力气很不均匀，位于凸岸的闸孔泄流量小、并且闸前闸后极易淤积。这些在设计时都应赐予充分考虑。收集到的资料说明，个别工程由于受河流梯级连接、地形地质条件、引水线路布置等影响， 将进水闸布置在凸岸，四川平武木座电站、乐山玉林桥电站既是如此布置。其引水防沙问题只能在运行中通过设置水库汛期运行水位、调整闸孔开启挨次、避沙峰停电敞泄冲沙和定期停电敞泄冲沙解决。即使如此，进水闸的分沙比还是较大，且过多的停电敞泄冲沙对电站的发电量损失也较大。6.1.5 在多泥沙河流上，宜在进水闸下游侧设

16、置冲沙闸或泄洪闸，以冲排进水闸前面的沉积泥沙。依据已建工程阅历，宜按正向泄洪、冲沙，侧向取水的格局进展枢纽布置；在进水闸前设置束水 墙、导沙坎等工程措施，并与冲沙闸一道组成引水防沙、排沙的防线，以解决进水闸前泥沙沉积 带来的淤堵问题。6.1.6 当河道上污物较多，闸前排污困难，宜在靠近进水闸取水闸和冲沙闸四周设置排污闸， 寻常用闸门挡水。堰顶挡水高度一般为2m5m，闸室宽度2m5m。通过排污闸的水流一般用较陡 的泄槽与下游河道连接，应留意考虑下游的消能措施。6.1.8 当水闸有过鱼要求时，可结合水闸岸墙、翼墙等布置鱼道。鱼道进口一般设置在鱼类回游和集群的地方，但四周的水流不应有漩涡、水跃等扰动

17、水流。鱼道下泄水流宜与河道斜交，使鱼 类简洁找到上溯进口；鱼道出口不宜紧靠泄洪闸，以免上溯鱼类再被冲至下游。6.1.9 引水式水电站拦河闸与厂房之间的河道在枯水期会形成脱水断，从下游景观、用水、生态环境保护等考虑，应从拦河闸上游泄放确定流量的水到下游，以满足下游景观及生态用水要求， 下泄流量值应视工程具体状况，按有关规定确定。当下泄流量不大时，可从闸墩或两岸连接挡水 坝中布置生态放水管；当下泄流量较大时，可设置专用的闸孔泄放。无论承受何种下泄设施，均 应做好下游的消能防冲保护。6.1.10 依据“5.12”汶川地震的阅历总结，在水闸枢纽布置时应充分考虑安全通道、避难场地、应急电源和通讯通讯设施

18、的布置；对于泄水建筑物的金属构造设备，应有专用应急电源，并应选 择相对安全的位置安放。6.1.11 水工模型试验是争论和验证水闸泄水力气，下游消能防冲和上、下游冲淤状况，以及整个枢纽工程水流条件的方法，多泥沙河流水闸工程的引水防沙一般也需通过模型试验验证。但进 行水工模型试验需要确定的时间和经费，因此本标准只规定在大型水闸及水流流态简洁的中型水 闸的枢纽布置，应经水工模型试验验证。模型试验的范围，除包括水闸上游至进水闸，下游护坦、海漫以内的范围外，还包括上述范围以外有可能产生淤积，冲刷的河段。一般在流量不大，同一 河流上下游已有投入运行的相像水闸，或假设有边界条件相像的工程可借鉴的中型工程，可

19、借鉴其 阅历，不做模型试验。6.2 闸室布置6.2.1 闸室构造有开敞式、胸墙式、涵洞式和双层式等型式。开敞式闸室亦称堰流式闸室，其特点是闸门全开时，过闸水流具有自由水面。当闸门全开时， 超泄力气较强，对于洪水流量较大，且上游有大量漂移物过闸或排冰要求的水闸宜承受这种型式， 以免造成闸孔堵塞。胸墙式和涵洞式闸室其特点是闸门全开时，过闸水流只能从胸墙下的孔口下泄。一般在挡水 高度较高，洪水流量不大，最高泄洪水位低于正常蓄水位，为了减小闸门高度，节约金属构造投资或者需要限制单宽流量时，承受这种型式的闸室较适宜。当河道有漂移物排泄或排冰要求，承受此种闸室型式时，其最高泄洪水位宜低于孔口顶高程。双层式

