[發(fā)明專利]船閘壩上非正交布置方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210022163.0
• 申請日: 2012-02-01
• 公開（公告）號: CN102535423A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓昌海;胡亞安;宣國祥;楊宇;金國強(qiáng);孫國洪;詹小磊
• 申請（專利權(quán)）人: 水利部交通運(yùn)輸部國家能源局南京水利科學(xué)研究院
• 主分類號: E02C1/00
• 分類號: E02C1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明船閘壩上非正交布置方法，屬于水利工程整體布置領(lǐng)域，尤其是一種將船閘布置在壩上游并且船閘與壩軸線間采用非正交布置的方法。

背景技術(shù)

在《船閘總體設(shè)計規(guī)范》中明確規(guī)定“船閘閘室宜布置在擋水建筑物下游?！痹谕ê剿麡屑~布置中，比較常見的布置形式是將船閘布置在壩軸線的下游，并且船閘與壩軸線成正交形式，這里可以稱為壩下正交方法。這樣布置的優(yōu)點是：1、船閘布置在壩軸線下游，一般情況下壩下水位較壩上水位低，由于船閘要銜接上下游水位，因此船閘布置在下游有助于降低閘室邊墻高程，節(jié)省施工量，節(jié)約投資；2、船閘與壩軸線成正交布置，一般情況下壩軸線上下游水流垂直于壩軸線，因此，當(dāng)船閘與壩軸線正交布置時，上下游流速基本與船閘平行，流場有利于船只順利進(jìn)出船閘。

但是壩下正交方法存在以下缺點：

1、當(dāng)下游地形復(fù)雜，不適宜修建船閘或者修建了船閘后下游河道長度不足以修建引航道時，無法建設(shè)通航工程；

2、對于已建水利工程，當(dāng)壩軸線上下游水流與壩軸線不正交時，新建船閘如果與壩軸線正交，則船閘口門區(qū)流速分布將與船閘成一天然角度，不能滿足船只安全通航要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對以上缺陷，提出一種船閘壩上非正交布置方法，滿足在樞紐布置條件復(fù)雜情況下的通航設(shè)施布置需要。

具體而言本發(fā)明包括以下內(nèi)容：

1、船閘壩上非正交布置方法的必要條件：

1a，船閘與電站分開布置；發(fā)明人試驗研究發(fā)現(xiàn)船閘與電站若相鄰布置，則由于電站尾水作用下游較遠(yuǎn)距離內(nèi)都不能滿足規(guī)范規(guī)定的通航條件，因此船閘與電站分開布置是使用船閘壩上布置的基本條件。

1b，泄水閘設(shè)計最小全開泄水流量大于船閘的最大通航流量；船閘與電站分開布置時，泄水閘將與船閘相鄰布置，由于泄水閘的泄水量較大時不可避免地會在上游口門區(qū)產(chǎn)生較大的橫向流速，此時對于下行船只而言，船速與流速共同作用會造成船只操控不靈，向泄水閘運(yùn)動，為保證上游下行船只安全，發(fā)明人指出只有在泄水閘設(shè)計最小全開泄水流量大于船閘最大設(shè)計通航流量時才可使用此布置方法；

1c，泄水閘泄水時上游布置船閘一側(cè)的水流主流向與壩軸線交角較大，泄水閘泄水時若船閘垂直于樞紐布置，口門區(qū)流速無法滿足《船閘總體設(shè)計規(guī)范》中關(guān)于口門區(qū)流速的規(guī)定；

2、確定船閘的基本設(shè)計參數(shù)；

2a，閘室邊墻頂高程高于上游設(shè)計洪水位；

2b，上下閘首高程不低于閘室邊墻頂高程；

3、確定上下游引航道的基本設(shè)計參數(shù)：

3a，上游引航道沿岸布置；

3b，下游引航道與泄水閘之間設(shè)置封閉導(dǎo)航墻，封閉導(dǎo)航墻長度延伸至口門區(qū)流速滿足《船閘總體設(shè)計規(guī)范》要求為止。

本發(fā)明的優(yōu)點在于：

為船閘布置困難及已建工程增建船閘提出了一個新的布置方法，并提出了這種方法的設(shè)計參數(shù)獲取方法。

附圖說明

圖1已建樞紐水流與樞紐非正交傳統(tǒng)船閘閘室布置型式示意圖；

圖2船閘閘室壩上非正交布置及其引航道布置示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，船閘1與電站3分開布置，船閘1與電站3之間為泄水閘2，由于水流流向與樞紐明顯非正交，所以當(dāng)采取船閘壩下布置方式時，其上游引航道4口門區(qū)流速不能滿足通航要求，下游引航道5口門區(qū)流速也不能滿足通航要求，因此應(yīng)對此設(shè)計進(jìn)行修改。

船閘1與電站3分開布置，泄水閘設(shè)計最小全開泄水流量大于船閘設(shè)計最大通航流量；泄水閘泄水時上游布置船閘一側(cè)的水流主流向與壩軸線交角大于120度；泄水閘泄水時若船閘垂直于樞紐布置，口門區(qū)流速無法滿足《船閘總體設(shè)計規(guī)范》中關(guān)于口門區(qū)流速的規(guī)定。

因此修改為船閘壩上布置：閘室邊墻6頂高程為56m高于上游設(shè)計洪水位55m；上下閘首高程56.5m；上游引航道4沿岸布置，下游引航道與泄水閘之間設(shè)置封閉導(dǎo)航墻8，封閉導(dǎo)航墻8長度延伸至口門區(qū)流速滿足《船閘總體設(shè)計規(guī)范》要求為止。