1、第五章 水 閘 主要內容：5.1 概述5.2 水閘的孔口尺寸確定5.3 水閘的消能防沖設計5.4 水閘的防滲排水設計5.5 閘室的布置與構造5.6 穩定計算與地基處理5.7 閘室結構計算5.8 兩岸連接建筑物5.9 閘門與啟閉機5.1 概 述水閘是一種低水頭的水工建筑物，它具有擋水和泄水雙重作用。與設有表孔閘門的溢流重力壩的區別是:1）水閘水頭較低，抬高水位較少，它主要是靠閘門擋水；而溢流壩主要靠閘門下壩體來擋水。2）水閘可建于各種地基上。 一、 按擔負的任務分：5.1.1水閘的類型水閘的類型按所承擔的任務分（1）進水閘（取水閘） 位置：建在河流、湖泊、水庫或引水干渠等的岸邊一側 作用：為灌溉

2、、發電、供水或其它用水工程引取足夠的水量。 由于它通常建在渠道的首部，又稱渠首閘。建于河道岸邊一側的進水閘（取水閘）石龍水閘（進水閘）（2）節制閘（攔河閘）位置：攔河閘的閘軸線垂直于或接近于垂直河流、渠道布置。作用：截斷河渠，抬高河渠水位，控制下泄流量。在航運工程中，攔河閘不僅能為上游航運提供穩定的航道水深，也能通過保持一定泄流量為下游提供穩定的航道水深。在取水工程中，為進水閘（或分水閘）提供高保證率的取水流量。攔河閘在枯水期盡量維持上游水位，以滿足取水或航運等需要；在洪水期需要隨時泄放上游庫區無法容納的多余流量，避免上游水位過度上漲導致淹沒或水災。在洪水期，攔河閘還必須有足夠的泄流能力，以排

3、泄洪水。某攔河閘（一）某攔河閘（二）（3）沖砂閘：作用：排沙。防止泥沙進入取水口造成渠道淤積。將進入到渠道內的泥沙排向下游。將水庫的淤沙、淤泥排向下游。在取水樞紐中，沖沙閘的位置一般布置在靠近進水閘處；在水閘樞紐中，沖沙閘往往兼作節制閘。（4）分洪閘：位置：常建于河道的一側。作用：分洪。在洪峰到來時，分洪閘用于分泄河道暫時不能容納的多余洪水，使之進入預定的蓄洪洼地或湖泊等分洪區，及時削減洪峰，確保下游河道安全。待河道洪水過后，分洪區積水又要經過排水閘排入原河道。分洪閘（一）分洪閘（二）（5）排水閘：位置：常建于江河沿岸。作用：排除內澇。當江河水位較低時，開閘排除河岸一側降雨形成的漬水或生活廢水

4、。擋住外河高水位。當江河水位較高時，關閉排水閘，防止江水向河岸倒灌。特點：由于既要排澇，又要擋水，因此排水閘具有閘底板高程較低、閘身較高以及承受雙向水頭作用的特點。某小型排水閘（6）擋潮閘位置：一般建于江河入?？?。作用：擋潮：在汛期防止潮水頂托，以免造成內澇；御咸：防止潮水沿江河上溯，以免造成沿河岸地區土地的鹽堿化；排水：排除內河高水位；蓄淡：在低潮時期，關閘防止內河淡水流失，以便充分利用內河淡水。擋潮閘與排水閘類似，也承受雙向水頭的作用。但操作更為頻繁。某擋潮閘（一）某擋潮閘（二）中順大圍小欖石龍水閘 水閘的類型按閘室結構的型式分類1開敞式水閘特點閘室上部沒有阻擋水流的胸墻或頂板，過閘水流能

5、夠自由地通過閘室。開敞式水閘的泄流能力大，一般用于具有排冰、過木等要求的泄洪閘，如攔河閘、排冰閘等。開敞式水閘2胸墻式水閘當上游水位變幅大，而下泄流量又有限制時，為避免閘門過高，常設置胸墻。胸墻式水閘在低水位過流時，屬于開敞式水閘自由出流；在高水位過流時，屬于孔口出流。胸墻式水閘多用于進水閘、排水閘和擋潮閘等。絕大多數大中型水閘為開敞式水閘。胸墻式水閘3封閉式或涵洞式水閘閘（洞）身上面填土封閉的水閘，又稱涵洞式水閘。填土可增加閘室的穩定，代替交通橋，當水頭較高時往往是經濟的，但地基壓力較大，常用于穿過堤防的水閘。涵洞可做成有壓的或無壓的。前者（有壓涵洞）多用于排砂閘和排水閘，后者（無壓涵洞）則

6、多用于小型分水閘。封閉式水閘某涵洞式水閘水閘的類型按規模分類 根據國內已建水閘工程的設計經驗，一般以設計或校核過閘流量的大小作為劃分水閘規模的依據，例如：過閘流量等于或大于1000m3/s者為大型水閘；過閘流量在1001000m3/s間者為中型水閘。過閘流量小于100m3/s者為小型水閘。 我國葛洲壩水利樞紐的二江泄水閘，過閘流量達83900m3/s，屬特大型水閘，或稱巨型水閘。也有的以設計水頭高低（反映為閘高）作為劃分水閘規模的依據，例如：閘高在810m以上者為大型水閘，閘高在810m以下者為中、小型水閘等。5.1.2 水閘的工作特點和設計要求水閘可建在巖基上，也可建在土基上。對于建在巖基上

7、的水閘，其工作特點與巖基上的混凝土重力壩相似。 本章主要介紹建在土基上的水閘的工作特點。作為土基上低水頭的擋水、泄水建筑物，水閘有如下工作特點。 水閘的工作特點（一）水的方面 水閘在水的作用下，需要解決以下幾個方面問題。1穩定問題水閘在關閉閘門擋水的時候，閘室上、下游形成一定的水位差。在水的推力作用下，閘室在自重和水重的作用下必須維持自身的穩定。包括整體抗滑穩定和結構構件穩定（如底板、閘墩、胸墻等構件的穩定）。水閘荷載圖2滲流問題上、下游水位差在水閘的閘基下部和閘室兩岸均會產生滲流。閘基滲流和岸坡繞滲不僅導致水庫漏水，更重要的是可能導致在閘基、岸坡以及滲流出逸處發生滲透變形；此外，滲壓還對閘室

