水利水电工程导论挡水建筑物

《水利利水水电电工工程程导导论论》第四四章章挡挡水水建建筑筑物物第四四章章挡挡水水建建筑筑物物所谓挡水建筑筑物是指为拦拦截水流、抬抬高水位、调调蓄水量或为为阻挡洪水泛泛滥和海水入入侵而建的水水工建筑物。。如拦河闸、、坝、堤防、、海塘等。所所谓泄水建筑筑物是指用于于排放水、泥泥沙、冰凌等等的水工建筑筑物。溢洪道道、溢流坝、、泄水孔、泄泄水隧洞等是是泄水建筑物物的主要形式式。本章主要要介绍的挡水水建筑物包括括重力坝、拱拱坝、土石坝坝和水闸，泄泄水建筑物主主要介绍河岸岸溢洪道，常常也起泄水作作用的水工隧隧洞在下一章章介绍。第四章挡水水建筑物第一节重重力坝4.1重力力坝重力坝是主要要依靠自重维维持稳定坝型。19世纪以以前，重力坝坝基本上都采采用浆砌毛石石修建，19世纪后期才才逐渐采用混混凝土筑坝。。进入20世世纪，由于混混凝土工艺和和施工机械的的迅速发展，重力坝的建设有了较大大发展。重力坝在我国国坝工建设中中占有很重要要的地位，目目前已建成如如长江三峡混混凝土重力坝坝（高185m，附图3）、乌江渡渡拱形重力坝坝（高165m）、刘家家峡实体重力力坝（高147m）、潘潘家口宽缝重重力坝（高107.5m）以及牛路路岭空腹重力力坝（高90.5m）等等数十座高重重力坝。4.1重力力坝重力坝是在水水压力及其他他外荷载作用用下，主要依依靠坝体自重重在坝基面产产生的摩阻力力来维持稳定定的坝。利用用坝体自重在在水平截面上上产生的压应应力来抵消由由于水压力所所引起的拉应应力以满足强强度的要求。。一、重力坝的的工作原理及及特点图4−1混凝土重力坝示意图因此坝的剖面面较大，—般般做成上游面面近于垂直的的三角形剖面面，且垂直坝坝轴线方向常常设有永久伸伸缩缝，将坝坝体分成若干干个独立坝段段，如图4−−1所示。4.1重力力坝重力坝之所以以得到广泛应应用，是由于于有以下优点点：（1）相对安安全可靠，耐耐久性好，抵抵抗渗漏、洪洪水漫溢、地地震和战争破破坏能力均较较强；（2）设计、、施工技术简简单，易于机机械化施工；；（3）对不同同的地形和地地质条件适应应性强，任何何形状河谷都都能修建重力力坝，对地基基条件要求相相对来说不太太高；（4）在坝体体中可布置引引水、泄水孔孔口，解决发发电、泄洪和和施工导流等等问题。一、重力坝的的工作原理及及特点4.1重力力坝与此同时，重重力坝也存在在以下一些缺缺点：（1）坝体应应力较低，材材料强度不能能充分发挥；；（2）坝体体体积大，耗用用水泥多；（3）坝体与与地基接触面面积大，相应应坝底扬压力力大，对稳定定不利。（4）施工期期混凝土温度度应力和收缩缩应力大，对对温度控制要要求高。一、重力坝的的工作原理及及特点4.1重力力坝按不同的分类类原则，重力力坝可分为如如下一些类型型：（1）按坝的的高度，可分为低坝（（坝高<30m）、中坝坝（坝高30~70m））和高坝（坝坝高>70m）。（2）按泄水水条件，可分为溢流坝坝和非溢流坝坝。（3）按筑坝坝材料，可分为混凝土土重力坝和浆浆砌石重力坝坝。前者常用用于重要的和和较高的重力力坝；后者可可就地取材，，节省水泥用用量，且砌石石技术易于掌掌握，在我国国的中小型工工程中仍然被被广泛采用。。