20、闸室是一种分上、下两层分别装设闸门，既有表层泄流力气，又具有底层泄流力气的 闸室构造型式。其泄流特点是开启上层闸门时可利用表层泄放洪水和漂移物；开启下层闸门时可 利用底层泄流冲走闸前淤积的泥沙。假设挡水高度较大，且泄洪水位较高时，可承受此种闸室型式。但该种闸室布置构造简洁，上、下两层共用一个泄水通道，消能简洁，闸门把握麻烦。如葛洲坝 工程大江泄洪闸的闸室构造布置，上层为活动胸墙式的挡水闸门，下层为弧形工作门。当只开下 层弧形门时为胸墙式孔流，当上、下门全开时为开敞式闸室。承受平面胸墙式闸门和弧形闸门联 合挡水，平面闸门和弧形闸门将闸门推力一分为二，可削减闸门推力。6.2.2 整体式闸室构造是在

21、闸墩中间设顺水流向的永久沉陷缝，将多孔水闸分成假设干闸段，每个 闸段一般由 14 个完整的闸孔组成。地质条件较差，可能产生不均匀沉降的地基宜承受整体式构造。分别式闸室构造是在闸室底板上设顺水流向永久沉降缝，将多孔水闸分为假设干闸段，每个闸 段呈倒T 形或倒丌形，其优点是可削减闸墩的厚度，适用于地质条件较好，承载力气较大的地基， 一般在岩基上应用较多。6.2.3 闸顶高程通常是指闸室胸墙或闸门挡水线上游闸墩和岸墙的顶部高程。由于水闸是兼有挡水和泄水双重作用的水工建筑物，因此闸顶高程应依据挡水和泄水两种运用状况确定。水闸通常 是在正常蓄水位条件下关门挡水，由于风力作用，闸前均会消灭波浪立波或裂开波

22、波型，因此闸顶高程不应低于水闸正常蓄水位加波浪计算高度与相应安全超高之和。当水闸泄水，闸前水位 到达设计洪水位或校核洪水位时，由于流速的影响，水面不会形成较高的波浪，至少不会形 成立波波型，因此，闸顶高程不应低于设计洪水位或校核洪水位与相应安全超高值之和。由 此闸顶高程确实定应同时满足上述挡水和泄水两种状况下的安全保证条件。水闸在各种工况下的超高值，在过去标准中不是很明确，而且对正常蓄水位时的超高值也没有明确规定。本次修订把确定闸顶高程两种工况下的超高值统一按表6.2.3 确定。此外，在确定闸顶高程时，应考虑脆弱地基上闸基沉降的影响，可按通常的沉降计算方法计算沉降值，并参照类似条件的已建工程实

23、测沉降值争论确定。对于多泥沙河流上、下游河道冲淤 变化引起的水位上升或降低，可依据河道演化推想资料，并参照同一河流上已建工程的实际阅历 确定。6.2.4 闸槛高程确实定，不仅对闸孔的型式、尺寸和闸室的稳定有着打算性的影响，而且直接关系到整个水闸工程的投资。假设闸槛高程定得较低，可以加大过闸水深和过闸单宽流量，削减闸 室总宽度，有利于水闸引水和泄水，但是将增加闸身挡水高度和两岸构造高度，可能增加工程投 资，同时增加闸下消能防冲布置的困难；甚至还会带来泥沙淤积，影响泄流力气。山区、丘陵区河道比降一般较陡，依据近年来一些工程的阅历，在确定闸槛高程时，需要考虑进水口引水率、河道推移质来沙量、输沙力气及