8、和兩岸聯接建筑物的穩定產生不利影響。水閘滲流流網圖3高速水流問題 水閘下泄的高速水流問題，主要表現在3個方面：（1）消能問題 水閘在開閘泄水時，下泄的高速水流具有較大的能量，可能對河床和河岸產生不利沖刷。因此必須采用合適的消能措施進行消能。 水閘最常用的消能方式為底流消能，即利用水躍將水能消耗在消力池中。水閘消能（2）遠驅水躍和波狀水躍當閘室下游無水或水深很淺時，可能在閘下產生遠驅水躍。遠驅水躍不在消力池范圍，將直接沖刷河床，嚴重威脅閘室的安全和兩岸岸坡穩定。當閘室上、下游水位差較小，且水流佛氏數較小時，可能在閘下產生波狀水躍。波狀水躍是一系列起伏不大的不完全水躍，消能效果極差。（3）折沖水流

9、 當閘孔孔數不多或開啟不均勻時，過閘水流寬度遠小于下游河床寬度，此時過閘水流先收縮后擴散，水流可能使主流偏向河床的一邊。當水流條件變化時，主流可能左右急擺，形成左沖右突的折沖水流。 波狀水躍 折沖水流 （二）地基方面 平原地區的水閘常建于土基上。平原地區土基的特點：土層分布復雜，可能夾有壓縮性大、承載能力低、抗震強度差的軟土；可能含有結構松散、易于液化、抗沖能力低的粉砂或細砂層；抗沖刷能力差，允許滲透坡降低，對防滲、消能不利。軟土地基對閘室本身的穩定和沉降將帶來嚴重的影響，因此，在水閘設計時，應：采用適當措施，進行地基處理；適當控制滲流；加強消能防沖措施。（三）結構方面 水閘的閘室結構與大體積

10、的重力壩或散粒體的土壩有較大差別。1構件方面 它是由閘墩、底板、胸墻等薄壁構件組成的空間結構體系，因此對閘室構件在強度和剛度方面均有一定要求。2受力方面 閘室整體結構和某些構件受力條件復雜，承受水壓力、自重、地基反力等不同性質的荷載。3結構分析方面 在進行閘室結構設計計算時，一般并不采用相對復雜的有限元法，而是將整個結構視為板、梁、柱等獨立構件構成，分別對這些構件用結構力學、材料力學方法進行設計計算。5.1.3 水閘的組成水閘由閘室段和上游聯接段、下游聯接段3大部分組成。1閘門；2底板；3閘墩；4胸墻；5工作橋；6交通橋；7上游防沖槽；8上游防沖段、鋪蓋；9上游翼墻；10上游護岸；11護坦；1

11、2海漫；13下游防沖槽；14下游翼墻；15下游護岸土基上水閘的組成示意圖水閘的組成（1）閘室段 閘室段是水閘的主體。A）閘室段的作用控制水流；聯接兩岸和上、下游段。B）閘室段的組成 閘門、閘墩、底板、胸墻、工作橋、交通橋、啟閉機等。1閘門 用于控制上游水位和調節下泄流量。閘門安放在閘底板上，橫跨孔口，由閘墩支撐。閘門分為檢修閘門和工作閘門。工作閘門用于正常運用時擋水、控制下泄流量。常用的型式有平面閘門和工作閘門。檢修閘門多用平面疊梁門。2閘墩 閘墩用于分隔閘孔、支撐閘門，同時用作橋墩支撐上部橋梁、安裝閘門啟閉機等設備。閘墩將閘門、胸墻以及閘墩本身擋水所承受的水壓力傳遞給底板。3底板 底板是閘室

12、段的基礎，它將閘墩、上部結構的重量、以及底板自重和所承受的水重一起傳給地基。 建在軟基上閘室主要由底板與地基間的摩擦力來維持穩定。 底板它還具有防沖、防滲的作用。4胸墻 胸墻設于工作閘門上部，幫助閘門擋水。在上游水位變幅較大的情況下，完全用閘門擋水將導致閘門尺寸和啟閉機等設備過大。設置胸墻后，可以大大減小閘門尺寸。胸墻也可以做成活動型，當遭遇特大洪水時開啟胸墻加大泄流量。 底板、閘墩和胸墻通常為混凝土或鋼筋混凝土結構，小型水閘也可采用漿砌石結構。5工作橋 工作橋用于安裝卷揚式啟閉機，便于工作人員操作。6交通橋 交通橋連接兩岸交通，供汽車、拖拉機、行人通過。（二）上游聯接段1.上游聯接段的作用

13、主要作用是引導水流從河道平穩地進入閘室，兼有防沖、防滲作用。2.上游聯接段的組成 一般包括上游翼墻、鋪蓋、護底、上游防沖槽和上游兩岸護坡等。1）上游翼墻 引導水流，使之平順地流入閘孔； 抵御兩岸填土壓力，保護閘前河岸不受沖刷； 并有側向防滲的作用。2鋪蓋 主要起防滲作用，其表面還應進行保護，以滿足防沖要求。3護底 設在鋪蓋上游，起保護河床作用。4上游防沖槽 鋪蓋或其防護的上游端有時設置上游防沖槽，以保護鋪蓋不致損壞。5上游兩岸護坡 上游兩岸要適當進行護坡，其目的是保護河床兩岸不受沖刷。（三）下游聯接段A）下游連接段的作用 從閘室出來的水流具有相當的能量，因此下游聯接段的主要作用是：消除下泄水流

14、的動能，順利與下游河床水流連接，避免發生不利沖刷現象。B）下游聯接段組成 一般包括護坦（包括消力池）、海漫、下游防沖槽（防淘墻）、下游翼墻、護底和兩岸護坡等。消力池：消力池是消剎水能的主要區域，護坦：護坦是消力池底板，保護河床底部，從而保護閘室的安全。輔助消能工：有時，要在消力池內設置輔助消能工，增強消能效果。海漫：海漫則用于進一步消除水流余能，保護河床免受沖刷。下游翼墻：下游翼墻導引水流均勻擴散，并有擋土、防沖作用。下游防沖槽：下游防沖槽的作用是防止海漫末端沖刷，避免河床局部沖刷向上游發展。下游護坡和護底：下游護坡和護底的作用與上游相同。5.1.4 水閘的等級劃分 和洪水標準見課本P132P

15、133，表5-1、表5-2、 表5-3、表5-45.2 水閘的孔口尺寸確定5.2.1 閘孔和底板型式選擇土基上的攔河閘，閘孔型式多采用開敞式寬頂堰。在地基條件較好的攔河閘可以采用駝峰堰。巖基上的水閘常采用實用堰。開敞式寬頂堰：結構簡單、施工方便、地基應力均勻，泄流能力大、上游水位壅高較小，有利于完成沖砂、排污等其他任務。寬頂堰的流量系數為0.360.385。駝峰堰和實用堰：流量系數較寬頂堰大，可以使樞紐布置更緊湊。水閘上的實用堰多為低堰，其流量系數參考有關文獻。實用堰：在淹沒出流的情況下，流量系數急劇減少。因此，經?；蛑饕r為淹沒出流的泄水閘不宜于選用實用堰。上游水位變幅較大的水閘，可以考慮