二、重力坝的的类型4.1重力力坝（4）按结构构形式，可分为实体重重力坝、宽缝缝重力坝、空空腹重力坝和和预应力重力力坝等类型，，如图4−2所示。二、重力坝的的类型（b）（c）（d）（a）图4−2重力坝的结构形式（a）实体重力坝；（b）宽缝重力坝；（c）空腹重力坝；（d）预应力重力坝4.1重力力坝（a）实体重重力坝：是最简单的形形式，其优点点是设计和施施工均较方便便，应力分布布也较明确；；缺点是扬压压力大和材料料的强度不能能充分发挥，，工程量较大大。（b）宽缝重重力坝：与实体坝相比比，具有降低低扬压力、较较好利用材料料强度、节省省工程量和便便于坝内检查查及维护等优优点；缺点是是施工较为复复杂，模板用用量较多。（c）空腹重重力坝：不但可以进一一步降低扬压压力，而且可可以利用坝内内空腔布置水水电站厂房，，坝二、重力坝的的类型4.1重力力坝顶溢流宣泄洪洪水，以便解解决在狭窄河河谷中布置发发电厂房和泄泄水建筑物的的困难；缺点点是腹孔附近近可能存在一一定的拉应力力，局部需要要配置较多的的钢筋，应力力分析及施工工方面也比较较复杂。（d）预应力力重力坝：是利用预加应应力措施来增增加坝体上游游部分的压应应力，提高抗抗滑稳定性，，从而可以削削减坝体剖面面，但目前仅仅在小型工程程和旧坝加固固工程中使用用。三、重力坝的的组成及布置置4.1重力力坝重力坝通常由由溢流坝段、、非溢流坝段段和两者之间间的连接边墩墩、导墙以及及坝顶建筑物物（如闸墩、、坝顶桥）等等组成。此外外，坝内常设设有各种泄水水或取水管道道、检查维修修用的廊道，，以三、重力坝的的组成及布置置图4−3重力坝布置（a）平面布置;（b）溢流坝剖面;（c）非溢流坝剖面（c）（b）（a）4.1重力力坝及溢流坝、泄泄水管的闸门门等。图4−−3为一座典典型重力坝的的总体布置平平面图和坝段段横剖面图。。它包括左、、右岸非溢流流的挡水坝段段和河床中部部的溢流坝段段，左岸挡水水坝段还布置置有坝后式水水电站及坝内内输水管道。。重力坝的总体体布置应根据据地形地质条条件，结合枢枢纽其他建筑筑物综合考虑虑。坝轴线一一般布置成直直线，必要时时也可布置成成折线或稍带带拱形的曲线线，后者称为为拱形重力坝坝。在河谷较较狭窄而洪水水流量较大，，且拦河坝前前缘宽度不足足以并列布置置溢流坝段和和厂房坝段时时，常可采用用重叠布置方方式。三、重力坝的的组成及布置置第四章挡水水建筑物第二节拱拱坝4.2拱坝坝早在1000年以前，人人们就开始修修建浆砌石拱拱坝，到20世纪初才开开始建造混凝凝土拱坝。20世纪50年代以来拱拱坝发展迅速速，近50多多年来，我国国修建了500多座高30m以上的的拱坝，如二二滩水电站（（双曲拱坝高高240m，，附图6）、、龙羊峡重力力拱坝（高178m）、、东江双曲拱拱坝（高162m）、隔隔河岩重力拱拱坝（高151m）等。。4.2拱坝坝隔河岩二滩东江龙羊峡4.2拱坝坝拱坝是一个空空间整体结构构，在平面上上呈拱形并向向上游凸出，，在铅直断面面上，有时也也是向上游凸凸出的弯曲形形状（图4−−4），可以以看成由拱梁梁系统所组成成。上游坝面面承受的大部部分或部分水水压力，通过过拱的作用传传至两岸岩体体，只有小部部分或部分水水压力通过悬悬臂梁的作用用传至坝基。。