在水利工程中,水闸作为重要的挡水和泄水建筑物，其结构安全性与扬压力计算密切相关，扬压力是指水闸基础底部因上下游水位差产生的水压力，直接影响闸基稳定性和抗滑安全系数，本文系统介绍扬压力计算原理、规范要求及最新工程数据，为设计人员提供实用参考。

扬压力的作用机理

扬压力由渗透压力和浮托力两部分组成：

1. 渗透压力：由闸基渗流场形成，与上下游水位差成正比
2. 浮托力：下游水位对闸底板产生的静水压力

根据《水闸设计规范》（SL 265-2016），扬压力分布可采用直线分布法或改进阻力系数法计算，最新研究表明（中国水利水电科学研究院，2023），在复杂地质条件下应采用三维有限元渗流分析以提高精度。

关键计算参数与规范要求

扬压力折减系数

根据2023年水利部发布的《水闸安全鉴定技术规程》修订草案，不同地基类型的扬压力折减系数α取值更新如下：

计算工况组合

根据长江科学院2022年实测数据,典型水闸扬压力极值多出现在：

• 设计洪水位+检修工况（占比42%）
• 校核洪水位+排水系统失效（占比31%）
• 正常蓄水位+地震作用（占比27%）

现代计算技术应用

数值模拟进展

采用COMSOL Multiphysics等软件可实现：

• 非达西渗流模拟（适用于破碎带地基）
• 动态水位条件下的瞬态分析
• 防渗帷幕效果的定量评估

2023年珠江三角洲某大型水闸工程案例显示,数值模拟结果比传统算法更接近实测数据：

![扬压力计算对比图]
（数据来源：广东省水利电力勘测设计研究院2023年报）

监测技术革新

最新《水利水电工程扬压力监测规程》（T/CHES 67-2022）要求：

• 光纤传感系统测量精度应达±0.5kPa
• 采样频率不低于1次/小时
• 建立扬压力-水位关系的机器学习预测模型

工程实践要点

1. 防渗系统设计

   

   • 垂直防渗墙深度应达到不透水层以下2m
   • 水平铺盖长度建议为上下游水头差的3-5倍（黄河水利委员会2023年技术指南）

2. 排水系统优化
   最新工程案例表明（表2），采用三维立体排水可降低扬压力15%-20%：

3. 特殊地基处理
   对于岩溶地区，中国电建集团2022年提出的"灌浆+帷幕+排水"组合方案可使扬压力降低30%以上。

设计复核注意事项

1. 必须校核施工期临时挡水工况
2. 考虑气候变化导致的极端水位频率增加（根据IPCC第六次评估报告，百年一遇洪水可能变为50年一遇）
3. 新材料应用：石墨烯改性排水管可使排水效率提升40%（《Advanced Materials》2023）

在水闸设计中,扬压力计算需要结合地质勘察数据、水文条件和现代监测技术进行动态优化，随着BIM技术的普及，建议建立扬压力计算-监测-预警的全生命周期管理系统，这将成为未来水闸智慧化建设的标准配置。