n为闸孔数；
闸室总宽度拟定后，尚需要考虑闸墩等的影响， 进一步验算水闸的过水能力。从过水能力和消能防 冲两方面考虑，闸室总宽度应与河道宽度相适应。
闸孔总净宽的选择采用
采用的闸孔总净宽要略大于计算值，以 留有余地(以超过计算值3％~5％)为宜。 要求闸室总览度大体上与上、下游河道 宽度(即通过设计流量的平均过水宽度) 相适应。 根据江苏省几座大中型水闸工程的实践 经验．闸室总宽度与河道的比值一般为 0.6~0.85； 参考值： 河北省水利水电勘测设计研究院根 据根治海河工程的实践经验．提出大中 型水闸闸室总宽度与河道宽度的比值一 般不宜小于表3—9所列的数值，否则会 加大连接段的工程量，从而增加工程总 造价、同时对水闸安全泄水不利。
3.按门叶的外观形状分为平面闸门、弧形闸 门、人字闸门、拱形闸门、自动翻板闸门
平面钢闸门
弧形钢闸门
拱形闸门 人字形钢闸门
3.按制造门叶的材料分为钢闸门、铸铁镶铜闸 门、木 闸门、钢筋混凝土闸门和组合材料闸 门。
钢闸门：门体较轻，一般用于大、中型水 闸。钢筋混凝土或钢丝网水泥闸门可以 节省钢材，不需除锈但前者较笨重，启 闭设备容量大；后者容易剥蚀，耐久性 差，一般用于渠系小型水闸。 铸铁门：抗锈蚀、抗磨性能好、止水效果 也好，但由于材料抗弯强度较低，性能 又脆，故仅在低水头、小孔径水闸中使 用。
梁系布置图
4.行走支撑装置 支承者闸门所承受的全部水压力，并将其传递给埋 在混凝土中的轨道。 （1）滑动式行走支承：按材料分木滑块、金属滑块 和胶木滑道和新型滑道材料。 (2)定轮式支承装置：其形式有悬臂轮式、简支轮式 、台车式三种。
a 悬臂式
b 简支式
c 台车式
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
5.导向装置叙述 为防止闸门前后左右产生过大的位移，在闸 门上要设置导向装置。在平面直升门上一般设 置侧向导座（槽内式侧轮、槽外式侧轮和侧向 滑块）和反向导座（泛轮和滑块）。 6.止水装置 止水的作用是封堵闸门与门框之间的缝隙， 阻止漏水。按安装的部位不同，可分为顶止水 、侧止水、底止水和间隙止水四种。 材料为橡胶止水，有圆头P型、方头P型、L型和 条型止水。
前面段水平，后面段倾斜。
海漫构造1
混凝土海漫 ； 干砌块石 3 m /s （厚为30-50cm) 浆砌块石 3 ~ 6 m /s
海漫构造2
通过水跃后的亲动余能是逐渐向下游衰减的，海漫结构强度也 应该相应逐渐减弱。在前段约1／4左右，海漫通常采用浆砌块石或 混凝土板结构，余下的后段常用于砌块石结构。 大、中型水闸的于砌块石海漫，均用浆砌块石或混凝土格埂分 块围护起来，格埂的间距为10~15m．断面尺寸约40cm×60cm。
波状水跃产生原因和防止措施
1.波状水跃的产生原因 当共轭水深比很小即(Fr=1.0~1.7)，或闸
的上、下游水头差很小，尾水位变化较大时， 闸下显现一系列逐渐消失的波状水流，叫波 状水跃。它没有一般水跃的表面旋滚，消能 扩散效果很差，在斜坡开始处，由于射流底 部边界条件改变，水深迅速增加，极易产生 波状水跃。
堰流： 闸门全开泄水时，过闸水流，具有自由水面，保 持堰流特性，闸孔总净宽B
孔流 不同堰型水闸，当闸门开度he和堰上水头比值he/H ≤ 0.65时，即为闸孔出流。
（四）确定闸室单孔宽度和总长度
我国大中型水闸的单孔宽度一般采用8—12m。
闸室总宽度：
L1=nL0+(n-1)d+2t
其中：d为闸墩厚度 ； t为边墩厚度；
闸基防渗长度及地下轮廊线布置
定义 设计步骤 防渗长度确定 各种地基的地下轮廓布置
地下轮廓线定义
水闸闸底与地基上的接触部分，由不透水部分和透 水部分组成。 1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11就是地下轮廓线的不透水 部分。
闸孔总净宽L0增大，q减小； 闸孔总净宽L0减小，q增大； 这将直接影响消能防冲的工程量和工程造价、过 闸水位差的选用:关系到上游淹没和工程 造价, 平 原地区，一般设计过闸水位差选用 0.1--0.3m 过水能力：与上下游水位、底板高程、闸孔 净宽相互关联，需对不同方案进
行技术经济比较后确定。
闸孔净宽计算
b
Py —— 扬压力强度 hd ——消力池内水深 r、 rb——水及护坦所用材料容重 KN/m3 K2 ——安全系数 1.1~1.3 取①、②或最大值 t = MAX ( t1 , t2 , 0.5 )若设排 水孔 ,则 t = MAX ( t1 , 0.5 ) 忽略了脉动压力影响，rb取饱和容重。
工作闸门：又称主闸门，是水工建筑物正常运 行情况下使用的闸门。
事故闸门：是在水工建筑物或机械设备出
现事故时，在动水中快速关闭孔口的闸 门，又称快速闸门。事故排除后充水平 压，在静水中开启。 检修闸门：用以临时挡水，一般在静水中 启闭。
