[發明專利]一種適合超高水頭船閘的閥門后廊道安全的保護方法

無效

• 申請號: 201110237299.9
• 申請日: 2011-08-18
• 公開（公告）號: CN102409652A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 胡亞安;李中華;劉本芹;嚴秀俊;薛淑;李君
• 申請（專利權）人: 水利部交通運輸部國家能源局南京水利科學研究院
• 主分類號: E02C1/06
• 分類號: E02C1/06
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 任立;姚姣陽

技術領域

本發明涉及一種船閘輸水閥門后廊道安全保護方法，尤其是一種適合超高水頭船閘的閥門后廊道安全的保護方法，屬于通航建筑物水力學和船閘輸水閥門水力學技術領域。

背景技術

船閘是內河航運廣泛采用的通航建筑物，而輸水閥門是船閘充泄水的控制設備，輸水系統的咽喉，其性能直接涉及到船閘的安全高效運行。超高水頭船閘閥門水力學關健技術問題主要表現在兩個方面，一是閥門空化，二是閥門段非恒定流動水荷載及閥門振動。為了滿足超高水頭船閘輸水閥門的工作條件，需要研究合適的輸水閥門廊道體型及減免充水閥門段空化的綜合措施。前期研究過程中提出的閥門段廊道體型基本為閥門后廊道頂部突擴加底部突擴，在底部突擴處布置跌坎或升坎等型式，這種布置型式對保護閥門段廊道免受破壞起到了一定的效果，但其不足之處在于：（1）由于閥門后廊道頂部突擴抬高廊道頂高程后，廊道頂直接為水平狀態，廊道內水體中摻雜的氣體不能順暢的被帶至下游檢修門井排出；（2）閥門后廊道底布置向下的突擴跌坎，使門后增加了跌坎射流形成的次漩滾區，在跌坎射流與主流的剪切面上流速較高，紊動較強，易導致自身產生空化；（3）升坎體型一般為臺階狀或曲線形狀，這幾種型式施工較為困難，且一旦升坎體型控制不好，可能會產生不良后果。以上存在的問題對于水頭高于35.0m的超高水頭船閘來說，顯得更為突出。因此，如何布置合適的超高水頭船閘閥門段廊道，使其免受壓力破壞，能夠安全運轉，是設計和科研人員非常關注的一個問題，解決好這一關鍵技術問題，可促進船閘閥門水力學的發展。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：針對以上現有技術存在缺點，提出一種合適的船閘閥門后廊道安全保護方法，能夠對超高水頭船閘閥門后廊道安全的保護有較為理想的效果，并且施工簡單，便于檢修維護。

本發明解決以上技術問題的技術方案是：提供一種適合超高水頭船閘的閥門后廊道安全的保護方法，主要布置包括反弧形輸水閥門、門井、輸水廊道，所述輸水廊道上布置沿高度方向垂直于廊道的門井，門井內設置所述反弧形輸水閥門，所述輸水閥門后的輸水廊道采取寬度不變、垂向漸擴布置；所述閥門后的輸水廊道頂部采用向上的陡坡加緩坡結合的布置方法抬高廊道頂端的高程，底部采用向下的陡坡降低所述輸水閥門后的輸水廊道底部的高程，再經過一段平段后通過陡坡抬高所述輸水閥門后的輸水廊道底部的高程，使所述輸水閥門后的輸水廊道底部的高程高于所述輸水閥門前廊道底部的高程。

本發明進一步限定的技術方案是：前述的適合超高水頭船閘的閥門后廊道安全的保護方法，所述輸水閥門后輸水廊道頂部向上的陡坡和緩坡均采用平滑布置，所述陡坡坡度在1：?1～1.5之間，所述緩坡坡度在1：30～35之間。

前述的適合超高水頭船閘的閥門后廊道安全的保護方法，所述輸水閥門后輸水廊道頂部向上的陡坡和緩坡分別將廊道頂高程抬高的高度之比為3：1。

前述的適合超高水頭船閘的閥門后廊道安全的保護方法，所述輸水閥門后輸水廊道底部向下的陡坡采用階梯狀布置，所述下坡坡度在1：0.5～0.7之間；同時所述平段后的廊道底向上的陡坡采用平滑布置，坡度在1：1.5～2之間。

前述的適合超高水頭船閘的閥門后廊道安全的保護方法，所述階梯狀陡坡布設于在所述反弧形輸水閥門完全關閉后的底緣處繼續向下游方向延伸0.10m處。

進一步的，前述的適合超高水頭船閘的閥門后廊道安全的保護方法，其特征在于：所述輸水閥門后廊道底的所述平段的長度為所述輸水閥門處廊道高度3.5～4.5倍。

本發明的優點是：（1）整體布置可抬高超高水頭船閘閥門后廊道壓力、保護廊道邊壁免受空蝕破壞；（2）閥門后廊道頂布置的平滑陡坡加緩坡，可使水體內摻雜的氣體順暢排出；（3）閥門后廊道底布置的階梯狀陡坡可以消除水流漩渦，使水流消能充分，同時便于維護檢修；（4）閥門后廊道底布置的向上的平滑陡坡施工簡單方便。

附圖說明

圖1為本發明實施例的閥門段廊道結構示意圖。

圖2為圖1的俯視圖。

圖3為本發明實施例的廊道頂時均壓力分布。

圖4為本發明實施例的廊道底時均壓力分布。

具體實施方式

實施例1