24、河床纵向变形特点等因素，闸槛高程不宜低于枯水期河槽的河床平均高程。如河床纵向变形处于下切阶段，且引水率和推移质含量不大，其闸槛高程宜取为与河床平均 高程全都或略高于河床平均高程；在含沙量较大的河道上，当引水率超过50，河床纵向变形不 属于下切阶段时，闸槛高程宜按高于河床平均高程1m2m 考虑；如河道引水比愈大，闸槛高程应愈高，以免在下游造成淤积面过高而影响泄洪；河床处于冲淤平衡阶段，可适当抬高闸槛高程， 按高于河床平均高程 0.5m1m 考虑；河床处于冲淤淤积阶段，按高于河床平均高程1m2m 考虑。进水闸的闸槛高程一般应比泄洪冲沙闸的闸槛高程高2m3m 以上，才有利于引水防沙。多孔水闸的各闸孔

25、闸槛高程，多数状况下是一样的，但对复式河床上的多孔水闸，当闸基为岩石或坚硬土层时，可选用凹凸闸槛即深、浅闸孔的布置型式，将低槛闸孔布置在河道深泓部位，将高槛闸孔布置在一侧或两侧。6.2.5 6.2.6 闸孔总净宽确实定，主要由闸址处自然河床宽度、泄洪水位的凹凸、泄洪流量的大小来确定；为了减小下游的冲刷，还应减小单宽流量。一是河道设计洪水包括校核洪水流量较大，泄洪水位高于正常蓄水位，闸孔总净宽应尽量取大值，要利用河道宽度来布置泄洪闸， 同时要求闸室总宽度大体上与上、下游河道宽度相适应，以削减上游漂移损失。二是河道洪水流量较小，泄洪水位低于正常蓄水位，闸孔总净宽可按渲泄常年洪水闸门全开时，上游水位

26、尽量接近河道建闸前自然水位来确定。有利于中、小洪水时水库敞泄冲沙。闸室孔口尺寸的大小，主要依据闸的使用要求、选用的闸门构造型式、启闭型式、运输安装 条件等因素综合分析确定，并应符合国家现行的 DL/T 5039 所规定的闸门孔口尺寸系列标准。弧形闸门具有启闭力小、不需要布置较高的启闭机排架、适合闸门局部开启泄水、闸墩侧向无门槽 等优点，随着液压启闭机制造技术的日益成熟，目前山区、丘陵区的很多水闸工程上均承受弧形 闸门。一般状况时下游水位不宜漂移弧门支铰，宽度宜在14m 以下。当施工导流有要求时，需结合导流明渠的布置确定闸室孔口尺寸。对于多孔水闸，为了便于闸门的对称开启，使过闸水流均匀，避开发生

27、偏流，造成闸下的局部冲刷，有利于工程的安全运行，闸孔的孔数以承受单数为好。因此，本标准规定，闸孔数少于8 孔时，宜承受单孔数。在多泥沙河流上的闸孔总净宽、孔口尺寸及孔数选择还应结合河流泥沙状况、水库淤积、水库冲沙及上游漂移等综合考虑。6.2.7 闸室底板是整个闸室构造的根底，是承受上部构造的重量及荷载，并向地基传递的构造， 同时兼有防渗及防冲的作用。因此闸室底板必需具有足够的整体性、结实性、抗渗性和耐久性。 闸室底板通常都是承受钢筋混凝土构造。平底板是最常承受的一种底板型式，其构造简洁，施工便利，对不同的地基有确定的适应性。当闸室顺水流向永久缝分在闸墩处时，闸室构造整体性好，对地基不均匀沉降的

28、适应性强，且具 有较好的抗震性能；缺点是闸墩过多的占了过水宽度，工程量较大，当河道狭窄时因闸墩过多的 占了过水尺寸，也会壅高上游水位。闸室顺水流向永久缝分在闸底板的中间或两侧时，优点是工 程量较小，但缺点是底板接缝较多，闸室构造整体性较差，给止水防渗布置和浇筑分块带来不利 和麻烦。当在闸室底板中间分缝时，由于底板挑出的悬臂不宜过长，故闸室孔口宽度不宜过大， 一般以不大于 8m 为好，基岩地基上可以适当放宽；当在闸室底板两侧分缝时，即所谓“大、小底板”，底板挑出的悬臂长度不完全由闸孔宽度的大小来打算，孔宽可以大于8m。箱式平底板具有很好的整体性，对地基的不均匀沉降的适应性和抗震性能都很好，缺点是