16、設置胸墻，以減少閘門擋水高度和閘門受力。5.2.2設計流量和上、下游水位的確定1）攔河閘設計流量:根據工程等別確定相應的設計洪水流量Q設和校核洪水流量Q校。上、下游水位下游水位：由下泄流量查下游河道天然水位流量關系曲線確定。上游水位：（1）正常蓄水位 攔河閘的上游正常蓄水位，要根據泄水閘承擔的任務，建成后上游淹沒損失等因素確定。在正常運用情況下，攔河閘的任務是控制上游水位為正常蓄水位，以滿足取水、航運等的要求。（2）最高水位 泄水閘的上游最高水位由水閘的泄水能力特性決定。 泄水閘泄放校核洪水時，其上游水位為最高水位。此時，閘門全開下泄洪水流量，上游水位等于校核洪水流量下天然河道水位加上上游水位

17、壅高。在平原地區建水閘，往往對上游水位壅高值的限制較嚴。一般在洪水期泄洪時，上游水位壅高值只允許控制在0.10.3m，否則將造成較大的上游淹沒。修建在山區和丘陵地區的水閘，其上游水位壅高往往沒有嚴格限制?？梢愿鶕l的任務、上游淹沒損失、工程造價、兩岸堤防、地下水位等因素，經多方案綜合比較后確定。2）進水閘設計流量：等于渠道的設計取用流量。上、下游水位：進水閘的上游水位：為水庫正常蓄水位或河道最低水位。從河道取水流量較大時，要考慮取水口處河道水位局部降落，進水閘的下游水位：由渠系規劃和水閘額定取水流量來確定確定。3）排水閘：設計流量：由設計暴雨、匯水面積及排水時間確定。上、下游水位：上游水位：

18、為漬水區內或排水渠末端相應于排水設計流量時的水位；下游水位：低于上游水位0.050.1m。5.2.3 閘底板高程的選定1）攔河閘：攔河閘的底板為平底板時，閘底板的面高程等于或略高于河底高程，有利于減輕閘前泥沙淤積。2）進水閘：進水閘的底板高程應該高于沖砂閘或泄水閘的底板高程。 在地基條件好和上游水位較高的情況下，可以盡量提高底板高程，或采用泄流能力高的實用堰。5.2.4 過閘單寬流量的確定決定單寬流量大小的主要因素是河床抗沖能力。當選擇較大的單寬流量時，可以減少攔河閘的閘室數量和縮短泄水前緣總寬度，降低閘室總造價。但是，較大的單寬流量對河床沖刷破壞的能量增大，容易發生沖刷破壞，需要加強消能防沖

19、設施和護底措施，增大相應造價。 河床抗沖能力還與水流條件有關。在水深較大，上下游水位差較小，出閘水流擴散較平順的情況下，同樣的土基條件可以承受較大的單寬流量沖刷。在我國一般采用的單寬流量為530m3/s，下表為江蘇省對不同閘基土壤選用單寬流量的經驗值。在砂礫石地基上可以取更大的單寬流量。不同土壤不沖單寬流量表閘址土壤粉土、粉砂淤土細砂土粉質壤土粘土單寬流量(m3/s)51694991212245.2.5 閘孔寬度的確定一、閘孔總凈寬B0的確定（1）堰流時：當堰頂處于高淹沒度（hs/H00.9) 時，(2)孔流時：（5-1）（5-7）（5-9）二、閘室單孔寬度 b 的確定 我國大中型水閘的單孔寬

20、度一般采用812m。三、閘室總長度L的確定閘室總寬度L=nb+(n-1)d，其中，d為閘墩厚度 閘室總寬度擬定后，尚需要考慮閘墩等的影響，進一步驗算水閘的過水能力。從過水能力和消能防沖兩方面考慮，閘室總寬度應與河道寬度相適應。5.3 水閘的消能防沖設計一、水閘消能防沖的特點 與高水頭泄水建筑物相比較，水閘的消能防沖具有以下顯著的特點。（1）上游水頭小 由于水閘大部分建在平原，水閘的上游水頭較小，下游水深變化大，加上河床土壤抗沖能力較小，一般無法采用挑流式消能工。 只有下游河道有足夠的穩定水深，并且河床條件較好的個別情況下，才考慮采用面流式消能方式。 因此，在水閘工程中，廣泛地采取底流式消能方式

21、。（2）上下游水位落差小，水流佛氏數低 這種情況多發生在大流量泄流情況。此時往往是形成不完全水躍，甚至是波狀水躍，消能極不充分，加大了下游防沖的護岸護底工程。（3）大流量泄流不一定是最危險工況 大流量泄流時，上、下游水位差很小，消能防沖的任務更多地在于防沖，順利地完成上、下游水面線的銜接。 小流量泄流時，上下游水位差相對較大。不論是部分開啟閘孔還是閘門控制開啟泄流，由于總下泄流量較小，下游水位較低。此時，如果設計不當，容易因水深不足而形成遠驅水躍沖刷河床。因此，泄水閘最危險工況常發生在下游無水的初始開啟。如寬敞河道上的多孔水閘中，如果全開其中一孔，往往因下游水深較淺，局部單寬流量大，水流流速高

22、，能量集中，從而產生不利沖刷。（4）地基條件較差 土基抗沖能力低，經過消能工的余能如處理不當，仍然可能沖刷河床。 根據上述分析可知，水閘消能設計的基本原則是：促使水躍發生在閘下一定范圍內，最大限度地通過表面水滾消能，避免造成下游河床沖刷。二、水閘消能防沖布置 水閘閘下消能防沖典型布置圖 多數水閘采用底流消能方式。在底流消能中，水躍發生區域的水流非常紊亂，只有將水躍限定在指定位置，對其底部采取專門的保護措施，才能保護河床不被沖刷。 為達到上述目的，主要采用如下幾種措施：護坦。保護水躍范圍內的河床不受水流沖刷。護坦一般是鋼筋混凝土結構，要求具有足夠的抗沖、抗浮能力。消力池。創造形成淹沒水躍的條件。

23、為了將水躍控制在一定范圍內，并保證形成淹沒水躍，需要在下游形成一定水深，因此將護坦高程下降并低于下游河床或用高于下游河床的尾坎使之形成消力池。消力池實質上就是形成水躍、消剎能量的地方。護岸。在消力池的兩側，設置邊墻，以保護兩岸。海漫。消除消力池水流的余能。防沖槽。進一步消除水流的余能，防止河床被淘刷，進一步保護水閘閘室的安全。（一）消力池 消力池的結構型式和尺寸應充分滿足底流水躍消能的要求。 個別建在多泥沙河流上的攔河閘，不設消力池。1水躍共軛條件（1）躍后共軛水深h”與躍前收縮斷面水深hc之間的關系（2）收縮斷面水深hc的確定 消力池內形成水躍時，閘孔為自由出流。閘孔自由出流情況下，躍前收縮