这种传力特特点使拱坝断断面较重力坝坝单薄，与同同样客观条件件（如坝高、、河谷形状等等）的重力坝坝相比，拱坝坝工程量可节节省l/3~1/2；也也使拱坝坝体体的稳定性主主要依靠两岸岸拱座的反力力作用，而依依靠坝体自重重来维持稳定定的因素是次次要的。一、拱坝的特特点4.2拱坝坝拱坝具有如下下一些特点：：（1）稳定特特点坝体稳定主要要依靠两岸拱拱端的反一、拱坝的特特点图4−4拱拱坝示意图图力作用。因此此拱坝对坝址址的地形、地地质条件要求求较高，对地地基处理的要要求也较严格格。（2）结构特特点拱坝属于高次次超静定结构构，超载能力力强，安全度度高，当外荷荷载增大或坝坝的某一部位位发生局部开开裂时，坝体体的拱和梁作作用将会自行行调整，使坝坝体应力重新新分配。拱坝坝的超载能力力可以达到设设计荷载的5~11倍。。4.2拱坝坝（3）荷载特特点拱坝坝身不设设永久伸缩缝缝，温度变化化和基岩变形形对坝体应力力的影响比较较显著，设计计时，必须考考虑基岩变形形，并将温度度作用列为一一项主要荷载载。由于拱坝剖面面较薄，坝体体几何形状复复杂，因此，，对于施工质质量、筑坝材材料强度和防防渗要求等都都较重力坝严严格。一、拱坝的特特点4.2拱坝坝1.地形条件件拱坝的地形条条件往往是决决定坝体结构构型式、工程程布置和经济济效益的主要要因素。所谓谓地形条件是是对开挖以后后的基岩面而而言，千二、拱坝坝址址对地形和地地质条件的要要求图4−5拱坝河谷示意图万不能以覆盖盖层面（即原原地面）作为为依据（图4−5）。河谷形状可分分为形、形和和梯形三种典典型断面。在在形河谷中修修建拱坝，自自坝顶向坝底底随着水压力力的增加，拱拱的跨度逐渐渐减小，在坝坝体底部，拱拱的跨度显著著减小。该处处虽然承压力力最大，但是是拱厚4.2拱坝坝却增加较多（（图4−6b）；梯形河河谷的情况则则介于形和形形之间。二、拱坝坝址址对地形和地地质条件的要要求图4−6河谷断面形状（a）V形河谷；（b）U形河谷4.2拱坝坝坝址河谷形状状的特性，常常用坝顶河谷谷宽度L与坝坝高H（图4−6）的比比值L/H来来表示，而坝坝体厚薄程度度则常以坝底底厚度T和坝坝高H的比值值T/H来表表示。一般认认为，T/H<0.20时称为薄薄拱坝，T/H=0.20~0.40（浆砌石石拱坝）或T/H=0.20~0.35（混凝凝土拱坝）时时称为中厚拱拱坝，T/H>0.40（浆砌石石拱坝）或T/H>0.35（混混凝土拱坝））时称为厚拱拱坝（或称重重力拱坝）。。根据工程经经验，当L/H<l.5时宜建薄拱拱坝；L/H=1.5~3.0时宜宜建中厚拱坝坝；L/H=3.0~4.5时宜建建厚拱坝。综综上，优良的的河谷断面应应是V形、L/H值小、、两岸对称且无突变。二、拱坝坝址址对地形和地地质条件的要要求4.2拱坝坝2.地质条件件地质条件也是是拱坝建设中中的一个重要要问题。拱坝坝对坝址地质质条件的要求求比重力坝和和土石坝高，，河谷两岸的的基岩必须能能承受由拱端端传来的推力力，要在任何何情况下都能能保持稳定，，不致危害坝坝体的安全。。理想的地质质条件是：基基岩比较均匀匀、坚固完整整，有足够的的强度、透水水性小、能抵抵抗水的侵蚀蚀、耐风化、、岸坡稳定、、没有大断裂裂等。实际上上很难找到没没有节理、裂裂隙、软弱夹夹层或局部断断裂破碎带的的天然坝址，，但必须查明明工程地质条条件，必要时时，应采取妥妥善的地基处处理措施。