水闸 是指修建在河道和渠道上利用闸门控制流量和调节水位的低水头水工建筑物。关闭闸门可以拦洪、挡潮或抬高上游水位，以满足灌溉、发电、航运、水产、环保、工业和生活用水等需要；开启闸门，可以宣泄洪水、涝水、弃水或废水，也可对下游河道或渠道供水。在水利工程中，水闸作为挡水、泄水或取水的建筑物，应用广泛。
水闸的类型 按其在水利工程中的作用不同，可分为下列几种：①节制闸。②进水闸。③排水闸。④冲沙闸，亦称排沙闸。⑤分洪闸等。按闸室的不同结构型式，可以分为：①开敞式水闸，亦称溢流式水闸。当在闸室内设置胸墙时，称为胸墙式水闸。②涵洞式水闸等。按施工方法不同，可分为：①整体浇筑式水闸。②装配式水闸。③浮运闸，闸室采用整体或分孔预制、浮运现场，组装施工的水闸，这类水闸建于感潮区，利用涨落潮、平潮等水流流动特性，即涨潮浮运、平潮定位沉落。因在水中施工，闸基平整和具有足够承载力是保证建闸质量的关键。按操作闸门的动力不同，可分为：①机械操作闸门的水闸，利用电动机械或手动机械操作闸门启闭的水闸。中国大部分已建成的水闸属于此类。②水力操作闸门的水闸，随闸前水位变动、利用水作动力进行闸门启闭的水闸。
水闸的组成 水闸由闸室、上游连接段和下游连接段3部分组成（见图）。闸室是水闸挡水和控制过闸水流的主体部分，它由水闸底板、闸墩、边墩（或岸墩）、启闭台及交通桥等组成。由于水闸的用途不同，地形、地质、水文等条件各异，闸室结构型式也随之不同。上游连接段由上游翼墙、防渗铺盖、上游护底、护坡及防冲槽等组成，其作用是引导水流平顺地进入闸室，保护上游河（渠）底及岸坡免遭冲刷，延长闸基及两岸的渗径长度，防止渗透变形。下游连接段由下游翼墙、护坦、海漫、防冲槽及下游护坡等组成，其作用是引导水流向下游均匀扩散，削减出闸水流能量，保护下游河（渠）床及岸坡免遭水流冲刷而危及闸室的安全。水闸的各部分组成如图。
水闸的设计要点 水闸的工作条件比较复杂，设计内容涉及面广。在设计时应满足安全、经济、便于施工和管理等要求。为保证水闸的安全运行，设计时应综合考虑以下要求：①满足地基强度要求，保证水闸的抗滑稳定，防止地基发生超过容许的承载力和不均匀沉降。②保证水闸结构及两岸连接建筑物具有可靠的结构强度。③保证闸基、河岸及两岸连接建筑物的地基不发生渗流破坏，并使其基底扬压力最小。④尽可能消除过闸泄水的剩余能量，不冲刷下游河（渠）床。设计内容主要有闸址选择，闸孔形式及尺寸确定、闸室结构布置、防渗及排水设计、消能防冲设计、闸基基础设计及闸室结构设计等。
（1）闸址选择。选择闸址应结合水闸特点综合考虑地形、地质、水流、泥沙、施工及管理运用条件。通常要求闸址地基坚实、地形平坦、水流顺畅、材料运输方便、施工导流简单、占地少和管理方便。
（2）闸孔形式及尺寸确定。根据泄流和排沙要求，适当考虑地基持力层条件，结合堰型选择，确定闸坎高程和孔口形式。有泄洪任务的水闸，一般宜用开敞式，有挡洪任务的水闸可采用胸墙式或涵洞式。孔口形式选定后，通过水力计算确定闸孔总宽度，力求与上游河（渠）宽度相适应。单孔宽度视闸的规模、使用要求和门型而定。大型水闸孔宽为8～12m。孔数较少的闸，闸孔数目宜取单数，以便对称开闸放水。
（3）闸室结构布置。确定闸门位置时，应适当利用门前水重增加抗滑稳定性和防止闸基反力分布过分不均。闸门位置确定后即可布置启闭台、交通桥、胸墙和检修平台等上部结构，要充分满足各种上部结构的工作要求，互不干扰，重心位置尽量靠中心。闸墩是闸门和上部结构的支承体，长度应满足上部结构布置要求，厚度一般按构造要求选定。底板宽度一般等于或略大于闸墩长度，厚度可参照已建工程初步拟定。闸室结构布置和轮廓尺寸确定后，进行稳定性计算。如地基反力纵向（顺水流向）分布过分不均或抗滑稳定安全系数不足，需进一步调整结构布置和轮廓尺寸，重新计算，直至满足规范要求为止。