24、斷面水深hc決定于上游水位Zu與消力池底板之間的高程差E0，可按下式計算。（3）躍后共軛水深h與下游水深的關系 當下游水深不能滿足共軛水深條件時，將形成遠驅水躍或淹沒水躍。此時，應采用合適的消力池結構促使水躍發生在消力池內。（5-15）2消力池的結構形式 當下游水深在任何一級流量下都能等于或大于產生水躍的共軛水深時，不需要設置專門的消力池，消力池的底板可以做成與河底平齊的平底。但是，這種情況在工程中很少見。 多數情況下表現為下游水深小于共軛水深，或表現為部分流量條件下大于共軛水深、部分流量條件下小于共軛水深。為了在各級流量下均滿足水躍共軛條件，常采用消力池來適應這種水位變化。消力池的形成大致有

25、以下幾種：（1）挖深式，如圖(a)；（2）消力坎式，如圖(b)；（3）綜合式，如圖(c)。消力池結構形式消力池的底板一般低于閘室底板，形成下降式消力池。在水閘底板與消力池之間，采用直線型斜坡連接段連接。斜坡坡度為一般1:31:6。在一般的情況下，閘下流速較高者宜采用較平緩的連接坡度。對于落差較大、流速較高的情況，連接段可以考慮采用曲線，曲線形狀多為拋物線。消力池最好是采用矩形等寬斷面，其寬度一般與閘室總寬一致。這種型式的池內單寬流量分布均勻，水流流態好，消能效果好。為了適應下游河道地形，也可以做成擴散式，減少單寬流量。擴散段一般與急流斜坡段布置在一起，擴散角不超過7。此外，還有漸擴式消力池，突

26、擴式消力池等形式。3消力池的深度 消力池的深度應該使池內水深對水躍產生一定的淹沒度，以保證在下游水位波動或下泄流量突變等情況下，不致于使水躍轉變為遠驅沖刷下游河床。淹沒度為510%。 消力池深度按下式計算：d = 0 h - t - Z式中：0淹沒系數，取=1.051.10； t 下游水深； h形成水躍的共軛水深； Z涌浪高度， 消力池計算深度d 等于或小于零時，表示無需設置消力池也能滿足共軛水深要求。（5-16）（5-13）4消力池的長度 消力池總長度包括斜坡段和護坦水平段。Lsj=Ls+Lj 式中 Ls斜坡段水平投影長度； Lj自由水躍長度； 水躍長度校正系數，=0.70.8。 水平段是發

27、生水躍的地方，由于池末尾坎的壅水作用，水躍長度一般可以縮短到自由水躍長度Lj的0.70.8倍。 也有一些文獻規定，護坦水平段的長度等于一個自由水躍的長度。 自由水躍長度Lj =6.9(h-h)。（二）護坦-消力池底板1護坦的作用 護坦位于消力池底部，是消力池的底板，保護消力池部位河床不受沖刷。 在消力池范圍內，水流流態非常紊亂，底部流速大，壓力脈動和流速脈動大，需要有相當堅固的結構保護河底。護坦就是保護河床不受水流沖刷，進而保證閘室安全的重要設施，即使是平底板消力池也需要用護坦護底。2護坦的材料 護坦一般為100#150#混凝土。3護坦的厚度 護坦板的厚度，主要應考慮兩方面的因素：抗沖和抗浮。

28、抗沖：護坦在工作時需要滿足在水流沖擊作用下不會掀起和下移。根據動量方程，護坦板在下泄水流的沖擊下，提供的反力應足以抵抗水流的動量。據此，護坦的抗沖厚度為：抗?。鹤o坦在揚壓力和脈動壓力的合成作用下不至于浮起。作用在護坦板上的主要荷載有：自重、揚壓力、水重、脈動壓力等。因此，護坦的抗浮厚度為： 式中： t消力池底板始端的厚度；H閘孔泄水時的上下游水位差；k1消力池底板的計算系數，k1=0.150.20；k2消力池底板的安全系數，k2=1.11.3。U作用在消力池底板底面的揚壓力（kPa）；W作用在消力池底板頂面的水重（kPa）；Pm作用在消力池底板上的脈動壓力（kPa）；b消力池底板的飽和容重（k

29、N/m3）。設計時，應取上述兩式中較大值作為護坦板厚度。護坦的厚度一般采取變厚度，即：上游端的厚度大于下游端的厚度。（三）海漫1海漫的作用 水流在護坦內消剎了大部分能量后進入海漫。這時水流仍然保持著一定的剩余能量，特別是水流的垂直流速分布不均，底部流速仍然較大，水流脈動也很劇烈。海漫的作用就是要消除水流的余能，調整流速分布，均勻地擴散出池水流，使之與天然河道的水流狀態接近，以保護河床免受沖刷。2海漫的結構海漫的結構應該具有一定的柔性的，能夠適應地基的不均勻沉陷；海漫應該是透水的，能夠順利地排出滲水，降低揚壓力；海漫表面應做成粗糙的，以加大與水流的摩擦，有利于消除余能和調整流速分布；海漫一般做成

30、等于或緩于1:10的斜坡；海漫下面應設墊層。3海漫的長度式中Lp海漫長度（m）；qs消力池末端單寬流量（m3/s）；Ks海漫長度計算系數，可參考下表。Ks值表河床土質粉砂、細砂中砂、粗砂、粉質壤土粉質粘土堅硬粘土Ks1413121110987Ks值表4海漫的構造 海漫的構造和抗沖（抗磨）能力應與其上通過的水流流速相適應。常用的構造形式有：（1）干砌石海漫 用直徑大于30cm的塊石砌筑，厚度為0.30.7m。干砌石的塊體直徑越大，砌筑得越緊密，干砌石海漫的抗沖流速越高。砌石下通常鋪設碎石墊層。為了增加抗沖能力，每隔610m修建一道漿砌石埂。（2）漿砌石海漫 用水泥砂漿將塊石砌筑而成。漿砌石的抗沖