二、拱坝坝址址对地形和地地质条件的要要求4.2拱坝坝随着经验积累累和地基处理理技术水平的的不断提高，，即使在地质质条件较差的的地基上也建建成了不少高高拱坝，例如如，我国的龙龙羊峡拱坝，，高178m，基岩被众众多的断层和和裂隙所切割割，岩体破碎碎，且位于9度强震区。。但若地质条条件复杂到难难以处理，或或处理工作量量太大，费用用过高时，则则应另选其他他坝型。二、拱坝坝址址对地形和地地质条件的要要求4.2拱坝坝按不同的分类类原则，拱坝坝可分为如下下一些类型：：（1）按建筑筑材料和施工工方法，分为常规混凝凝土拱坝、碾碾压混凝土拱拱坝和砌石拱拱坝。（2）按坝的的高度和体形形，可按厚高比、坝高、拱圈线线形、坝面曲曲率分类。（a）按坝高高，分为高坝（坝坝高>70m）、中坝（（坝高30~70m）和和低坝（坝高高<30m））。（b）按拱圈圈线形，分为单心圆、、双心圆、三三心圆、抛物物线、对数螺螺旋线、椭圆圆拱坝等。（c）按坝面面曲率，分为单曲拱坝坝（只有水平平向曲率）和和双曲拱坝（（水平和竖直直向都有曲率率）。三、拱坝的类类型第四章挡水水建筑物第三节土土石坝4.3土石石坝土石坝主要是是利用当地土土石料填筑而而成的一种挡挡水坝，故又又称当地材料料坝。土石坝坝也是历史悠悠久而又应用用很广的一种种坝型。我国国建造土石坝坝的历史可追追溯到公元前前600年。。新中国成立立以来兴建的的8万多座坝坝中，土石坝坝占总数的95%以上，，如小浪底水水库（坝高154m，附附图4）、天天生桥一级水水电站（坝高高178m））、水布垭水水电站（坝高高233m））等。4.3土石石坝由于土石坝是是一种散粒体体结构，因而而具有与混凝凝土坝不同的的工作特点，，主要体现在在以下几方面面：（1）稳定方方面土石坝的横断断面呈梯形，，体积庞大，，在水平水压压力作用下，，一般不会发发生沿坝基面面的整体滑动动，其主要失失稳形式是坝坝坡滑动或坝坝坡连同部分分地基（土基基）一起滑动动。（2）渗流方方面由于散粒体结结构的颗粒间间存在着较大大孔隙，坝体体挡水后，在在上下游水位位差的作用下下，库水将经经过坝体及坝坝基（包括两两岸）向下游游渗透。当渗渗透坡降或渗渗透流速超过过界限时，会会引起坝体或或坝基土的变变形破坏，甚至土坝失事。一、土石坝的的工作特点4.3土石石坝（3）冲刷方方面土坝的抗冲能能力很低，降降落在坝面上上的雨水部分分渗入坝内，，另一部分将将沿坝坡流动动而冲刷坝面面。水库的风风浪对坝面也也产生冲击和和淘刷作用，，使坝面容易易遭受破坏。。因此，土石石坝的上下游游坝坡均需采采取有效保护护措施。（4）沉降方方面在坝体自重和和水荷载的作作用下，坝体体和坝基（土土基）都会由由于压缩变形形而产生沉降降。过大的沉沉降会使坝顶顶高程达不到到设计要求而而影响土石坝坝的正常工作作；过大的不不均匀沉降还还会引起坝体体开裂，甚至至造成漏水通通道而威胁大大坝安全。一、土石坝的的工作特点4.3土石石坝（5）其他方方面在严寒地区，，当气温很低低时，库水面面结冰形成冰冰盖层，与岸岸边及坝坡冻冻结在一起，，冰盖层的膨膨胀，对坝坡坡产生的冰压压力可能导致致护坡的破坏坏。在干旱的的夏季，由于于库水位以上上坝体的含水水量损失，可可能引起坝体体干裂。