[科普中國]-閘門引水工程

簡介

引水工程根據(jù)水源分，有河流引水、湖泊引水及跨流域引水等。根據(jù)用途分，有發(fā)電引水工程、灌溉引水工程、航運引水工程和城市生活生產(chǎn)引水工程等。根據(jù)地形條件分，有自流引水工程和泵站引水工程，前者多為單級引水，后者為兩級以上引水，須建抽水站，兩者都要修建渠道或管道。閘門引水工程簡單來說在引水工程中通過閘門來控制水位，調(diào)節(jié)流量。在閘門引水工程中，引水渠的閘門門檻一般較高，主要是為了有利于引取表層清水。同時為了及時清除沉沙槽中淤沙，也會設(shè)置沖沙閘。

引水工程特點及安全保障體系引水工程與常規(guī)的水利水電樞紐工程不同，通常具有以下特點：

水利水電樞紐工程占地一般為方圓數(shù)百米至數(shù)千米（引水式電站除外），而引水工程則呈線狀，其跨越的地域綿延可達數(shù)百千米，工程穿越區(qū)域范圍大，地形地質(zhì)情況比較復(fù)雜，通常需要橫穿河流、公路、鐵路等地面建筑物。

引水工程輸水建筑物和設(shè)施種類復(fù)雜，數(shù)量繁多。如各種類型的水庫大壩、河道、隧洞、管道、渡槽、倒虹吸管、箱涵、水閘、泵站等。

從宏觀幾何形態(tài)看，引水工程是典型的由不同類型建筑物（設(shè)施）串聯(lián)組成的串聯(lián)系統(tǒng)（盡管在局部有雙槽、雙洞結(jié)構(gòu)或替代建筑物）。系統(tǒng)中任何一個建筑物（節(jié)點）出現(xiàn)故障，都可能導(dǎo)致引水工程不能正常運行。因此，輸水建筑物（設(shè)施）的安全監(jiān)控是確保引水工程正常運行不可或缺的重要組成部分。

引水工程系統(tǒng)中建筑物之間不完全相關(guān)，也不完全獨立。單個建筑物失效的程度、時間和位置對系統(tǒng)的影響也不同。從系統(tǒng)可靠性來看，單個建筑物安全度高，不一定就意味著系統(tǒng)安全度高。所以，在重視單個建筑物和設(shè)施的安全監(jiān)控的同時，也要重視輸水方式下建筑物群體的安全監(jiān)控，這也符合引水工程管理單位在進行輸水調(diào)度時對系統(tǒng)安全性的需求。

建立引水工程安全保障體系，具有兩方面的含義：一是為預(yù)防災(zāi)害的發(fā)生，對引水工程進行安全監(jiān)控與評估，結(jié)合工程管理經(jīng)驗，根據(jù)引水工程管理的流程、特點，建立引水工程安全評價，不僅對工程運行起監(jiān)督管理作用，而且實時監(jiān)控工程的安全狀態(tài)，在危險出現(xiàn)之前提前預(yù)警，盡量降低和避免災(zāi)害發(fā)生的可能性。二是從信息化的角度使工程具有解決突發(fā)險情的能力，進行災(zāi)害處理，應(yīng)急搶險指揮，為其安全運行提供強有力的保障。一旦發(fā)生突發(fā)事件和緊急情況（例如建筑物破壞、設(shè)施故障、洪水、水質(zhì)污染等情況），能夠及時、有序、高效地開展事故搶險救援工作，保證供水安全1。

水閘修建在河道和渠道上利用閘門控制流量和調(diào)節(jié)水位的低水頭水工建筑物。關(guān)閉閘門可以攔洪、擋潮或抬高上游水位，以滿足灌溉、發(fā)電、航運、水產(chǎn)、環(huán)保、工業(yè)和生活用水等需要；開啟閘門，可以宣泄洪水、澇水、棄水或廢水，也可對下游河道或渠道供水。在水利工程中，水閘作為擋水、泄水或取水的建筑物，應(yīng)用廣泛。

沖沙閘沖沙閘是用以排除沉積在進水口前的淤沙，以保證進水口“門前清”的水工建筑物。常規(guī)的布置方式是沖沙閘緊靠進水口設(shè)置，與河床泄洪閘或溢流壩等組成擋水建筑物。沖沙閘在結(jié)構(gòu)上與其他閘類基本相同，只是使用目的不同。由于它的設(shè)置目的主要是排沙，尤其是排除淤在進水口前大粒徑的推移質(zhì)泥沙，所以對閘門以下底板和側(cè)壁要求具有較高的抗沖耐磨性能。為了保護閘基的安全，通常在其下游設(shè)有消力池、海漫和護岸工程。

在滿足進水口有足夠的引用流量的情況下，沖沙閘可根據(jù)需要隨時開啟沖沙，一般多在洪水期使用。此時沖沙既有足夠的沖沙流量又可獲得良好的沖沙效果，同時也可兼顧泄洪，具有一舉多得的效果。沖沙閘的底板高程應(yīng)根據(jù)工程所在地的地形、地質(zhì)條件和壩前水位、進水口高程而定，底板過高，會沖刷下游，底板過低又易使下游淤積，一般情況下，沖沙閘的底板高程應(yīng)低于電站進水口高程并以取枯水期河床的平均高程為宜。

進水閘又叫渠首閘、取水閘。水閘的一種形式。主要作用是控制渠道的進水量，阻擋洪水。它往往與沖刷閘相聯(lián)，引水時必須關(guān)閉沖刷閘。為了克服進水閘所形成的水頭，便于通航，進水閘近旁常常加筑船閘、筏閘、魚梯等建筑物;為了防洪，有時在上游修防洪堤或?qū)?。進水閘的質(zhì)量好壞，直接影響到下游的渠道和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的安全，所以，設(shè)計和施工都要慎重，建成后必須加強養(yǎng)護工作，制定嚴(yán)格的啟閉放水制度。進入引水道的水流由閘室控制。其結(jié)構(gòu)主要由底板、墩墻和閘頂工作橋構(gòu)成。若引用流量較大，可在其間增設(shè)閘墩。將閘室分隔成若干個閘孔，各閘孔裝設(shè)工作閘門及啟閉機，檢修閘門數(shù)量可少于閘孔數(shù)，用移動式起重機周轉(zhuǎn)使用。為防止污物進入引水道，在閘室前沿設(shè)置攔污柵，攔污柵可單獨設(shè)槽亦可與檢修閘門共槽。兩側(cè)邊墩除與中間閘墩共同支承閘室的上部結(jié)構(gòu)(啟閉機工作平臺和交通橋)外，還要承受兩邊的側(cè)向土壓力。