31、能力大于同樣粒徑大小的干砌石海漫，但柔性和透水性較差，常布置在海漫緊接消力池的前1/3處。漿砌石海漫中應設排水孔，下設反濾層。（3）拋石海漫 用塊石堆筑拋填而成。拋石海漫的結構簡單，施工速度快，整體柔性好。石塊越大，其抗沖流速越大。可按下式選取石塊粒徑。式中：d拋石粒徑，m； v 水流流速，m/s。 （4）混凝土海漫 在缺乏石料的地方，可用混凝土板鋪筑形成海漫。混凝土板一般為正方形，邊長2-5m，厚0.1-0.2m?；炷涟逑略O反濾層或碎石粗砂墊層。混凝土海漫的抗沖流速可達6-8m/s。（5）其他構造 此外，海漫還有鐵絲石籠、梢捆、鋼筋混凝土等結構型式。（6）組合式海漫在工程中，常采用不同材料

32、、不同型式的海漫組合在一起的形式，往往能取得較好的效果。組合海漫的布置原則是先硬后軟。上游段采用抗沖流速較高的材料，下游段采用柔性好的材料。（四）防沖槽和防淘墻 經過海漫的水流基本上已接近于河道流速正常分布，但是仍然有可能沖刷河床。要想完全消除河床沖刷，必須設置相當長的海漫長度，這樣非常不經濟。為了保護河床可能發生的不利沖刷，常常在海漫末端設置防沖槽。防沖槽內由一定粒徑的塊石填充而成，當海漫末端發生河床底部沖刷時，防沖槽內的塊石會向下滾落，自動補充到被沖刷的河床上，防止沖刷進一步向上游發展，影響海漫的安全。防沖槽的尺寸應根據可能沖刷深度確定，槽內石塊體積應略多于繼續沖刷后形成護坡的石頭方量。在

33、我國，防沖槽多采用寬淺式，頂寬1017m，槽深1.52.0m。在海漫末端設置垂直向下的防淘墻，也可以防止海漫下游可能發生的沖刷。防淘墻垂直插入基礎土壤中，其底部高程要低于可能沖刷深度。海漫末端的河床沖刷深度可按下式計算。式中：qm海漫末端的單寬流量；v0河床土質允許不沖流速(m/s)；hm海漫末端河床水水深。（五）輔助消能工 在消力池中，可以加設輔助消能工，其作用是促成水躍，提高消能效果，減小消力池的長度和深度，降低尾坎高度。最用的輔助消能工有：尾坎、趾墩、消力墩、消力梁等。 輔助消能工的體型、布置、所起的作用、消能率等，往往需要通過水工模型試驗獲得較理想的效果。 在實際工程中，需要何種輔助消

34、能工，應針對工程存在的問題設置。1趾墩； 2消力墩；3尾坎（六）翼墻和護坡下游翼墻的作用是保護閘下兩岸不受沖刷，并幫助水流均勻擴散。翼墻的長度一般不小于海漫的長度。在消力池范圍內，翼墻（或導墻）最好做成鉛直的，在池后緩流區再用扭曲面或其他方式與下游坡連接。在閘室下游一定長度的河岸邊坡要進行保護。護坡形式有：漿砌石、干砌石、混凝土板。護坡坡腳與海漫、防沖槽的連接處要有可靠連接，如設置防淘墻等。水閘上游的水流流速往往較大，也應該進行護底和護坡。5.4 水閘的防滲排水設計一、水閘的地下輪廓布置（一）水閘地下輪廓線的幾種情況 水閘地下輪廊線，是指閘基滲流場的第一根流線。 水閘閘下防滲一般包括上游鋪蓋、

35、板樁、閘底板和不透水護坦板等設施。因此，水閘地下輪廓線一般為：從防滲鋪蓋前端開始，沿鋪蓋、板樁、底板及護坦，到下游排水的前端為止。 地下輪廓線的布置原則是“上堵下排”。 “上堵”主要指：在閘基靠近上游側以防滲為主，采取水平或垂直降滲措施，阻截滲水，消耗水頭。 “下排”主要指：在防滲體的下游側以排水為主，盡快排除滲水，降低滲壓。不同防滲排水布置對閘底滲壓的影響。（1）上游采用防滲鋪蓋和板樁、閘底板及護坦底部無排水、海漫底部設排水的情況（圖a）1鋪蓋；2板樁；3護坦；4海漫；5排水及反濾層如圖（a），由于底板及護坦底部均未設排水，雖然采取了鋪蓋、板樁等防滲措施，但作用在底板及護坦上的滲透壓力仍然較

36、大。（2）上游采用防滲鋪蓋和板樁，閘下排水向上游延伸至護坦底部的情況（圖b）1鋪蓋；2板樁；3護坦；4海漫；5排水及反濾層 如圖（b），上游采用防滲鋪蓋和板樁，閘下排水向上游延伸到護坦板的底下。與圖（a）相比，護坦底部沒有滲透壓力，因此閘底滲壓也明顯減小。（3）上游采用防滲鋪蓋和板樁，閘下排水向上游延伸至閘底后半部的情況（圖c） 如圖（c），上游采用防滲鋪蓋和板樁，閘下排水進一步前伸到閘底的后半部。與圖（b）相比，閘底板承受的滲壓更小。1鋪蓋；2板樁；3護坦；4海漫；5排水及反濾層（4）上游采用防滲鋪蓋，在鋪蓋上游端設板樁，閘下排水向上游延伸至鋪蓋下游端的情況（圖d）1鋪蓋；2板樁；3護坦；4

37、海漫；5排水及反濾層如圖（d），閘底板完全沒有滲壓。 （二）不同地基條件下，水閘地下輪 廓線的布置1粘性土地基特點：粘性土地基自身的滲透系數小，而其摩擦系數則較小。在進行地下輪廓布置時，應該以降低閘底滲壓、提高閘室穩定性為主。措施：（a）盡可能將排水向上游延伸，減小閘底板滲透壓力。如：將閘下排水的上游端延伸到閘底板，甚至延伸到整個底板（如圖d）。（b）閘室上游以防沖為主，如：采用混凝土鋪蓋。（c）盡量不設置板樁。粘性地基在固結后，土體結構致密。如果設置板樁，則可能破壞粘性土的天然結構，在板樁與地基間形成集中滲流通道，反而不利于防滲。 2砂性土地基特點：砂性土閘基的特點是摩擦系數較大，有利于閘室

38、抗滑穩定。但是，砂性土抵抗滲透變形的能力較差，滲透系數也較大，故防滲設計時應以防止滲透變形和減少滲漏為主。措施：（a）當砂土層很厚，且為粗砂或礫石時 一般采用鋪蓋與閘底板上游端板樁或垂直防滲墻相結合的方式來增加滲徑、減小滲透坡降。板樁達不到不透水層時，稱為懸掛式板樁。 排水一般設在護坦底部即可（如圖b），不必再向上游延伸。（b）當砂土層很厚，且為細砂時 除采用上述措施外，還可以在鋪蓋的上游端加設短板樁，以增加滲徑，減小滲透坡降。（c）當砂土層較薄，且不透水層埋深不大時 當砂層較薄、不透水層埋深不大于水頭的（11.5）倍時，最好是采用齒墻或板樁切斷砂層（圖c），徹底切斷閘下滲流通道。這時，在護坦