一、土石坝的的工作特点4.3土石石坝土石坝之所以以被广泛采用用，是因为这这种坝型具有有以下的优点点：（1）就地取取材，可以节节省大量水泥泥、钢材和木木材；（2）适应地地基变形能力力较强，对地地基要求比混混凝土坝低；；（3）施工技技术简单，工工序少，便于于组织机械化化快速施工；；（4）结构简简单，工作可可靠，便于管管理、维修、、加高和扩建建。二、土石坝的的优缺点4.3土石石坝土石坝也存在在着一些缺点点，如：（1）坝顶一一般不能溢流流（低土石坝坝采取特殊结结构泄小流量量者例外），，需在河岸上上另开溢洪道道或其他泄水水建筑物；（2）施工导导流不如混凝凝土坝方便；；（3）坝体工工程量大，当当采用粘性土土料填筑时受受气候条件的的影响较大。。二、土石坝的的优缺点4.3土石石坝按不同的分类类原则，土石石坝可分为如如下一些类型型：1.土石坝按按坝高分类可分为高坝（（坝高>70m）、中坝坝（坝高30~70m））和低坝（坝坝高<30m）。2.按施工方方法分类可分为碾压式式土石坝、冲冲填式土石坝坝、水中填土土坝和定向爆爆破堆石坝等等。应用最为为广泛的是碾碾压式土石坝坝。三、土石坝的的类型4.3土石石坝（1）碾压式式土石坝是将土石料分分层填筑碾压压而成的坝。。这种筑坝方方法在土石坝坝中用得最多多。近年来碾碾压堆石坝得得到迅速发展展。（2）冲填式式土石坝是借助水力完完成土料的开开采、运输和和填筑全部工工序而建成的的坝。典型的的冲填坝是用用高压水枪在在料场冲击土土料使之成为为泥浆，然后后用泥浆泵将将泥浆经输泥泥管输送上坝坝，分层淤填填，经排水固固结成为密实实的坝体。这这种筑坝方法法不需运输机机械和碾压机机械，工效高高，成本低；；缺点是土料料的干容重较较小，抗剪强强度较低，需需要平缓的坝坝坡，坝体土土方量较大。。三、土石坝的的类型4.3土石石坝（3）水中填填土坝是用易于崩解解的土料一层层一层倒入，，由许多小土土堤分割围成成的、静水中中填筑而成的的坝。这种施施工方法无需需机械压实，，而是依靠土土的重力进行行压实和排水水固结。该法法施工受雨季季影响小，工工效较高，且且不需要专门门的重型碾压压设备，但由由于坝体填土土的干容重较较低，孔隙水水压力较高，，抗剪强度较较小，故要求求坝坡平缓，，使得坝体工工程量增大。。三、土石坝的的类型4.3土石石坝（4）定向爆爆破堆石坝利用定向爆破破两岸山体岩岩石抛向预定定地点而形成成的堆石坝。。当坝址两岸岸陡峻高耸、、河谷狭窄及及岩石新鲜致致密时，用定定向爆破法修修筑斜墙堆石石坝是可取的的。这种筑坝坝方法是通过过专门的设计计，在两岸或或一岸山体内内开挖洞室、、埋放巨量炸炸药，一次或或数次爆破即即可截断河流流，形成堆石石坝体，然后后再进行加工工填补，并修修筑上游防渗渗斜墙。三、土石坝的的类型4.3土石石坝3.按坝体材材料和防渗体体布置分类可分为以下几几种坝型：（a）均质土土坝坝体基本上由由一种透水性性较弱的土料料（如壤土、、砂壤土等））填筑而成。。坝体的整个个剖面用以防防渗并保持稳稳定，如图4−7a所示示。（b）心墙土土坝以透水性小的的防渗体布置置在三、土石坝的的类型图4−7碾压式土石坝类型4.3土石石坝坝身中央，称称为心墙；而而两侧以透水水性较大的砂砂或沙砾料做做坝壳，用以以支撑心墙保保持坝体稳定定。