水闸的一般布置形式
出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《制盐工业手册》第430页（4372字）
工程中通常采用的水闸由进口段、闸室段和出口段三部分组成，见图2－7－47。
图2－7－47 水闸的组成
1－铺盖 2－维修护岸 3－翼墙 4－板桩 5－底板 6－边墙 7－闸墩 8－修理门槽 9－主闸门槽 10－工作桥 11－交通桥 12－下游翼墙 13－消力池 14－反滤层 15－海漫 16－护坡 17－闸门
(一)进口段
包括渠底部分的铺盖、护底和上游防冲槽，以及两岸连接部分的翼墙和护坡。铺盖用于防渗；上游翼墙的主要作用是形成良好的收缩，引导水流平顺地进入闸室，同时起挡土、防冲和防渗的作用。
1．上游翼墙形式
(1)角墙式(图2－7－48) 角墙由两段互成正交的翼墙组成。顺水流方向的翼墙长度，大于或等于铺盖长度。垂直流向而插入渠岸的直墙长度，视岸坡的坡率及其顶端插入岸顶深度a而定。中小型水闸的插入长度为0．3～0．5m。墙顶高程多采用上游最高水位加一定超高。
图2－7－48 角墙式翼墙
1－上游翼墙 2－边墩 3－下游翼墙 4－铺盖 5－闸室底板 6－护坦
(2)八字形和圆弧形(图2－7－49) 八字形翼墙是由顺水流方向的墙段向渠岸偏一个角度。墙面在平面图上与岸墙的延伸线所成的夹角θ，一般以12°左右为宜。圆弧形翼墙则用两个不同半径的弧段连接，以适应水流收缩的需要。
图2－7－49 八字形与圆弧形翼墙
(3)扭曲面式(图2－7－50) 这种形式特点是翼墙的迎水面在靠近闸室处为垂直面，随着翼墙向上游延伸，逐渐由垂直面变为倾斜面，一直变到与相连的渠道或岸坡的坡度相同为止。
图2－7－50 扭曲面式翼墙
采用这种形式，水流平顺，工程量也比较小，但施工较为复杂，墙后填土不易夯实。一般用浆砌块石砌筑。
(4)斜降墙式 特点是墙顶随翼墙向上游延伸而逐渐下降，斜降墙在平面上也可以做成八字形。这种形式的构造比较简单，墙后渗径较短，防止墙后绕渗的条件较差。但是，工程量省，施工容易，因此在小型水闸工程中仍被广泛采用。
2．铺盖 用透水性小的材料(如粘土、粘壤土和混凝土等)，铺设于水闸靠于高水位的一侧，起到延长渗径的作用，见图2－7－51和图2－7－52。
图2－7－51 粘土铺盖(单位：cm)
图2－7－52 钢筋混凝土铺盖(单位：cm)
铺盖设计主要是确定长度、厚度和渗透性。
铺盖的长度，对于水头不大的水闸，可取为闸上下游水头差的3～5倍；对于渠系上的小闸，可采用1～2倍。
铺盖的厚度，粘土不小于0．5m，钢筋混凝土为0．25～0．50m。
粘性土铺盖的表面应设保护层。保护层常用砂石做垫层，其上再用块石或混凝土铺砌，厚度约为0．3～0．5m。
(二)闸室段
是控制水流并连接两岸和上、下游段的主体。主要由底板、闸墩、胸墙、闸门、启闭机、工作桥和交通桥等组成。
1．底板 按结构型式，可分为平底板和反拱底板两类。盐田水闸常用平底板，其构造简单，施工方便，工作也较可靠。
平底板按照与闸墩的连接方式，可分为整体式和分离式，见图2－7－53。
图2－7－53 底板与闸墩的连接方式
a－整体式 b－分离式
海盐区多在软基上建闸，故多采用整体式底板，即闸墩直接砌筑或浇筑在底板上，闸墩与底板连接在一起。
平底板的厚度一般不宜小于0．7m，但渠系内小闸也有0．3m厚的。底板一般用钢筋混凝土、素混凝土和浆砌块石建造。
在软土地基上，为了适应地基的不均匀沉陷，对于闸孔数目较多的水闸，需设置沉陷缝，将水闸分成独立工作的若干段。沉陷缝的宽度一般采用2～2．5cm，缝内需设止水。
2．闸墩 一般用混凝土或少筋混凝土造成，小型水闸也可采用浆砌块石。
