[科普中国]-闸门引水工程

简介

引水工程根据水源分，有河流引水、湖泊引水及跨流域引水等。根据用途分，有发电引水工程、灌溉引水工程、航运引水工程和城市生活生产引水工程等。根据地形条件分，有自流引水工程和泵站引水工程，前者多为单级引水，后者为两级以上引水，须建抽水站，两者都要修建渠道或管道。闸门引水工程简单来说在引水工程中通过闸门来控制水位，调节流量。在闸门引水工程中，引水渠的闸门门槛一般较高，主要是为了有利于引取表层清水。同时为了及时清除沉沙槽中淤沙，也会设置冲沙闸。

引水工程特点及安全保障体系引水工程与常规的水利水电枢纽工程不同，通常具有以下特点：

水利水电枢纽工程占地一般为方圆数百米至数千米（引水式电站除外），而引水工程则呈线状，其跨越的地域绵延可达数百千米，工程穿越区域范围大，地形地质情况比较复杂，通常需要横穿河流、公路、铁路等地面建筑物。

引水工程输水建筑物和设施种类复杂，数量繁多。如各种类型的水库大坝、河道、隧洞、管道、渡槽、倒虹吸管、箱涵、水闸、泵站等。

从宏观几何形态看，引水工程是典型的由不同类型建筑物（设施）串联组成的串联系统（尽管在局部有双槽、双洞结构或替代建筑物）。系统中任何一个建筑物（节点）出现故障，都可能导致引水工程不能正常运行。因此，输水建筑物（设施）的安全监控是确保引水工程正常运行不可或缺的重要组成部分。

引水工程系统中建筑物之间不完全相关，也不完全独立。单个建筑物失效的程度、时间和位置对系统的影响也不同。从系统可靠性来看，单个建筑物安全度高，不一定就意味着系统安全度高。所以，在重视单个建筑物和设施的安全监控的同时，也要重视输水方式下建筑物群体的安全监控，这也符合引水工程管理单位在进行输水调度时对系统安全性的需求。

建立引水工程安全保障体系，具有两方面的含义：一是为预防灾害的发生，对引水工程进行安全监控与评估，结合工程管理经验，根据引水工程管理的流程、特点，建立引水工程安全评价，不仅对工程运行起监督管理作用，而且实时监控工程的安全状态，在危险出现之前提前预警，尽量降低和避免灾害发生的可能性。二是从信息化的角度使工程具有解决突发险情的能力，进行灾害处理，应急抢险指挥，为其安全运行提供强有力的保障。一旦发生突发事件和紧急情况（例如建筑物破坏、设施故障、洪水、水质污染等情况），能够及时、有序、高效地开展事故抢险救援工作，保证供水安全1。

水闸修建在河道和渠道上利用闸门控制流量和调节水位的低水头水工建筑物。关闭闸门可以拦洪、挡潮或抬高上游水位，以满足灌溉、发电、航运、水产、环保、工业和生活用水等需要；开启闸门，可以宣泄洪水、涝水、弃水或废水，也可对下游河道或渠道供水。在水利工程中，水闸作为挡水、泄水或取水的建筑物，应用广泛。

冲沙闸冲沙闸是用以排除沉积在进水口前的淤沙，以保证进水口“门前清”的水工建筑物。常规的布置方式是冲沙闸紧靠进水口设置，与河床泄洪闸或溢流坝等组成挡水建筑物。冲沙闸在结构上与其他闸类基本相同，只是使用目的不同。由于它的设置目的主要是排沙，尤其是排除淤在进水口前大粒径的推移质泥沙，所以对闸门以下底板和侧壁要求具有较高的抗冲耐磨性能。为了保护闸基的安全，通常在其下游设有消力池、海漫和护岸工程。

在满足进水口有足够的引用流量的情况下，冲沙闸可根据需要随时开启冲沙，一般多在洪水期使用。此时冲沙既有足够的冲沙流量又可获得良好的冲沙效果，同时也可兼顾泄洪，具有一举多得的效果。冲沙闸的底板高程应根据工程所在地的地形、地质条件和坝前水位、进水口高程而定，底板过高，会冲刷下游，底板过低又易使下游淤积，一般情况下，冲沙闸的底板高程应低于电站进水口高程并以取枯水期河床的平均高程为宜。

进水闸又叫渠首闸、取水闸。水闸的一种形式。主要作用是控制渠道的进水量，阻挡洪水。它往往与冲刷闸相联，引水时必须关闭冲刷闸。为了克服进水闸所形成的水头，便于通航，进水闸近旁常常加筑船闸、筏闸、鱼梯等建筑物;为了防洪，有时在上游修防洪堤或导水堤。进水闸的质量好坏，直接影响到下游的渠道和农业生产的安全，所以，设计和施工都要慎重，建成后必须加强养护工作，制定严格的启闭放水制度。进入引水道的水流由闸室控制。其结构主要由底板、墩墙和闸顶工作桥构成。若引用流量较大，可在其间增设闸墩。将闸室分隔成若干个闸孔，各闸孔装设工作闸门及启闭机，检修闸门数量可少于闸孔数，用移动式起重机周转使用。为防止污物进入引水道，在闸室前沿设置拦污栅，拦污栅可单独设槽亦可与检修闸门共槽。两侧边墩除与中间闸墩共同支承闸室的上部结构(启闭机工作平台和交通桥)外，还要承受两边的侧向土压力。