29、工 程量大，施工简洁。在高压缩性软黏土地基上，为了减小地基的不均匀沉降需增大闸室横向刚度， 或因承载力缺乏需加大闸室底板埋置深度时，才承受箱式平底板。当在松软地基上且荷载较大时， 如承受这种箱式平底板，一般可不作地基处理。低堰底板和折线底板亦称斜底板，在实际工程中应用远不及平底板普遍，而且受力条件较简洁。例如，需要限制单宽流量而闸底建基高程不能抬高，或因地基表层松软需降低闸底高程， 或在多泥沙河流上有拦沙要求时，可承受低堰底板；在坚实或中等坚实地基上，当上、下游河底 高差较大、闸室底板较长时可承受折线底板，其后部可作为消力池的一局部。综上所述，闸室底板构造型式是多种多样的，每一种构造型式都有其

30、特点和适用条件，要依据地基、泄流、冲沙等条件选用。6.2.8 闸室底板通常是等厚度的，也可以承受变厚度，后者在地基较坚实的状况下，有利于改善底板的受力条件。四川省局部已建的山区、丘陵区河道上局部水闸的底板厚度统计见表1。6.2.9 闸室底板顺水流向长度宜与闸墩长度相等，当需要调整闸室的重心位置以满足地基应力均匀或需要利用上游水重以增加闸室的抗滑稳定性时，闸室底板顺水流向长度可向闸墩上游端或下 游端适当加长，但伸出闸墩的悬臂长度一般不宜超过闸室底板厚度。闸室底板顺水流向的长度可 依据地基条件和上部构造的布置要求，参照已建工程所列数值初步拟定，然后经计算在满足稳定 和地基应力条件下确定。四川省局部

31、已建工程闸室底板顺水流方向长度统计见表1。工程名称闸室水深闸高闸室顺水流长底板底板厚坝基状况建成备注沙坪14.520.030.0平底板2.5玉林桥竹格多太平驿福堂小天都11.515.516.017.532.519.519.529.131.039.028.026.035.040.053.0平底板平底板平底板平底板平底板3.02.54.05.05.0含漂砂卵砾石和块碎砾石土亚砂土 块碎石土块碎石夹漂卵石层漂卵石夹砂漂卵石夹砂2023 年2023 年2023 年1994 年2023 年2023 年表 1 四川省局部水闸闸室尺寸、型式统计表mmm型式m时间耿达24.031.540.0平底板4.0漂卵砾

32、石1986 年渔子溪 1 级22.027.835.0平底板4.0漂卵砾石1972 年南桠河 3 级15.520.025.0平底板4.0漂卵砾石夹砂1982 年映秀湾10.018.025.0平底板3.5漂卵石夹砂1971 年木座17.022.531.0平底板2.5漂卵砾石夹砂2023 年金岩7.211.524.0平底板3.3砂卵石2023 年联补19.527.042.0平底板5.0卵砾石，夹中粗砂2023 年白溪13.017.534.0平底板2.5砂卵石层2023 年三棵树12.417.724.0平底板2.8含砂漂卵石层2023 年金康13.020.030.0平底板5.0含卵砾石砂土层2023

33、年自一里15.520.030.0平底板2.5政金银台大兴 千佛岩16.018.017.010.036.634.025.020.740.035.033.522.5平底板平底板平底板平底板5.05.05.54.0含漂砂卵碎砾石层夹砾质砂 砂岩、泥岩砂岩、砂质粘土岩砂岩、泥岩砂岩、泥岩2023 年2023 年2023 年2023 年2023 年注：闸室水深为正常蓄水位时的水深。6.2.10 为了防止和削减由于地基不均匀沉降、温度变化和混凝土干缩引起的裂缝，对于多孔水 闸的闸室底板必需沿顺水流向进展分段，即设置假设干道顺水流向的永久缝。但分段长度即顺水 流向的缝距不宜过大，也不宜过小。如分段长度过大，