（4）防渗和排水设计。关闸蓄水时，上下游水位差不仅对闸室产生水平推力，且在闸基和两岸产生渗流。渗流既对闸基底和边墙产生渗透压力，不利于闸室和边墙的稳定性，又可能引起闸基和岸坡土体的渗透变形，直接危及水闸的安全，故需进行防渗排水设计。遵循上防下排原则，首先需要合理布置地下轮廓线：通常在闸室上游布设防渗设施，如防渗铺盖、板桩等；在闸底板或护坦后布设排水和反滤导渗设施。地下轮廓线的总长度应满足规范要求。两岸的防渗和排水设施布置，需与地下轮廓线布置相配合，一般利用上游翼墙作为防渗设施，如果河岸为透水性强的土基，需要在边墩背水面上游侧设置刺墙；刺墙底下设垂直防渗，下游翼墙上应设排水孔，排除岸边的渗水，排水孔后设有反滤层，保护和防止墙后填土的流失。地下轮廓线初步确定后，再进行渗透计算，确定基底扬压力和渗透坡降。如超过允许值，再作适当调整。对双向挡水的水闸，应设计双向防渗措施。
（5）消能防冲设计。开闸泄流时，出闸水流具有很大的动能，需采取有效的消能防冲措施，才能削减对下游河（渠）床的有害冲刷，保证水闸的安全。当闸宽小于上游河渠宽度时，上游行近流速过大亦能导致上游河（渠）床与水闸连接处的冲刷，亦应采取防冲保护措施。通常在闸室后布置护坦或消力池，促使出闸水流产生底流水跃，消除大部分动能；消力池后设置海漫和防冲槽，继续消除剩余动能以保护河床。当出闸水流接近临界水流时，宜在护坦或消力池内设置齿槛、消力墩等辅助消能工，促使水流扩散、增加消能效果、防止出现波状水跃，折冲水流等不利流态。消力池尺寸由水力计算确定，海漫尺寸根据经验确定。为使出闸水流平顺进入下游河道，在闸下游两岸设有导流边墙，其扩散角不宜太大，以免出现回流。对于大型水闸工程的消能防冲设计通常用水工模型试验验证。此外，还需制定合理的闸门启闭程序，在运行中严格执行。
（6）闸基基础设计。水闸大都建在土基上，土基压缩性大、承载能力低，在闸室及上部荷载作用下，易产生较大的沉降及不均匀沉降，使闸室下沉或倾倒，或引起结构断裂，使水闸不能正常工作。因此，需进行闸室整体稳定性计算和沉降计算。如稳定性不足或沉降过大，应调整闸室的结构布置、尺寸和形式，必要时需采取换土垫层、强夯、振冲沙桩等地基加固措施，以提高地基的承载能力；或采取灌注桩，沉井等深基础，把水闸荷载直接传递到下部深层的硬土层上。
（7）水闸结构设计。对水闸闸室的各个组成部分以及边墩、翼墙等分析其受力条件，进行结构分析计算。特别是闸室底板长期处于水下，难以检修，且受力条件的可变因素较多，宜仔细分析各种不利条件，进行较准确的结构分析计算，并采用必要的安全系数，以确保闸体的安全。历史及发展趋势 中国修建水闸的历史悠久。公元前34年，西汉南阳太守召信臣在今河南省南阳地区邓县西兴建六门堨，阻挡急流，设立3个闸门引水灌溉。中国古代的水闸称水门或斗门，至唐代以后始称水闸。中国在20世纪50年代后兴建了大量水闸，遍布全国各地，有 些规模很大。黄河上的泄放冰凌的水闸单孔宽达30m。葛洲坝水利枢纽二江泄水闸的最大泄量达83900m3/s。国际上建闸技术发展迅速，有些国家的挡潮拦洪闸净跨远超过30m。如荷兰曾采用净跨48m、高7.5m的拱形闸门挡水；挪威格洛门（Glom-men）坝装设的圆辊闸门，其尺寸为48.19mx11.9m；1984年英国建成泰晤士（Thames）河闸，利用两侧活动旋转盘支承扇形闸门启动，净跨达61m。随着建闸技术及理论的提高和完善，施工方法的改进，水闸正向形式多样化、结构轻型化、施工预制装配化、管理运用自动化和远动化的方向发展。