39、底部仍需設置排水。這樣，滲壓、滲透變形、漏水等問題都可以得到較好解決。（d）當地基為粉細砂時 粉砂地基容易在動荷載作用下發生液化，應盡量將閘基四周用板樁封閉起來。 這時，由于下游側增設了板樁，底板下滲透壓力有所增加，應在上游側適當加強防滲，以提高閘室的穩定性（e）當地基為雙層或多層地基時 對于上層為弱透水而下層為強透水的雙層或多層地基，除根據上層地基情況采取防滲措施外，還是考慮承壓水作用，驗算上部覆蓋層的抗滲、抗浮穩定性。必要時可在消力池設深入強透水層的排水減壓井。（三）閘基防滲長度的確定 鋪蓋、板樁和閘底板等不透水部分與地基的接觸線是閘基滲流的第一條流線，稱為地下輪廓線。其長度即為閘基的防滲

40、長度。應滿足：L=CH，式中：C-滲徑系數，見表5-3； H-上下游水位差。二、防滲排水設施 （一）水平防滲-鋪蓋。 鋪蓋材料有粘土、混凝土板、鋼筋混凝土板、土工膜等。1粘土鋪蓋粘土鋪蓋應不透水，一般要求粘土的滲透系數比地基土壤的滲透系數小100倍以上，常為k=10-510-7cm/s。粘土鋪蓋在與水閘底板上游面接觸處緊密貼緊，不透水。粘土鋪蓋厚度應滿足鋪蓋土體本身的允許坡降。一般自上游向閘底板逐漸加厚。上游端的最小厚度由施工條件決定，一般為0.50.75m。底板處的厚度由粘土的滲透坡降決定，一般為上下游最大水頭的1/4。粘土或壤土鋪蓋的表面應該設保護層，防止水流沖刷或其它破壞。 2混凝土板鋪

41、蓋混凝土或鋼筋混凝土鋪蓋的最小厚度不小于0.4m；順水流方向每隔820m設一道永久縫，以適應溫變化度和不均勻沉陷?？p寬一般23cm。在混凝土板鋪蓋與閘室底板連接處應設置止水。止水片的材料為紫銅片、塑料片。 3防滲土工膜鋪蓋防滲土工膜的厚度根據作用水頭、膜下土體可能產生裂隙寬度、膜的應變和強度等因素確定，一般不小于0.5mm。土工膜上部鋪設保護層，下部設墊層，防止樹枝、石子等硬物刺破。 4鋪蓋的長度鋪蓋的長度根據閘基防滲需要確定，一般采用上下游最大水位差的35倍。過度向上游延伸鋪蓋長度對降低閘基滲透坡降、減少揚壓力作用不大，工程量卻增加不小。因此，當鋪度長度不能滿足防滲要求時，可采用垂直鋪蓋、改

42、變排水布置等措施解決問題。（二）垂直防滲垂直防滲設施有鋼板樁、鋼筋混凝土板樁、木板樁、混凝土防滲墻、高壓旋噴灌漿帷幕等。木材來源困難，木板樁易劈裂，施工質量難以保證。目前，除少數小型臨時性工程外，木板樁已很少使用。鋼板樁強度大，容易打入地基，用鎖扣連接后漏水少。鋼板樁成本較高，在中小型工程中目前很少用，但在一些大型工程中使用時，能夠加快施工速度。鋼筋混凝土板樁下端為楔形，以便于打入地下。板樁兩側采用梯形榫槽，用鎖扣裝置連接，可減少板樁成形后的樁間漏水。板樁用強夯逐漸打擊進入預定位置。鋼筋混凝土板樁的最小厚度不小于0.2m，寬度不小于0.4m。（三）排水措施1排水層 閘下排水層一般采用透水性很好

43、的卵石、礫石、碎石等材料平鋪在設計位置，以便順利地排除滲水。排水石料的粒徑一般為12cm，在下部與地基面之間應設置反濾層。閘下排水向上游延伸的位置由地下輪廓布置確定，在粘性土地基上可以一直延伸到閘底板下面。2排水孔 在護坦底部設有排水層時，常在護坦的后半部設排水孔。排水孔呈矩形或梅花形，孔徑58cm，孔距1.01.5m。三、閘基滲流計算水閘滲流計算的目的：計算閘下滲透場的各滲透要素，如滲透壓力分布、滲流出逸處的滲透坡降等。閘基滲流計算的方法主要有：流體力學的理論解法、水力學法和試驗法。（1）流體力學的理論解法 由流體力學知，在各向同性地基中，閘基滲流滿足下式的拉普拉斯方程： 式中 H滲流場內的

44、水頭函數。 解析解：拉普拉斯方程在理論上存在解析解。但是，只有在邊界條件十分簡單的情況下才能求得其解析解。對于實際工程中的復雜邊界是很難得到直接求解公式的。盡管如此，流體力學的理論解是其它各種解法的基礎。有限元法：近年來得到廣泛應用的有限元法，是流體力學的數值解法之一。流網法：流網法是流體力學法的一種圖解法。流網由流線和等勢線組成，相互正交。用流網法可以適用于各種情況，是工程中解決滲透問題的簡單而有效的方法。（2）試驗法 試驗法是一種比較精確的解法，能夠解決較復雜的邊界條件和三維滲流問題。試驗法需要一定的設備條件，且試驗周期較長，一般用于解決重大工程或復雜工程。（3）水力學法 水力學法方法是一

45、種簡單而有效的滲流計算方法，目前得到廣泛應用。 水力學法主要有：阻力系數法和直線比例法，是本章重點介紹的內容。閘基滲流計算方法之一 直線比例法 1勃萊法 直線比例法由勃萊在1910年提出，該方法基于以下假定：假定滲透水壓力沿地下輪廊線的水頭損失是均勻的。 勃萊法計算示意圖 如圖所示：滲徑長度L為地下輪廊線的長度，上下游水頭差為H，根據直線比例法，地下輪廓線上的平均滲透坡降為： 在直線段上，距下游逸出點的滲徑距離為x處的滲壓水頭為：2萊因法（改進的直線比例法） 直線比例法沒有考慮不同滲流段的滲透特性。萊因在1934年根據實際資料分析認為：單位長度滲徑上，水平滲徑上消耗的水頭是垂直滲徑的1/3?；?/p>