心墙常用用粘性土构成成，称为塑性性心墙，如图图4−7b所所示。也可用用沥青混凝土土或钢筋混凝凝土构成，后后者称为刚性性心墙，见图图4−7c。。（c）斜墙土土坝防渗体位于坝坝的上游面，，称为斜墙；；砂砾等透水水性大的土料料位于斜墙下下游作支承体体。斜墙常用用粘性土料构构成，称为塑塑性斜墙，如如图4−7d所示。也有有用沥青混凝凝土或钢筋混混凝土构成的的斜墙。（d）多种土土质坝坝体是由透水水性不同的多多三、土石坝的的类型4.3土石石坝种土料分区组组成的坝。一一般有两种布布置方式，一一种是土料透透水性由中间间向两侧逐渐渐加大，如图图4−7e；；另一种是透透水性自上游游向下游逐渐渐增大，见图图4−7f。。（e）土石混混合坝当坝体中土料料和石料各占占相当的比例例时，便构成成土石混合坝坝。主要有两两种形式，一一是上游部分分用土料，下下游部分为堆堆石，如图4−7g；另另一种是中央央部分用粘性性土料作防渗渗体，上下游游部分为堆石石体。当坝址址附近有合宜宜的土石料时时，选用土石石混合坝是经经济的。为改改善坝三、土土石坝坝的类类型4.3土土石坝坝体应力力状态态，避避免粘粘性土土防渗渗体裂裂缝，，近代代修建建的高高土石石坝常常建成成如图图4−−7h的斜斜心墙墙土石石混合合坝。。（f））心墙墙、斜斜墙堆堆石坝坝以堆石石料作作为坝坝壳，，以透透水性性小的的土料料或沥沥青混混凝土土、钢钢筋混混凝土土作为为防渗渗体。。防渗渗体位位于坝坝体中中央的的称为为心墙墙堆石石坝；；防渗渗体设设在上上游面面的称称为斜斜墙堆堆石坝坝。近近些年年来上上游坝坝面以以钢筋筋混凝凝土防防渗的的也称称为钢钢筋混混凝土土面板板堆石石坝（（图4−7l）），这这是发发展很很快的的一种种坝型型。三、土土石坝坝的类类型4.3土土石坝坝上述几几种坝坝型，，除均均质坝坝外，，都是是将弱弱透水水材料料布置置在坝坝体的的上游游或中中央，，以达达到防防渗目目的。。而将将透水水性较较强且且抗剪剪强度度较高高的材材料布布置在在下游游或两两侧，，以维维持稳稳定，，也利利于排排水。。虽然然土石石坝的的形式式在不不断发发展和和变化化，但但其材材料布布置总总是离离不开开这个个原则则。三、土土石坝坝的类类型第四章章挡挡水建建筑物物第四节节水水闸闸4.4水水闸水闸是是低水水头水水工建建筑物物，既既能挡挡水、、抬高高水位位，又又能泄泄水、、用以以调节节水位位、控控制泄泄水流流量，，同时时也可可作为为取水水建筑筑物。。水闸闸多修修建于于河道道、渠渠系及及水库库、湖湖泊岸岸边，，在水水利工工程中中应用用很广广。水闸按按其所所承担担的任任务不不同，，可分分为以以下六六类：（1））节制制闸拦河或或在渠渠道上上建造造，用用于拦拦洪、、调节节水位位以满满足上上游引引水或或航运运的需需要，，控制制下泄泄流量量，保保证下下游河河道安安全或或根据据下游游用水水需要要调节节放水水流量量。位位于河河道上上的节节制闸闸也称称为拦拦河闸闸。附附图7中的的淮河河临淮淮岗洪洪水控控制工工程深深孔闸闸即为为节制制闸。。一、水水闸的的作用用和类类型4.4水水闸（2））进水水闸建在河河道、、水库库或湖湖泊的的岸边边，用用来控控制引引水流流量，，以满满足灌灌溉、、发电电或供供水的的需要要。进进水闸闸又称称为取取水闸闸或渠渠首闸闸。