水閘的設(shè)計在水利工程的設(shè)計與施工中有著非常重要的位置。在對其進(jìn)行設(shè)計時要充分考慮好實際情況，對周圍的環(huán)境有一個詳細(xì)的調(diào)查和研究，對其設(shè)計的各個方面都要嚴(yán)格按照要求來執(zhí)行。

一、水閘的組成和作用

1、水閘的組成

水閘主要由三部分組成，分別是上游連接段、閘室和下游連接段三部分。其中上游連接段的作用主要是將水流引入閘室，避免其外流，對兩岸及河床也起到了保護(hù)作用，防止其被沖刷，同時還與閘室一起起到了防滲作用；閘室在水閘中處于主要地位，它的主要作用是對水位和流量起到了一定的控制作用，并且防滲防沖，它的設(shè)計包括底板、閘門、閘墩、護(hù)欄和工作橋等；下游連接段主要用來消除過閘水流的剩余能量，將出閘的水流進(jìn)行均勻地分散，從而起到對流速的減緩作用，避免對下游的沖刷。

2、水閘的作用

水閘既可以擋水，又能排除多余的水，主要是通過升降的閘門控制水位，進(jìn)而調(diào)節(jié)流量，因此水閘在防洪、灌溉、排水、發(fā)電等水利工程中都有發(fā)揮著重要的作用。水閘按照其功能的不同也分為很多不同的種類，主要有節(jié)制閘、進(jìn)水閘、分水閘、排水閘等；按照閘室結(jié)構(gòu)又可以分為開敞式水閘、胸墻式水閘和涵洞式水閘。不同的水閘所發(fā)揮的作用不同，因此在設(shè)計時要根據(jù)水利工程特定的需要和要求進(jìn)行設(shè)計。

二、水閘規(guī)模確定的原則

水閘規(guī)模的大小主要取決于過閘流量的大小，主要可以分為大型水閘、中型水閘和小型水閘三種。大型水閘的過閘流量為1000m3/s以上，中型水閘的過閘流量在100m3/s到1000m3/s之間，而小型水閘的過閘流量在100m3/s以下。

三、水閘選址的要求

節(jié)制閘或泄洪閘閘址宜選擇在河道順直、河勢相對穩(wěn)定的河段，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后可以選擇在彎曲河段裁彎取直的新開河道上。進(jìn)水閘、分水閘或分洪閘閘址宜選擇在河岸基本穩(wěn)定的順直河段或彎道凹岸頂點稍偏下游處，但分洪閘閘址不宜選擇在險工堤段和被保護(hù)的重要城鎮(zhèn)下游堤段。排水閘或泄洪閘閘址宜選擇在地勢低洼、出水暢通處，排水閘閘址宜選擇在靠近重要澇區(qū)和容泄區(qū)的老堤堤線上。擋潮閘閘址宜選擇在岸線和岸坡穩(wěn)定的潮汐河口附近，且閘址泓灘中淤變化較小、上游河道有足夠的蓄水容積地點。

四、水閘地基的處理方法

對水閘的地基進(jìn)行處理很有必要，可以使其承載能力有很大提高，避免出現(xiàn)坍塌；并且可以消除或減少地基的有害沉降；使地基的抗?jié)B透能力增強，從而不容易變形。目前水閘地基的處理方法有很多，比較基本的主要有開挖、灌漿、防滲墻、樁基礎(chǔ)等，除此之外還有置換法、排水法和擠實法。下面針對這些水閘地基的處理方法進(jìn)行介紹、分析：

1、開挖

開挖法是地基處理中使用比較多的一種方法，其主要的處理方法是將那些與設(shè)計要求不相符的覆蓋層以及由于受到風(fēng)化而被破壞的巖層挖掉。該方法原理比較簡單，操作起來也不是很復(fù)雜。

2、灌漿

灌漿法的實施需要借助灌漿泵，借助灌漿泵的壓力，再通過鉆孔、對管路預(yù)埋等方式將具有膠凝性質(zhì)的材料和摻合料與水一起進(jìn)行混合。待將其攪拌均勻，然后灌注到巖石、土層所產(chǎn)生的裂隙中或者混凝土的裂縫、接縫內(nèi)，這樣可以起到加固和防滲的作用。

3、防滲墻

防滲墻法需要借助專用的機具，鉆鑿出圓孔或者開挖槽孔，用泥漿加固墻壁。

4、樁基礎(chǔ)

樁基礎(chǔ)法主要用在豎向受力比較大并且受力集中的情況中，也能滿足對沉降方面有較高要求的建筑物和精密設(shè)備。

5、置換法

置換法主要是將建筑物的基礎(chǔ)底面下面一定深度的軟弱土層進(jìn)行挖去處理，然后將不易侵蝕和壓縮的散性材料填入進(jìn)去，這樣可以使軟土加快固結(jié)。

6、排水法

排水法主要通過采用一些措施，比如砂墊層、排水井、塑料多孔排水管等，以此來控制軟基表層或者內(nèi)部形成水平或者垂直的排水通道，然后借助土壤的重力或者其他外力作用使土壤中的水分快速被排除，從而使土壤更加堅固。

五、閘室安全計算

閘室的安全與穩(wěn)定對于水閘功能的發(fā)揮具有重要的作用，因此對于水閘的閘室需要進(jìn)行一些計算，確保其安全。需要計算的主要包括負(fù)載組合、基底應(yīng)力計算、抗滑穩(wěn)定計算等。其中荷載組合又可以為基本組合和特殊組合兩種，不同的組合方式又有所差別。而基底應(yīng)力的計算包括力矩計算、正常運用情況下的基底應(yīng)力以及竣工檢修情況的計算等?？够€(wěn)定計算需要計算閘室在正常運用情況下的總彎矩以及總重，以此來得出抗滑穩(wěn)定系數(shù)。