板断裂、止水破坏等问题，严重时还可以造成塑形
破坏。
2)泄洪时水流对于土基的冲击很容易导致土基
破坏，同时在水闸下游水位处于动态变化状态的影
响，设计丁作必须要保障消能防冲设施在任何条件
下都能满足使用要求。
3)土基在渗透水流长期作用的影响下非常容易
发生变形，轻者导致水闸沉降，重者导致水闸的断裂
和倒塌。
基于水闸的这些特点，在进行设计时应注意以
下4个方面的内容：
1)科学、合理的进行闸址的选择。
2)闸室结构形式应与地基条件相适应，以确保
二者的稳定性。
3)防渗设计应高质量进行，以便形成空间上的
防渗整体。
4)防冲、消能设计应高质量进行，减少危害性冲
刷出现的可能性。
3 防渗排水设计
受上下游水位差的影响，水闸在建成后，闸基、
边墩、翼墙的背水侧会产生渗流，对建筑物形成以下
负面影响：①使闸室的抗滑稳定性降低，使边墩和翼
墙的侧向稳定性降低；②可能导致地基渗透变形，严
重时可引起地基破坏；③造成水量损失；④加速地基
内可溶物质的溶解。
而防渗排水设计工作的作用就是对水闸地下轮
廓线进行拟定，以便更好地发挥防渗排水的作用。
下面对设计T作的具体步骤进行分别讨论 。]。
3．1 防渗长度与地下轮廓设置
3．1．1 确定防渗长度
地下轮廓线实际上指的就是地基、底板、板桩、
铺盖的接触线，其长度与水闸防渗长度相等。根据
《水闸设计规范》SL 265-2001的要求，防渗长度的
计算公式为：
≥CH (1)
式中：C代表渗径系数(根据地基性质进行选择)；H
代表上下游的水位差。
3．1．2 布置地下轮廓
设计人员在进行水闸地下轮廓的布置时，既可
以参考条件类似工程的做法，也可以根据本地实际
合理进行。为了实现防渗与排水功能的有机结合，
在上游地区应采取垂直或水平防渗的方案，在延长
渗径的基础上，进一步降低闸基渗流平均坡降和底
板所承受的渗透压力。
在下游地区则应进行排水反滤设施的设置，通
过对地基渗水的及时排除降低变形问题的发生概
率。若水闸为黏性土地基，则设计工作应围绕底板
所承受渗透压力的降低开展，使闸室抗滑稳定性得
到进一步提升；若水闸为砂性土地基，则设计T作的
重点应放在渗漏问题的削弱和渗透变形的阻止上，
以提升地基对于渗透变形的抵御能力。
3．2 渗流计算
进行渗流计算的目的就是得出渗流区域内渗透
流速、坡降、压力以及渗流量的实际数值，并以此为
依据，针对性选择设计方法。
在对闸基渗流进行研究时，可以将其视为平面
问题，即水闸地基均匀且各向同性，渗水不可压缩，
且完全符合达西定律的各项要求。在这种条件下，
闸基渗流规律完全符合拉普拉斯方程的各项要求，
计算公式为：
O，'h- 一，，
+ ：0 (2)
a％‘ a
式中：h为渗透水流在某点的计算水头，被称为水头
函数。
对于简单的边界条件，可根据流体力学的方法
得出相应的结论，但是在实际操作的过程中边界条
件则非常复杂，所以必须要采取一些更加实用的方
式，如改进阻力系数法、流网法等。
若地基复杂程度较低，地下轮廓较为简单，可采
用直线展开法；若地基条件比较复杂，可采用数值计
算法或电拟试验法。下面，对直线展开法进行简单
介绍。
在对渗透压力进行计算的过程中，直线展开法
无疑是一种简便易行的手段，在对该方法进行应用
的过程中，设计人员首先要将地下轮廓的垂直段展
开成为具有相同效应的水平轮廓，再以线性关系为
依据，计算各点的渗透水头。该方法适用于 ≥ 。／2
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