在設(shè)計水閘期間,要根據(jù)當?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行分析,然后在設(shè)計結(jié)構(gòu)上實現(xiàn)創(chuàng)新設(shè)計,并保證在施工期間運行管理的穩(wěn)定性,從而實現(xiàn)水力工程建設(shè)的新挑戰(zhàn)。

1、結(jié)構(gòu)設(shè)計

水閘工程在整個結(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)計上保證一定的成本效益和經(jīng)濟效益。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,從而實現(xiàn)水閘在運行期間的合理性。在水閘整個結(jié)構(gòu)設(shè)計形式上,首先對閘頂高程進行設(shè)計。該高程主要為水閘門在上游閘墩頂部的高程設(shè)計。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。還要對底板高程進行設(shè)計,如果底板高程設(shè)計的比較高,在枯水期,就會影響河道流量。如果下游河床子在高程上沒有一定變化,閘底板設(shè)計的太低就不會影響水閘流量,一般會增加閘墩以及閘門的高程。對水閘閘孔在總凈寬以及孔數(shù)設(shè)計方式上,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)計要求,就應利用不同比值進行設(shè)計。

2、消能防沖設(shè)計

因為影響池水力的因素條件比較多,實現(xiàn)的情況比較復雜,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[2]。首先,在設(shè)計形式上,應先考慮上游與下游的水位差、過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

由于閘基的上部為礫石層,下部的基石為已經(jīng)風化的花崗巖,不僅受風力影響比較強烈,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,所以應根據(jù)上水閘在地基上的深度以及滲透水力進行計算,從而保證滲透期間的穩(wěn)定效果。