冲口门水闸过渡段挡墙设计对结构静力及渗流场影响研究

黄利国

(中山翠亨新区工程项目建设事务中心，广东 中山 528400)

1 概述

水闸是水利工程中重要控流、节流设施[1-2]，其运营安全稳定性与其附属建筑密切相关，研究水闸运营离不开对其附属建筑的分析。挡墙结构是水闸整体枢纽工程中重要的附属水工结构[3-4]，可较好帮助水闸完成消能、挡土等作用，因而研究挡墙结构设计对推动水闸运营可靠性具有重要意义。张文皎等[5]、谢先坤[6]、孙桂凯等[7]借助物理模型试验方法，探讨了水闸、溢洪道及消能池等水工建筑在运营期水力特征，特别是针对体型设计开展了优化分析，对模型试验的深入应用推广起着典范作用。许涛等[8]、李欣娟等[9]从结构静、动力场稳定性入手，采用多元仿真平台研究了泵站、心墙坝等水利结构的应力、位移响应特征，进而评价不同设计方案下的最大适配性，为工程设计优化提供了计算依据。华中等[10]、范海东[11]从水力特征计算考虑，采用FLUENT、FLOW 3D等平台入手，建立渗流场模型，探讨了水工设计方案与水利设施流场流速、水位及水沙特征关系，分析不同设计方案下流场参数演变特性，从而作为工程设计的评价佐证。本文根据南朗镇冲口门水闸运营现状，提出在水闸过渡段增设挡墙结构，并开展了过渡段挡墙结构迎水面不同拐角形式方案的设计优化，从静力与渗流场两维度考量设计方案的技术优势，为工程建设提供参考。

2 工程设计模拟

2.1 工程背景

冲口门水闸位于中山市南朗镇南冲路，坐落于翠享快线与X573县道交汇路口东南方向约365 m位置，是丰阜湖联圩枢纽上重要控流设施(如图1所示)。……