[實用新型]無鎮靜段的船閘集中分散輸水系統

無效

• 申請號: 200920042014.4
• 申請日: 2009-04-02
• 公開（公告）號: CN201428128Y
• 公開（公告）日: 2010-03-24
• 發明（設計）人: 宣國祥;劉本芹;宗慕偉
• 申請（專利權）人: 水利部交通部電力工業部南京水利科學研究院
• 主分類號: E02C1/00
• 分類號: E02C1/00;E02C1/08
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司
• 代理人: 何朝旭

技術領域

本實用新型涉及一種船閘集中分散輸水系統，尤其是一種無鎮靜段的船閘集中分散輸水系統，屬于通航建筑物水力學/船閘輸水系統水力學技術領域。

背景技術

船閘是內河航運廣泛采用的通航建筑物，而輸水系統則是用于完成閘室充泄水過程的全部設施，是船閘的重要組成部分。船閘輸水系統可分成集中輸水和分散輸水兩種輸水型式。集中輸水系統的充、泄水系統僅分別集中布置于船閘的上、下閘首范圍內，其優點是結構比較簡單、施工方便且造價較低，其主要缺點是輸水過程中水流條件較差，船舶停泊條件不易滿足，且需設置鎮靜段。因此，集中輸水系統一般應用于中低水頭或水力指標不高的中小型船閘。為了滿足閘室船舶停泊條件要求，集中輸水系統輸水閥門采用延長開啟時間或變速開啟方式，這樣勢必導致船閘效率降低。分散輸水系統的充、泄水廊道一般布置于整個閘室范圍內，與集中輸水系統相比，其輸水水流條件較好，效率較高，且不必設置鎮靜段，因而一般應用于中高水頭或水力指標較高的大中型船閘，但其閘室結構比較復雜，施工難度較大，造價亦較高。

上世紀九十年代，本專利申請人提出了一種可不設鎮靜段的倒口消能集中輸水系統，并申請了專利號為94101539.4的中國實用新型專利。該輸水系統可改善充水時閘室內的水流條件，不需要設置鎮靜段。之后，在此基礎上又提出進一步完善的技術方案，上述成果提高了集中輸水系統的水力指標，擴大了其應用范圍。但實踐證明，現有此類以橫跨船閘寬度出水廊道為結構特征的輸水系統表現為以集中輸水系統為主的水流特征，仍存在著集中輸水系統特有的主要問題：1)消能室僅布置于靠近閘首的有限范圍內，無法適應閘室長度較長的船閘的消能要求；2)靠近閘首的部分仍存在較強的局部水流作用力；3)閘首消能室開挖深度較大，不僅施工工程量和施工難度較大，且不適合無帷墻或帷墻較矮的工程。

實用新型內容

本實用新型的目的在于：針對上述現有技術存在的主要問題，提出一種同時具有集中和分散兩種輸水系統優點的無鎮靜段的船閘集中分散輸水系統，該輸水系統消能效果更為理想、消能室布置范圍不受閘首限制、施工靈活方便，從而簡化出水段消能布置，節省工程投資，并能滿足大噸位船只的通航。

為了達到以上目的，申請人通過調查對比已建水頭較高的集中輸水系統船閘，提出了一種包含集中和分散兩種輸水系統優點的輸水系統型式，并進行了輸水系統布置、水力計算及物理模型試驗研究。具體而言，本實用新型無鎮靜段的船閘集中分散輸水系統包括上游閘門和下游閘門構成的閘室，所述上游閘門的上游設有橫跨船閘的進水口，所述進水口的兩端分別通過輸水閥門控制的輸水廊道延伸到閘室內，所述閘室中設有至少兩道縱向延伸的底部出水消能段，所述閘室內的輸水廊道分別通過間隔分布的側支孔與鄰近的底部出水消能段連通。

底部出水消能段可以是消能明溝，相鄰消能明溝之間設有擋檻，所述擋檻的頂部形成擋邊(Γ型或T型)，下部具有間隔分布的支孔。底部出水消能段也可以是消能廊道，所述消能廊道的頂板上設有間隔分布的頂支孔。底部出水消能段還可以由消能明溝和消能廊道共同構成。

本實用新型在上游的閘首及靠近閘首的閘室內根據分散輸水系統的消能原理，布置了長度可以按需設定的底部出水段，閘室內出水段頂部高程可與閘室底高程一致或略低。理論和實踐證明，本實用新型的顯著優點為：(1)水流消能充分，可改善集中輸水系統船閘充水時閘室內的水流條件，閘室內出水段上方可停泊船舶，因此不需要設置鎮靜段，節省工程投資；(2)由于閘室底部布置了一定長度的出水段，從而具有一定的分散輸水特性，降低了閘室內波浪傳播的強度，減小了波浪力系數，可以提高閥門開啟速度，縮短輸水時間，提高過閘閘次；(3)與倒口消能相比，本實用新型的結構簡潔，施工工程量較小，同時便于施工維護，并能適應于閘首無可供構筑消能室帷墻的船閘；(4)該實用新型既有集中輸水系統工程量較省、施工方便的優點，又具有分散輸水系統可降低初始波浪力、提高閥門初始開啟速度、縮短輸水時間及不設鎮靜段的優點，從而實現了集中和分散結構的有機結合。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明。

圖1為本實用新型實施例一的結構示意圖。

圖2為圖1的俯視圖。

圖3為圖1的1-1剖面圖。

圖4為本實用新型實施例二的結構示意圖。

圖5為圖4的俯視圖。

圖6為圖4的1-1剖面圖。

圖7為本實用新型實施例三的結構示意圖。

圖8為圖7的俯視圖。

圖9為圖7的1-1剖面圖。