闸墩的头部及尾部多采用流线形及半圆形(图2－7－54)。
图2－7－54 闸墩的头部型式
闸墩的长度应能满足布置工作桥、公路桥、胸墙和闸门等要求，通常与底板同长。厚度应满足强度和稳定的要求。高度要足以适应闸门开启的需要，并使支承在墩上的桥梁高出水面；闸门上游的闸墩顶部高程应高于闸前最高水位，并加一定超高；下游的闸墩高程根据需要，可适当降低。
3．胸墙 位置应紧靠闸门，但须留有空隙，设置止水。对于平面闸门，胸墙要设置在靠低水位一侧，使止水可靠。
胸墙一般是简支于闸墩上，但在软土地基上，也有将胸墙与闸墩做成整体连接的。
胸墙一般用钢筋混凝土做成。当跨度小时，一般都做成上薄下厚平板式；当跨度较大时，多采用板梁式结构，如图2－7－55所示。为了使水流顺畅，胸墙迎流面的下角，应做成弧形或圆角。
图2－7－55 板梁式胸墙
4．闸门 按其结构型式，通常分为叠梁闸板、平面闸门和弧形闸门等；用钢、木、钢筋混凝土、钢丝网水泥制造，或者几种材料综合使用。
(1)叠梁闸板 常用木叠梁，构造简单，但启闭复杂，管理不便，止水不易处理，因此通常用作修理闸门。
(2)平面闸门 在盐滩中小型水闸工程中应用最广泛。其中：木闸门的构造及制作简单，虽然强度低，易腐蚀，但在盐田中仍被广泛采用；钢闸门可承受很大的水压力，闸门的跨度大，工作性能可靠，但需大量钢材；其他钢筋混凝土闸门、钢丝网水泥闸门，因卤水腐蚀性大，采用较少。
5．工作桥 高度应使闸门开放后，闸底高于上游最高水位，以免阻碍过闸水流。工作桥多采用梁式桥的形式(图2－7－56)。
图2－7－56 设有螺杆式启闭机的工作桥布置示意图
工作桥的总宽决定于启闭机的类型、容量和操作需要。小型水闸的工作桥总宽在1．5～2．0m之间；渠系内小闸的工作桥，可以做成仅供承载启闭机的二根横梁(图2－7－57)。横梁可用木制，或用预制钢筋混凝土。启闭时操作人员站在便桥上。
图2－7－57 小闸的工作桥
1－螺杆式启闭机 2－支承启闭机的横梁 3－工作桥立柱 4－闸门
6．交通桥 交通桥的位置根据闸室稳定及桥与两岸连接的条件而定。通常多布置在闸室靠低水位的一侧。桥面宽度应按交通要求确定。当不需要设置公路桥时，也应设人行便桥。
(三)出口段
包括下游渠底部分的护坦、海漫与防冲槽，以及两岸的翼墙与护坡等部分。
1．下游翼墙 它是引导水流均匀扩散的两岸建筑物，高度应与下游最高水面平齐。长度一般至少应达护坦末端。平面形式与上游翼墙同。
2．护坡 长度与闸下游水流和渠岸土质有关。对粘土质渠岸，闸下水流分布均匀的，其护坡长度比防冲槽末端稍加长一段即可；对砂质渠岸，或闸下水流扩散不均匀的，护坡需适当加长。其构造一般与相应段内的海漫相同。护坡坡脚以及护坡与下游土坡的交接处，应加大护砌厚度，做成嵌入土中的齿墙，以防淘涮。
3．护坦 紧接闸室，是水闸工程中消能、防冲设施的一部分。如闸下游水流较浅，可降低护坦高程，做成消力池。有时为了减小消力池深度，可在消力池末端设置消力坎。
护坦通常用C10～C15混凝土或M5～M10水泥砂浆砌块石做成。混凝土护坦常设有0．1～0．2%的温度钢筋。护坦厚度，土基一般为0．5～1．0m，小型水闸也不宜小于0．3m。护坦长度约为最大水头的2～3．5倍。
4．海漫 用粗糙、透水和柔韧的建筑材料修建。其下应铺不小于15cm厚的反滤层或近于反滤层作用的砂石垫层。工程中海漫多用砌石做成，砌石厚度一般采用30～60cm，所用块石直径不宜过小，一般采用30～50cm，不小于20cm。
根据已建水闸的经验，一般海漫与护坦的总长度约为水闸上下游最大水位差的9～19倍。
5．防冲槽 为了海漫的安全，常在海漫末端设置防冲槽。可以做成堆石形式，槽顶与海漫末端齐平(也可以降低些)。