46、于此，提出了改進的直線比例法。萊因法計算示意圖 如圖：將滲徑全部折算成垂直滲徑，則：折算后的滲徑長度L為：L=L1+L2/3，其中L1為垂直滲徑長度，L2為水平滲徑長度。當滲流段為傾斜段時，大于45的按垂直滲徑考慮，否則按水平滲徑考慮。 3安全滲徑系數 勃萊和萊因先后擔出安全滲徑系數C和加權安全滲徑系數C的概念。 要保證閘基不發生滲透變形，必須使地下輪廓線的滲徑長度LCH或LCH。不同的地基土質條件，其C和C不一樣。 直線法計算方便，可應用于工程規劃和可行性研究階段初擬閘基防滲長度。閘基滲流計算方法之二 改進的阻力系數法改進的阻力系數法計算簡圖 改進阻力系數法計算精度較高，是水閘設計規范推薦采

47、用的計算方法。1基本原理 將地下滲流通道沿程分作若干典型滲流段，根據滲流的連續性條件，首先計算出總的水頭損失，然后計算各段的滲透水頭損失和其它滲透要素。根據達西定律，某一滲流段的單寬流量式中k滲流場土料的滲透系數；Ji該滲流段的滲透坡降；T地基透水層的厚度；hi滲流段的水頭差；li滲流段長度。從上式可以看到，i= 是一個只與滲流段的幾何形狀有關的函數，稱為計算滲流段的阻力系數。在該滲流段上，滲透水頭損失hi=i 。 閘基滲透水頭損失之和等于上下游水位差，即根據上式，只要知道了各滲流段的阻力系數i和上、下游水頭差H，則很容易計算各段的水頭損失。2計算步驟阻力系數法計算閘下滲流的具體計算步驟如下：

48、計算閘基的有效深度Te和計算深度T；將地下滲流場分成n個滲流段。計算各滲流段的阻力系數i。計算閘下滲流的總阻力系數。計算各分段水頭損失hi。修正出口段及齒墻不規則部位的水力坡降。3典型滲流段 閘下滲流阻力系數i只與滲流區域的幾何形狀有關。研究表明：水閘的地下滲流段可以歸納為3種典型滲流段形式：進出口段，內部垂直段，內部水平段，如圖。 （a）進、出口段 （b）內部垂直段 （c）水平段 各緞阻力系數計算見課本145頁，表5-74地基有效深度 改進阻力系數法適用于有限深地基。 當實際的透水地基深度T0很深時，滲流場的下部流線彎曲，間距增大，滲流強度大為降低。如果仍采用實際的地基深度作為計算深度，將導

49、致計算結果嚴重偏離實際情況，產生較大誤差。 在阻力系數法計算中，一般采用某一適當深度作為計算深度T，來取代實際深度T0。這個深度稱為地基有效深度Te。地基有效深度Te按下式計算： 式中 L0、T0分別為滲流場的水平和垂直投影長度。當按上式計算的地基有效深度Te小于實際地基深度T0時，取計算深度T=Te；當按上式計算的地基有效深度Te大于實際地基深度T0時，取計算深度T=T0。5進、出口段的局部修正 在滲流出逸處，滲流水力坡降急劇變化。當出口板樁較短或無板樁時，由上式計算的水頭損失值與實際有較大的誤差，需要進行局部修正。進口段存在同樣的情況。 出口段滲透坡降局部修正圖 修正后的進、出口段水頭損失

50、為： 局部水頭損失修正后，進、出口段的水頭損失減少；修正后的進、出口段水頭損失減少值為 h=（1-）h0；出口段滲流坡降為水力坡降修正段長度為： 修正時，在原坡降線上根據修正段長度a及修正值h0，分別定出O點和P點，即得到修正后的水力坡降線OP。水力坡降變大，OP相對呈急變形式。 5.4.4 側向繞滲及防滲連接 在上下游水位差的情況下，滲流也可能從河岸兩側繞過翼墻滲透。兩岸繞滲增大兩岸翼墻的荷載，對兩岸岸坡和翼墻穩定不利。 水閘側向繞滲是一個三維無壓滲流問題。計算分析時假設側向滲流為層流，符合達西定律。具體計算方法可參考土石壩的滲流計算。 防止兩岸繞流破壞的基本方法是降低滲透坡降，其基本措施是

51、延長兩岸繞滲“地下輪廓線”的長度。如，向上游延伸翼墻或導墻、設置側向阻滲設施等。 閘室主要包括：底板、閘墩、閘門、胸墻、 工作橋和交通橋等。一、底板型式（1）按底板與閘墩的連接方式分整體式：閘墩和底板澆筑成整體，有分段縫時縫設在閘墩上。底板是傳力結構，將荷載較均勻地傳給地基。閘室整體性較好，適用于松軟地基。分離式：底板與閘墩用沉陷縫分開。閘墩傳力，底板僅防滲抗沖，一般適用于巖基或壓縮性小的土基。5.5 閘室的布置與構造（2）按底板的結構型式分 平底板、反拱底板、空箱式底板 等 整體式平底板用得最廣泛。底板型式 1整體式平底板（1）型式：閘室底板與閘墩一起澆筑，在結構上形成一個整體，稱為整體式底

52、板。（2）特點 整體式底板能夠將上部橋梁、設備及閘墩的重量傳遞給地基，使地基應力趨于均勻，且構造簡單，施工方便。（3）適用條件整體式平底板多用于地基條件較差的情況。（4）分縫分縫的目的：適應溫度變化和地基不均勻沉降。分縫的方法：一般在13個閘室之間設一道永久變形縫，形成數孔一聯的型式?？p距：在巖基上，縫距不宜大于20m；在土基上，縫基不大于35m。分縫的型式：墩中分縫和跨中分縫。 墩中分縫：變形縫設在閘墩中間，此時，閘室整體性更好。在發生不均勻沉陷時，仍然能夠正常工作。設有變形縫的閘墩稱為縫墩，縫墩一般較中墩厚些?？缰蟹挚p：在較堅硬地基土層上，變形縫可以設在閘室中間的底板上，以減小閘墩厚度和泄

53、流前緣總寬度，也稱板中分縫。板中分縫的閘孔單孔凈寬不宜大于8m。（a)墩中分縫 （b)板中分縫 1縫墩；2中墩；3底板；4閘門；5永久縫（5）底板構造底板順水流長度：根據閘室穩定、地基應力分布、以及上部結構布置要求確定。水頭越高、地基越差、底板要求越長。初擬底板長度時，碎石和礫（卵）石地基可取為（1.52.5）H；砂土和砂壤土地基可?。?.03.5）H；粉質壤土和壤土可?。?.04.0）H；粘土可?。?.54.5）H。底板的厚度：平底板通常是等厚度的。底板厚度應根據閘室地基條件、作用荷載及閘孔凈寬等因素，經過計算并結合構造要求確定。初擬時，對于大、中型水閘，閘室平底板厚度可取閘孔凈寬的1/61

