冲沙闸又称“冲刷闸”、“排沙闸”。利用河(渠)道水流冲排上游河段或渠系沉积的
泥沙的
水闸。又称排沙闸。建于多沙河流上的
水利枢纽,为排除
进水闸或
节制闸前淤积的泥沙,常设冲沙闸,以利引水冲沙。
简介
冲沙闸(scouring sluice)亦称“冲刷闸”、“排沙闸”。水闸的一种。常与拦河坝、进水闸等联合组成渠首工程。开启冲沙闸门,借水流的冲刷作用,将积淀在进水闸前的泥沙经闸孔泄至下游河道。如在渠道上设沉沙池,则在其末端建冲沙闸,以便定期排沙。
冲沙闸设置作用
冲沙闸一般布置于紧靠进水闸一侧的河道上,其轴线与进水闸的轴线成正交或斜交,斜夹角有时不大,与拦河闸(坝)并排横跨河道布置。在冲沙闸与节制闸(坝)接头处的上游设置导墙,导墙与冲沙闸上游一段河槽,形成沉沙槽。开启闸门,可将沉积在闸前的泥沙排至下游河道。洪水期,可利用冲沙闸兼泄部分洪水。也有将冲沙闸布置于进水闸的下方,用以正面冲沙。
为减少泥沙进入引水渠,冲沙闸底槛高程要比进水闸底槛高程低一些。建于渠系上的冲沙闸,一般设于引水渠末端靠河侧,以便冲走引水渠中沉积的泥沙。对兼有泄洪任务的冲沙闸,一般采用开敞式。当闸上水位变幅较大,闸室较高时,为减少闸门高度,也可采用胸墙式。冲沙闸的运用,有连续冲沙和定期冲沙两种方式。当河道来水充足时,可同时开启进水闸和冲沙闸,将含沙量少的表层水引入渠道,含沙量多的底层水可经冲沙闸排至下游河道;当来水量不足时,可只开启进水闸引水,停止引水时再开冲沙闸排沙。为保证能冲走沉积的泥沙,过闸流速应大于泥沙的起动流速。
三江冲沙闸设计
闸基地质条件
三江冲沙闸基岩为下白垩系五龙组第四层砂岩,以灰色中、细粒砂岩为主,并有透镜状钙质砂岩及疏松砂岩。岩层走向北东30°,倾向南东,倾角4°~8°;砂岩中缓倾角裂隙不甚发育;疏松砂岩强度低,透水性大;基岩内含有软弱层问剪切带,摩擦因数小,以及消力池部位的强透水带等为主要工程地质问题。
闸室布置和闸门形式
三江冲沙闸共6孔,每孔宽18m,挡水前沿总长108m,闸顶高程70m。平面布置见下图。
采用长胸墙大孔平底闸型,孔底高程43.0m,闸室上游设1∶10斜坡防冲铺盖,长30m。闸孔口为长喇叭形。设有前后胸墙,前胸墙段末端布置事故检修平板门,孔口尺寸为12mX 12m,后胸墙末端设弧形闸门,孔口尺寸为12m×10.5m,弧门由布设在闸顶下游部位的2×1000kN固定卷扬机启闭。闸顶高程70m,闸顶宽度37.0m,从上游至下游依次布置人行道宽2.3m,高出坝顶30cm;公路宽5.5m;铁路用无渣无枕的铁路标准宽5.3m;检修门机轨距宽5.5m以及弧门卷扬机等。
其他水闸
1、分洪闸(flood diversion sluice)
水闸的一种。作用是把天然河道容纳不下的洪水泄入沿岸的分洪区、滞洪区或分洪道。
2、挡潮闸(tidal sluice)
建于河流入海河段、防止海潮倒灌的水闸。涨潮时,潮水位高于河水位,关闸挡潮;汛期退潮时,潮水位低于河水位,开闸排水。枯水期闸门关闭,既挡潮水,又兼蓄淡水,以满足灌溉和航运需要。具有双向挡水、单向泄流和操作频繁等特点。,在设计、运行管理和维修养护方面,均较其他水闸复杂。
3、涵洞式水闸(culvert type barrage)
水闸结构形式之一。闸门后部的闸室部分及洞身为封闭结构,由填土地下的涵洞、附设有闸门和启闭设备的闸室、上游和下游连接段组成。常建在挖方较深的渠道中,或填土较高的土堤下。如建在较差的土基上二,由于填土较重,应避免产生较大的不均匀沉陷,以防止洞身断裂。
4、排水闸(drainage sluice)
水闸的一种。通常设在排水河道的末端。用于排除防洪堤内低洼地区的渍水。当堤外水位低时,可开闸排水。在汛期,则关闸阻挡堤外河水倒灌。
5、退水闸(escape sluice)
亦称“泄水闸”。水闸的一种。多设在干渠末端。用以排泄渠道中多余的水量,保证渠道运行安全,或放空渠道内的水,以便于进行渠道检修。