（3））分洪洪闸常建于于河道道的一一侧，，用来来将超超过下下游河河道安安全泄泄量的的洪水水泄入入分洪洪区（（蓄洪洪区或或滞洪洪区））或分分洪道道。（4））排水水闸常建于于江河河沿岸岸，用用来排排除内内河或或低洼洼地区区对农农作物物有害害的渍渍水。。当外外河水水位上上涨时时，可可以关关闸，，防止止外水水倒灌灌。当当洼地地有蓄蓄水、、灌溉溉要求求时，，可以以关门门蓄水水或从从江河河引水水，具具有双双向挡挡水，，有时时还有有双向向过流流的特特点。。一、水水闸的的作用用和类类型4.4水水闸（5））挡潮潮闸建在入入海河河口附附近，，涨潮潮时关关闸，，防止止海水水倒灌灌；退退潮时时开闸闸泄水水具有有双向向挡水水的特特点。。（6））冲沙沙闸（（排沙沙闸））建在多多泥沙沙河流流上，，用于于排除除进水水闸、、节制制闸前前或渠渠系中中沉积积的泥泥沙，，减少少引水水水流流的含含沙量量，防防止渠渠道和和闸前前河道道淤积积。冲冲沙闸闸常建建在进进水闸闸一侧侧的河河道上上，与与节制制闸并并排布布置或或设在在引水水渠内内的进进水闸闸旁。。一、水水闸的的作用用和类类型4.4水水闸按闸室室结构构分类类，水水闸可可分为为开敞敞式和和涵洞洞式两两种：（1））开敞敞式水水闸闸室是是露天天的，，可以以大量量引水水，迅迅速泄泄水，，又能能通畅畅地排排走冰冰块或或其它它漂浮浮物。。（2））涵洞洞式水水闸与开敞敞式水水闸的的主要要区别别在于于闸室室后面面有洞洞身段段，洞洞顶有有填土土覆盖盖，以以利于于洞身身的稳稳定，，也便便于交交通。。这类类水闸闸常修修建在在挖方方较深深的渠渠道中中及填填土较较高的的河堤堤下。。一、水水闸的的作用用和类类型4.4水水闸水闸由由上游游连接接段、、闸室室、下下游连连接段段三个个部分分组成成，如如图4−9所示示，现现分述述如下下。二、水水闸的的组成成图4−9开敞式水闸4.4水水闸（l））上游游连接接段上游连连接段段包括括上游游翼墙墙、铺铺盖、、护底底、上上游防防冲槽槽及上上游护护坡等等五个个部分分。上上游翼翼墙能能使水水流平平顺地地进入入闸孔孔，保保护闸闸前河河岸不不受冲冲刷，，还有有侧向向防渗渗作用用。铺铺盖主主要起起防渗渗作用用，但但其表表面应应满足足防冲冲要求求。护护底设设在铺铺盖上上游，，起着着保护护河床床的作作用。。上游游防冲冲槽可可防止止河床床冲刷刷，保保护上上游连连接段段起点点处不不致遭遭受损损坏。。二、水水闸的的组成成4.4水水闸（2））闸室室闸室是是水闸闸的主主体部部分，，起着着挡水水和调调节水水流的的作用用，包包括底底板、、闸墩墩、边边墩（（或岸岸墙））、闸闸门、、工作作桥及及交通通桥等等。底底板是是闸室室的基基础，，承受受闸室室全部部荷载载并较较均匀匀地传传给地地基，，还可可利用用底板板与地地基之之间的的摩阻阻力来来维持持水闸闸稳定定；同同时底底板又又具有有防冲冲和防防渗等等作用用。闸闸墩主主要是是分隔隔闸孔孔，支支承闸闸门、、工作作桥及及交通通桥。。边孔孔靠岸岸一侧侧的闸闸墩，，称为为边墩墩。在在一般般情况况下，，边墩墩除具具有闸闸墩作作用外外，还还具有有挡土土及侧侧向防防渗作作用。。