34、则永久缝的道数虽可削减，但增加了产 生裂缝的可能性，同时也会增大底板混凝土浇筑的施工强度；如分段长度过小，则永久缝的道数 增多，不仅增加了施工麻烦，也增加了工程造价，而且多设置一道缝，在防渗方面就增加了一个 薄弱环节。分段长度确实定，主要依据闸室地基条件和构造构造特点，结合考虑承受的施工方法 和措施等因素。原标准规定“闸室钢筋混凝土底板顺水流向的永久缝包括沉降缝、伸缩缝的 缝距不宜大于 20m岩基或 30m土基。缝距超过上列数值时，应作论证”。但实际工程土基上闸室分段长度已有超过了 30m、基岩上闸室分段长度已有超过了20m，亦未消灭裂缝或至少未消灭有害裂缝。本次修订时考虑到与 DL/T 50

35、57 保持全都，照旧承受上述规定。设在闸墩中间的永久缝，通常承受铅直贯穿缝；而设在闸室底板上的永久缝，可承受铅直贯穿缝，也可承受斜搭缝或齿形阶梯状搭接缝。永久缝的宽度，考虑到土基上水闸的高度已经 到达 40m，所以本次标准修改时缝宽调整为 2cm5cm。当闸室较高，地基层次多，各层次组成条件简洁，会消灭不均匀沉降，缝宽取值宜取大值。缝内宜填沥青油毡、沥青木板或沥青泡沫板。6.2.11 闸墩是闸门和各种上部构造的支承体，由闸门传来的水压力和上部构造的重量及荷载都通过闸墩传至到闸底板。闸墩通常是实体的，其纵向刚度很大，可以保证在纵向不会产生显著的变形。一般承受弧形闸门的闸墩要比平板闸门的闸墩长。闸

36、墩上游墩头一般做成半圆形，以减小水流的进口损失；也有做成流线形的，可进一步减小侧收缩损失。下游墩头宜做成流线形，以利水流集中。在闸墩长度设计时，除了进展稳定和应力计算外，还应综合考虑闸门的型式及布置位置，闸顶交通桥的设计布置等。6.2.12 闸墩的厚度通常是依据构造要求和施工方法确定。弧形闸门的闸墩，由于没有门槽，可承受较小的厚度。平面闸门的闸墩厚度，往往受门槽的深度把握。平面闸门闸墩门槽处的最小厚度，主要是依据构造强度和刚度的需要确定。如承受液压式启闭机，门槽处最小厚度确实定，还要考虑油缸布置的需要。此外，闸墩门槽处最小厚度假设过小，还会增加施工上的困难。因此本标准规定，平面闸门闸墩门槽处的

37、最小厚度不宜小于0.4m。大型水闸承受弧形闸门时，当推力过大，一般钢筋混凝土构造不能满足构造强度要求，而闸墩厚度又不能做得太大，这时可考虑承受预应力锚索加固闸墩构造的措施。6.2.13 工作闸门门槽应设在闸墩水流较平顺部位，这样可以避开产生因水流流态不好时对闸门运行带来的不利影响。门槽宽深比取1.61.8 是一种较优的槽型，这与现行的DL/T 5039 有关规定是全都的。检修闸门门槽与工作闸门门槽之间的净距离不宜小于1.5m，主要是为了满足安装与修理的需要，同时也便利启闭机的布置与运行。6.2.15 在我国水电工程的建设中，随着泄洪建筑物泄流量的增大，工作水头的提高，泄洪孔口尺寸的增大，弧形闸

38、门所承受的推力也随之加大。弧形闸门推力加大，闸墩的受力也随之加大， 而由于受建筑物布置及溢流宽度的限制，闸墩厚度不行能设计得过大，这就势必恶化了闸墩的应力状况。从计算看，在水推力的作用下，弧门支铰四周的闸墩内往往会消灭很大的拉应力，承受常规的钢筋混凝土构造是难以解决的。为了解决此问题，承受预应力闸墩是很好的方法。工程实践证明，在大型弧门的闸墩构造设计中承受预应力闸墩，对改善闸墩的应力状态，限制闸墩的变形、降低工程造价、保证工程安全运行是很合理的技术措施。6.2.16 弧形闸门具有重量较轻、受力条件好、比一样孔口尺寸平面闸门要求的启闭机容量小、启闭灵敏、不需设置门槽及过水顺畅等优点。在挡水高度和

