水闸门主要利用闸门挡水和泄水的建筑物。关闭闸门,可以拦洪、挡潮、抬高上游蓄水水位,以满足上游取水或通航的需要。
开启闸门,可以泄洪、排涝、冲沙、取水或根据下游用水的需要调节流量。水闸在水利工程中的应用十分广泛,多建于河道、水库、湖泊及滨海地区。
巴拿马运河是大西洋和太平洋之间的重要水运航道。因为运河的水面高出海平面约26米,船只无法直接通行,因此人们在运河的两端安装了好几道水闸。轮船通过运河时,先开到水闸内,然后关上水闸,往里面放水,使水位升高。这样,船只就能顺利地通过了。
1903年11月,美国获得单独开凿运河的权力,于1904年动工,1914年完成。
巴拿马运河的通航,大大缩短了太平洋和大西洋之间的航程。例如,从美国纽约到加拿大温哥华,比绕道南美洲南端的麦哲伦海峡缩短航程12000多千米,从纽约到日本横滨,缩短航程约5300多千米;从欧洲到亚洲东部或澳大利亚,也近了3200多千米。
我国修建水闸的历史非常悠久,早在公元前5 9 8 年至公元前5 9 1年,在安徽省寿县就建设有5 个闸门引水,以后随着建闸技术的提高和建筑材料新品种的出现,水闸建设也跟着日益增多了起来。
1949年后,我国开始大规模建设水闸,并积累了丰富的经验。如长江葛洲坝枢纽的二江泄水闸,最大泄量为每秒84000多立方千米,位居我国首位,运行情况良好。
国际上修建水闸的技术也在不断发展和创新,如荷兰兴建的东斯海尔德挡潮闸,闸高53米,闸身净长3000米,被誉为海上长城。
当前水闸的建设,正向形式多样化、结构轻型化、施工装配化、操作自动化和远动化方向发展。
同时,水闸设计更要严格。闸室的设计,须保证有足够的抗滑稳定性;闸室的总净宽度须保证能通过设计流量;闸室和翼墙的结构形式、布置和基础尺寸的设计,需与地基条件相适应,尽量使地基受力均匀。
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