閘壩

閘壩是水利工程由閘和壩組成。

防洪排澇、拒咸蓄淡、澆灌供水、通航養殖、景觀娛樂、生態保護等方面。

1．引起河湖形態變化，河道淤積，導致潮汐變形，河口淤塞，這些都使河流的行蓄洪能力降低；

2．導致水流流速趨緩，河道徑流減少，水體自凈能力降低，水體污染加劇；

3．阻斷魚類洄遊通道，從而導致魚類資源減少，生物多樣性退化；

4．造成土地沉沒、移民搬遷、土地次生鹽鹼化、崩岸塌岸等問題。

水利工程中，作為工程建築來說，除堤防外，要算閘壩工程發展最早了。早在我國戰國時期就記載西門豹興建漳水十二渠的故事（公元前422年），《水經·濁漳水注》記載：“二十里中作十二，相去三百步，令互相灌注。一源分為十二流，皆懸水門” 。即是梯級開發築有十二個堰，分為十二流的渠首都有閘門控制。繼而秦代興建了著名的水利工程都江堰（公元前256年）和鄭國渠（公元前246年），都是修築堰（低滾水壩）的水利工程樞紐工程。可見閘壩工程早在我國發展起來。不僅如此，泄流時的水躍現象，我國在《管子·度地》中，也早有記載：“杜曲激則躍，躍則倚，倚則環，環則中……”，認識到渠底局部突然升降（杜曲激）出現水躍現象；而“倚”和“環”則是描述水躍主流漩渦和兩旁回溜形態；“環則中”是說有了水躍就要發生沖刷，指出了水力破壞性。

由引水灌溉工程發展起來的無壩引水到有壩引水，在透水地基河床上修建低滾水壩（堰），迄今，我國很多河流上遺留著古代用竹籠河卵石或塊石堆砌的攔河或分水的低滾水壩。

結構混凝土建造的閘壩還是近百年內的事。印度在旁遮普河的沖積平原上1892年建的第一個主攔河堰（Khanki堰），因為沒有經驗，建成后不久（1895年）就失事了。經過組織討論研究和試驗，發現是在水地下沖刷和水躍消能考慮欠周，從而為土基上滾水壩設計指出了方向，隨後就出現了布萊（Bligh,1910）的滲徑長度設計方法。1934~1935年印度重建該堰，在地下輪廓設計和水躍消能方面取得了成功，並裝置了測壓管等觀測設備，為後來設計提供了寶貴資料，在此期間萊恩（Lanc,1934）提出了滲徑長度加權計演演算法，使土基上閘壩設計方法又向前推進了一步。

我國開始修建混凝土結構的閘壩工程，可能要算李儀祉先生於本世紀30年代初在陝西省規劃建造的“關中八惠”灌溉樞紐工程了。到了50年代初，我國結合治淮工程修建了大量的水閘。

原蘇聯的閘壩工程發展，同樣開始於在透水地基上建造低壩。在第二次世界大戰前後，在斯維而河和伏爾加河等水利樞紐中修建了單寬流量大的重力式混凝土堰壩。由於透水地基需要大的壩斷面，大戰後改進建造了一些空心輕型結構的堰壩（高25m），比1929~1938年建造的溢流壩可節約混凝土30%左右（Γ.C.1979-12）。

隨著材料結構，特別是鋼材水泥和設計施工技術的發展，原來以沖積平原上灌溉上灌溉為主的閘壩工程，不但建造的更加普遍和日益高大，而且進入了以防洪、發電、灌溉、航運等綜合利用水資源的階段，並向山區更高的壩發展。對於高壩來說，開始是在好岩基上修建高混凝土壩，例如美國在本世紀30年代建造了當時最高的胡佛壩，高211m，是一座混凝土重力拱壩；40年代建成了高168m的大古力重力壩等。蘇聯在60年代開始修建的英古里壩是一座混凝土雙曲拱壩，高272m；契克斯克拱壩，高223m；沙彥嶺舒申斯克重力拱壩，高242m等（Γ.C.1979-12）。同樣，我國從50年代開始在治淮工程中也首先在好岩基上修建了佛子嶺水庫和梅山水庫，大壩為高74m和88m的劉家峽重力壩；70年代建成了高97m的丹江口重力壩，以及在台灣省興建了高181m的達見雙曲拱壩。隨後，由於好岩基的水庫壩址逐漸減少，就不得不在較差地基上尋求建造高土石壩的方案。從60年代起，高土石壩相對增多很快，如蘇聯最高的羅貢壩，高335m；努列克壩，高300m；美國最高的羅維爾壩，高235m等都是土石壩。我國水資源開發較遲，好的岩基壩址仍多，因此，在高壩建設中，仍以就地取材的土壩和土石混合壩占絕對多數，但混凝土壩並沒有相對減少的趨勢，1987年相繼建造了175m的龍羊峽重力拱壩和高165m的烏江鎮拱形重力壩等。這樣，從引水灌溉的低水頭閘壩工程到綜合開發利用水資源的高水頭壩工建設，必然會對泄流的消能防沖以及地下水滲流的沖蝕提出新的問題，因之也就促進了工程水力學的發展。水力學著名學者伯諾里（D.Bernoulli，1738）曾說過：“發展水力學必須發展水工學”即此道理。據統計，我國建國40年來已建水閘26000多座，其中泄流量1000/s以上的大型水閘299座；泄流量100~1000/s的中型水閘約2000座。興建水庫84000座，其中蓄水1億以上的大型水庫353座；1千萬~1億的中型水庫2400多座。在興建水庫中，混凝土壩和石壩約有800多座，其中多為拱壩。這些混凝土壩本身都兼有溢流或泄洪的作用，即使土石壩或堆石壩也都布置有岸邊泄洪閘或陡槽式溢洪道之類的工程。因此閘壩工程面廣量大，可以說任何一個水利樞紐都少不了閘壩泄流工程，用“閘壩”二字來概括泄水建築物，似乎也不過分。