39、闸室孔口尺寸均较大，需由闸门把握泄水的水闸宜承受弧形闸门。当永久缝设置在闸室底板上时，由于底板的整体性较差，在地基不均匀沉降的状况下，较易造成闸底板顶面凹凸不平，闸墩侧向倾斜等现象，从而转变闸孔外形，使得对闸孔变形很敏感的 弧形闸门难以适应，因此宜承受平面闸门。假设承受弧形闸门，宜使用在岩基上的水闸，或者地 基承载力较大，挡水高度不高的水闸，但需作好止水和防渗。弧形闸门支座宜布置在下游最高洪水位以上。当支座布置确有困难时，经论证后，在确保支座安全运行状况下、实行保护措施后，支座也可布置在下游洪水位以下。对于有排冰要求的水闸，闸室孔口尺寸一般较大，且过流水位以上的净空要求较高，宜承受 平面闸门或

40、下卧式弧形闸门。多泥沙河流上的水闸，泥沙的淤积可能给闸门启闭带来困难，因此，不宜承受下卧式弧形闸门。依据局部已建工程的阅历，当河流推移质量较大时,挟沙水流对平板闸门门槽的冲撞磨损影响较大，因此在有条件时宜承受弧形闸门。如承受平板闸门，则应对结合门槽设计，对底部范围采 用特地的保护措施。6.2.17 对于露顶式闸门顶高确实定，在过去工程设计中分两种状况考虑，第一种状况是泄洪闸 或冲沙闸，以正常蓄水位加 0.3m0.5m 的超高作为闸门的顶高。由于泄洪时，闸门是要开启的， 而且在闸门全部翻开以前上游洪水位不会超过正常蓄水位。闸门全开后洪水有可能超过正常蓄水 位，此时闸门已不挡水了。其次种状况是开敞

41、式进水闸的露顶闸门，顶高就要按正常挡水位和校 核洪水位中二者最高的水位加超高后确定。由于在校核洪水位时进水闸一般是关闭或局部开启，不允许过多的洪水进入引水道。6.2.18 常用的闸门启闭机主要有卷扬式、螺杆式和液压式三种。固定卷扬式启闭机是应用最广 泛的一种，其定型产品有两种，一种是卷扬式平面闸门启闭机，另一种是卷扬式弧形闸门启闭机。固定卷扬式启闭机适用于闭门时不需施加压力，且要求在短时间内全部开启的闸门，一般每孔布 置一台。螺杆式启闭机一般只适用于闸门尺寸和要求的启闭力都很小的小型水闸。其使用简便， 价格廉价。液压式启闭机是一种比较抱负的启闭设备，其优点是利用液压原理，可以用较小的动 力获得

42、很大的启门力，同时体积小，重量轻，不需要很大的排架机房，其机房、管路以及工作桥 的工程造价较省。此外液压传动比较平稳和安全有溢流阀，超载时起自动保护作用，并较易实现遥测遥控和自动化。液压式启闭机缺点是金属加工条件要求较高。加工精度的凹凸对液压启闭 机的使用效果影响较大，同时设计选用时要留意解决闸门起吊同步问题，否则会发生闸门歪斜卡 阻现象。目前国内已有多家企业能够制造液压启闭设备，其使用效果也还不错，近年来已有越来 越多的水闸工程承受了液压式启闭机。6.2.19 在闸室顶部设置胸墙构造，其作用主要是为了减小闸门高度，从而减轻闸门重量和启闭机吨位。胸墙在闸室中的位置总是与闸门位置协作在一起的，一