2.按闸门关闭时门顶与水面的相对位置分 为露顶式闸门和潜孔式闸门。
①总体布置时，尽量使上游渠道有一段较长的顺 直段，确保来水顺畅均匀。 ②控制下游翼墙的扩散角，扩散角宜7~12，使水 流均匀扩散。 ③制订合理的闸的开启程序，注意均匀齐步，间 隔对称等开启原则，力避开启、关闭时大起大落 和多孔闸部分闸孔泄流的运用方式。
防冲加固措施
海漫 ：
水流出消力池后，流速仍较大 （大于 海漫河床不冲流速），因此，必须采 用防冲加固措施。 ①作用：防冲加固，使水流均匀扩散， 调整流速分布。 ②海漫长度:南科院法； 毛昶照法。
作用：
壅高和增加池内水深，使闸下急流参通过淹没式 水跃转化为缓流，可消杀水流全部动能的 46 ~ 47 %。
消力池设计
步骤： 池深设计：D=hc〃-h下游-△Z 池长确定： L=LS+LY=(3~4)Z+(0.7~0.8)LN 消力池设计流量的选择： 对于池深时，相当于消力池池深为最大值时 流量为设计流量。 对于池长时，相当于水闸通过的最大流量。
厚度
承受水流冲击力，水流的水动压力和底部 扬压力等作用，可以等厚或变厚。 抗冲要求：
t始1 K1 q H
H—— 泄水时与原流量的上、下游水位差m K —— 系数 0.175 ~ 0.2
扬压力要求（抗浮要求）
t2 K 2 Py rhd r1
t k2 U W Pm
冲刷原因:
淹没水跃没有发生或水跃淹没过大。（由淹没系数决定） 出流扩散下均匀，产生折冲水流。 上、下游水位差较小，形成波状水跃，消能效率低
消能防冲条件及措施
消能方式 • 基本消能方式： 底流消能为主，由消力池、海漫、防冲槽 等部分组成。其型式可根据水流情况、地 形条件、施工能力消能效果等选用。
2.埋固部分
3.启闭设备
三、平面钢闸门
（一）门叶结构 由面板、梁格、纵、横向联接、行走支承装 置、导向专职、之水装置、吊耳等组成。 1.面板：其作用是承受水压力和承重结构的 作用。设在上游面。 2.梁格：支承面板，以缩小面板的宽度和减 少面板的厚度，一般由主梁、次梁和边梁组成 。
3.纵向垂直联结系 闸门纵向联结系的作用是保证主梁和其 中桁架之间保持固定的位置关系。其构成有 两种：实腹式、桁架是。 当闸门尺寸不大时，采用多根实腹式主梁 时，若闸高不大，常采用实腹式纵梁，隔板 上开空洞，以便减重和维修。隔板与面板联 结的一面可不用翼缘，直接与面板焊接，另 一面则加翼缘板。
一般采用直径8~12cm的PVC管或直径15cm的无砂 混凝土管，间距：1.0~2.0m， 梅花形布置
尾槛
作用：①调整流速分布； ②减小出池水流的底部流速； ③有利于平面扩散和削减下游边侧回流 高度： 0.5 ~ 1m，砼与钢筋混凝土筑成，并与护坦 连成整体。 型式： 连续式，齿型。
辅助消能
作用： ①水流受辅助消能的阻挡，抬高了原来小于 跃后水深尾槛前水深。 ②辅助消能的作用改变了原来水流的流速分 布，增加了对水跃阻力，降低了对跃后水深 的要求。 型式： ①消力墩：前半段上，多排呈梅花型。 D = ( 0.15~0.5 ) hy ②消力齿：布置在消力陡坡坡脚处。
海漫的布置与构造
构造要求： 材料具有粗糙性、抗冲性、透水性和柔
韧等性能。粗糙性的目的是有效消耗水流的 余能；抗冲性为的是保护河床；透水为性的 是消除底面的渗透压力；而柔韧性的目的是 使海漫能适应河床的变形。
材料：主要是块石和混凝土。
海漫示意图
布置：
水平海漫：下游河床局部冲刷大。（长度5-10m) 适用于下游河床抗冲能力较强的情况 倾斜海漫：倾斜段坡度以1：6~1：10为宜
波状水跃产生原因和防止措施
2.波状水跃的防止措施
在出流平台（0.5~1.0 m）末端设置一道小坎， 将射流挑起转而跌入池中，形成旋滚或淹没 水跃，以充分利用池深消能，小坎高度 c， 一般为0.5~1.0 m。
c
折冲水流产生原因和防止措施
1.折冲水流产生原因 平面布置，操作运行不当 2.折冲水流的防止措施
防冲槽
作用： 当下游渠道河床形成最终冲刷态时， 保护海漫不遭受破坏。 形式： 抛石防冲槽、齿墙、板桩式防冲槽。
第四节 水闸防渗设计
目的、任务、内容 闸基防渗长度及地下轮廓线布置（地下轮廓 线设计） 闸基渗流计算 防渗排水设备 侧向渗流
防渗设计目的、任务、内容
目的： • 正确地选择地下轮廊、设计防渗、排水设施的型 式、布置、构造尺寸。 • 计算渗透压力，供闸室稳定分析时使用；计算渗 透坡降，用以验算地基土抗渗稳定性。 任务： • 经济合理地确定地下廊线的型 式和尺寸，寻求 减小或消除渗透水流不利影响的必要和可靠的措 施。
7.吊耳 是连接闸门与启闭机的零件。构造包括吊 耳 轴、止轴板、吊耳板和轴承板。 8.吊杆 是启闭机和闸门之间的连接件，一般用于提 升检修闸门。 9.充水装置 检修闸门或事故闸门一般在静水中开启， 以 减小启闭力。因此需在检修闸门或事故闸门开 启之前对闸门门后输水管道进行充水平压。