54、/8，約為1.02.0m，最小厚度不宜小于0.7m。齒墻：在土基上，底板的上下游端常設有短齒墻，齒墻長0.51.0m。齒墻能夠增加底板剛度，增大閘室穩定抗滑安全系數和閘下地下輪廓線的長度。底板的構造：當地基承載力允許時，常采用實體底板。當地基承力較差時，可以采用剛度大、重量輕的空心底板。2分離式平底板（1）型式分離式平底板的兩側設置分縫，底板與閘墩分離。（2）特點 底板與閘墩在結構上互不傳力，閘墩和上部設備的重量通過閘墩傳到地基，底板只起防滲、防沖的作用。（3）適用條件分離式底板適用于閘孔大于8m且堅實的地基或巖基。（4）構造 分離式底板的厚度只需要滿足其自身的穩定要求，厚度較整體式底板薄。3

55、鉆孔灌注樁底板（1）型式 先在地基上鉆孔，再在現場澆筑鋼筋混凝土樁，然后在樁頂構筑承重臺，在承重臺上布置底板。（2）適用條件主要適用于軟基。 當軟土層下臥的硬土層距離表面較淺時，可以使樁直接支撐在硬土層上，水閘的荷載通過鋼筋混凝土樁傳遞到硬土層，稱為承重樁。 當硬土層埋深較深時，樁只能插入軟土層一定深度，荷載通過樁與周圍土體的摩擦力來支撐，稱為摩擦樁。支承樁摩擦樁4反拱底板（1）型式 底板向地基的一面做成拱形。（2）特點 地基反力在底板拱的作用下，板內彎矩減少，受力條件明顯比平底板合理。與平底板相比較：反拱底板可減少厚度40%50%；減少鋼筋用量，降低工程造價；使水閘橫向（垂直于流向）地基反力

56、分布較均勻；底板受力條件較好。但是，施工條件較復雜，技術要求高，閘室內單流量不均勻，水力條件較差，對消能防沖不利。（3）適用條件多用于地基條件較差的情況，有時也用于地基較好的土基。（4）底板地基反力分析 作用在反拱底板上的荷載有：上部結構重量、拱圈自重、水重、揚壓力和地基反力等，其中地基反力的確定是一個比較復雜的問題。在順水流方向，地基反力呈直線分布（圖a）；在垂直水流方向，地基反力與施工程序相關。 先澆反拱和墩基，后澆閘墩情況。地基反力在垂直水流方向均勻分布（圖b）。 先澆墩基和部分閘墩，待地基預壓后再澆底板，最后澆閘墩剩余部分。這種情況初期地基反力不均勻，后期仍將趨于均勻（圖c） 1先澆塊

57、；2后澆塊（a）底板順水流方向（縱向）地基反力分布；（b）先澆反拱及墩基、后澆閘墩的情況時垂直水流方向地基反力分布；（c）先澆墩基及部分閘墩的情況時垂直水流方向地基反力分布二、閘墩（一）閘墩結構閘墩的作用：分隔閘墩、支撐上部設備。閘墩長度：一般與閘底板順水流方向一致。閘墩厚度：根據閘孔寬度、受力情況、閘門型式、結構構造要求和施工方法等條件確定。弧形工作閘門沒有門槽，可以采用較小的厚度。平面工作閘門門槽深度根據閘門大小按規范確定，閘墩門槽處的最小厚度不宜小于0.4m。墩中分縫的閘墩（縫墩）的厚度，一般大于跨中分縫的閘墩（中墩）。閘墩形狀：水閘閘墩的上游墩頭多采用半圓形。半圓形墩頭水流條件好，施工

58、方便。上游墩頭采用流線形時，整體過流的側收縮系數較半圓形小；但是，在一孔過流、鄰孔關閉的情況下，頭部容易形成分離水流，水流流態和側收縮系數均不如半圓形墩頭。下游墩頭多采用流線形，有利于水流擴散。為方便閘墩上部橋面和設備安裝，常將閘墩上部不過流部分的上下游端均做成方形。 三 、胸墻胸墻的結構分為：板式和板梁式。如圖5-201板式胸墻板式胸墻常做成上薄下厚，頂厚不小于20cm。板的結構形式與胸墻的施工方式有關。與閘墩共同澆筑的。為固結；預制吊裝在預留豎槽的，為簡支。結構計算時取單位高度的水平板條進行。板式胸墻適用于擋水高度和閘孔寬度較小的水閘。2板梁式胸墻板梁式胸墻由面板、頂梁和底梁三部分組成。面

59、板的上下緣支撐在梁上，兩側支撐在閘墩上。當胸墻高度較大時，可在中間增加一根中梁。梁支撐在剛度較大的閘墩上。板梁的計算與板梁的施工方法有關。板梁共同澆筑時，板在受力變形時，會帶動梁扭轉。此時，板的上下緣支撐介乎于鉸結和固結之間。結構計算時將板、梁分開依次進行。梁與閘墩一起澆筑時，梁與閘墩在結構上為固支，兩端承受彎矩和扭矩。梁簡支在閘墩上時，只承受彎矩。板的上下支承為彈性支承。板梁式胸墻的板厚不小于20cm，頂梁高度不小于閘孔寬度的1/121/15，底梁高度為孔寬的1/81/9。板梁式受力條件比板式好，多用于大型水閘。板式胸墻和板梁式胸墻下緣的迎水面均做成圓弧形或橢圓形，有利水流順利通過。四、工作

60、橋和交通橋工作橋是為安裝啟閉機和便于工作人員操作而設于閘墩上的橋。交通橋的作用是連接兩岸交通。交通橋通常布置在閘室下游，可以降低橋面高程。當閘門操作系統在下游時，也可以把交通橋布置在閘室上游。五、分縫和止水凡具有防滲要求的縫，都應設止水設備。1止水的分類止水分鉛直止水和水平止水兩種。鉛直止水設在閘墩、岸墻、翼墻以及它們之間的鉛直縫靠近高水位的一側；水平止水設在鋪蓋、底板、護坦以及它們與底板、岸墻、翼墻聯接處的水平縫內。在無防滲要求的縫中，一般鋪貼瀝青油氈。1邊墩；2混凝土鋪蓋；3消力池；4上游翼墻；5下游翼墻；6中墩；7縫墩；8柏油油毛氈嵌紫銅止水片；9、10垂直止水片；11柏油油氈止水水閘分