43、般布置在闸门的上游侧。胸墙采 用板式构造时，直接支承在闸墩上；承受板梁式构造时，顶梁和底梁水平支承在闸墩上，板支承 在顶梁和底梁上。为了使水流平顺地通过闸孔，减小局部阻力，增大泄流力气，胸墙上游面底部 宜做成流线形。胸墙与闸墩的连接方式应与闸室的构造要求相协调。当胸墙高度小于3m 时，宜用简支式连接，由于简支式构造受力明确、计算简洁、施工便利，但闸室整体性差，抗震性不好。 对于永久缝设置在底板上的水闸，胸墙与闸墩不应承受固支式连接，以免由于地基不均匀沉降，支承部位的变形等不利因素产生构造次应力，造成不良后果。6.2.20 对于闸室上部工作桥、检修便桥、交通桥等桥梁与水库水位的相互关系，既要考虑

44、桥梁不能影响闸孔泄流，也需保证桥梁自身的安全。当闸室上部工作桥、检修便桥和交通桥的支座为活动简支支座时，应将支座设置在正常蓄水位以上。在实际工程中，当闸前最高洪水位高于正常蓄水位，在闸孔下泄洪水时，而闸室内位于梁板 底缘的水面线通过计算或模型试验能确定时，可按梁板底缘位置处的水面线高程来确定梁的 超高值。6.2.21 本条是针对建在土质松软地基上的水闸需特别留意的事项。一般状况下能避开时，是不宜选择在此类地基上建闸的。在无法避开且范围较大、处理代价太高时，应从闸室构造上考虑承受适合此类地基的闸室型式。6.2.22 本条是按现行的DL/T 5082 的有关规定，对冻胀土地基上的水闸提出的构造选型

45、布置的要求。6.2.23 依据震害调查说明，地震区闸室构造的布置宜力求均匀，闸室宜承受钢筋混凝土整体构造，构造分缝宜设在闸墩上。凡承受整体式钢筋混凝土构造的水闸震害较轻，而分别式构造震害 较重，承受浆砌块石构造的震害最为严峻。因此，位于 8、9 度地震区的水闸不宜承受分别式构造和建筑浆砌块石构造的水闸。6.3 防渗排水布置6.3.2 土基上闸基防渗长度又称渗径长度，即铺盖和垂直防渗体等防渗构造及闸室底板与地基的接触线长度，是闸基渗流的第一根流线长度，在以往水闸设计时，习惯承受勃莱法W.G.Bligh或莱因法E.W.Lane确定。前者用于平底板无垂直防渗体的闸基，后者用于有 垂直防渗体或较深齿槽

46、的闸基。勃莱法与莱因法统称渗径系数法又称直线比例法。勃莱法认为 沿着闸基单位长度消减的水头是一样的，而莱因法认为闸基水平渗径的防渗效能只有垂直渗径的 1/3。勃莱对印度一些闸坝工程其中一些工程患病破坏和莱因对美国建筑在土基上的278 座闸坝工程其中约有150 座患病破坏进展调查分析后，提出了在各种不同地基条件下的渗径系数， 即所谓的勃莱系数和莱因系数，这些系数在早期出版的设计手册之类的文献中都可以查到。勃莱 提出的渗径系数只反映了地基土质的不同，没有考虑到地基土层防渗性能的不均匀性及闸基轮廓 线布置的简洁性；莱因提出的渗径系数，虽已考虑到水平渗径与垂直渗径消减水头的不均匀性，但认为垂直渗径防渗效能与水平渗径防渗效能的比值是一个固定不变的“三倍”关系，这不够全 面。实际上，垂直渗径防渗效能与水平渗径防渗效能的比值，应随地基特性，地下轮廓布置型式， 垂直渗径长度与水平渗径长度的比值不同而异。此外，渗径系数法计算精度不高，特别是由该方 法确定的渗透压力及出逸坡降很不准确，甚至有很大的误差。但是，由于渗径系数法格外简洁， 在布置闸基地下轮廓线时，用来初步拟定防渗长度，照旧是可取的。本标准公式6.3.2作为闸基防渗长度计算公式，在形式上和勃莱法渗径长度计算公式相像， 但对允许渗径系数作