二、水水闸的的组成成4.4水水闸（3））下游游连接接段下游连连接段段通常常包括括下游游翼墙墙、消消力池池、海海漫、、下游游防冲冲槽及及下游游护坡坡等五五个部部分。。下游游翼墙墙能使使闸室室水流流均匀匀扩散散，还还有防防冲和和防渗渗作用用。消消力池池是消消除过过闸水水流动动能的的主要要设施施，并并具有有防冲冲等作作用。。海漫漫能继继续消消除剩剩余能能量，，并保保护河河床不不受冲冲刷。。下游游防冲冲槽则则是设设在海海漫末末端的的防冲冲措施施。二、水闸的的组成4.4水水闸水闸在抗滑滑稳定、防防渗、消能能防冲及沉沉陷等方面面都有其自自身的工作作特点：（1）土基基的抗滑稳稳定性差当水闸挡水水时，上、、下游水位位差造成较较大的水平平水压力，，使水闸有有可能产生生向下游一一侧滑动。。同时，在在上下游水水位差的作作用下，闸闸基及两岸岸均产生渗渗流。渗流流将对水闸闸底部施加加向上的渗渗透压力，，减小了水水闸的有效效重量，从从而降低了了水闸的抗抗滑稳定性性。因此，，水闸必须须具有足够够的重量以以维持自身身的稳定。。三、水闸的的工作特点点4.4水水闸（2）渗流流易使闸下下产生渗透透变形土基渗流除除产生渗透透压力不利利闸室稳定定外，还可可能将地基基及两岸土土壤的细颗颗粒带走形形成管涌或或流土等渗渗透变形，，严重时闸闸基和两岸岸的土壤会会被淘空，，危及水闸闸安全。因因此，应妥妥善设计防防渗设施．．并在渗流流逸出处设设反滤层等等设施以保保证不发生生渗透变形形。三、水闸的的工作特点点4.4水水闸（3）过闸闸水流具有有较大动能能，易于冲冲刷破坏下下游河床及及两岸开闸泄水时时，在上、、下游水位位差作用下下，过闸水水流往往具具有很大流流速，而河河床和两岸岸土壤的抗抗冲能力通通常较低，，可能引起起冲刷，严严重时会扩扩大到闸室室地基，致致使水闸失失事。因此此，设计水水闸时必须须采取有效效的消能防防冲措施。。三、水闸的的工作特点点4.4水水闸（4）土基基的沉陷问问题软土地基上上建闸，由由于地基的的抗剪强度度低，压缩缩性比较大大，在水闸闸的重力和和外荷载作作用下，可可能产生较较大沉陷，，尤其是不不均匀沉陷陷会导致水水闸倾斜，，甚至断裂裂，影响水水闸正常使使用。因此此，设计时时必须合理理选择闸型型和构造，，排好施工工程序及采采取必要的的地基处理理措施等，，以减小地地基沉陷。。三、水闸的的工作特点点第四章挡挡水建筑物物第五节河河岸溢洪洪道4.5河河岸溢洪道道在水利枢纽纽中，必须须设置泄水水建筑物。。溢洪道是是一种最常常见的泄水水建筑物，，用于宣泄泄规划库容容所不能容容纳的洪水水，防止洪洪水漫溢坝坝顶，保证证大坝安全全。溢洪道可以以与坝体结结合在一起起，也可以以设在坝体体以外。混混凝土坝一一般适于经经坝体溢洪洪或泄洪。。此时，坝坝体既是挡挡水建筑物物又是泄水水建筑物，，枢纽布置置紧凑、管管理集中。。但对于土土石坝、堆堆石坝以及及某些轻型型坝，一般般不容许从从坝身溢流流或大量泄泄流；或当当河谷狭窄窄而泄洪量量大时，需需要在坝体体以外的岸岸边或天然然垭口处建建造溢洪道道（通常称称为岸边溢溢洪道）或或开挖泄水水隧洞。4.5河河岸溢洪道道河岸溢洪道道是布置在在拦河坝坝坝肩河岸或或距坝稍远远的水库库库岸的一条条泄洪通道道，水库的的多余洪水水经此泄往往下游河床床。一般以以堰流方式式泄水，泄泄流量与堰堰顶溢流净净宽以及堰堰顶