[發明專利]一種中高水頭礙航船閘改擴建工程基于雙層廊道的新船閘取水系統

有效

• 申請號: 201610241114.4
• 申請日: 2016-04-18
• 公開（公告）號: CN105908689B
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 金國強;張公略;劉本芹;李浙江;李君
• 申請（專利權）人: 浙江省交通規劃設計研究院
• 主分類號: E02C1/00
• 分類號: E02C1/00;E02C1/06
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司33224
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本發明屬于水利工程技術領域，具體涉及一種中高水頭礙航船閘改擴建工程基于雙層廊道的新船閘取水系統。

背景技術

隨著我國經濟的高速發展，水運的運輸量也高速增長，如“十五”期間，我國水路運輸貨運量、貨物周轉量年均增長6.7％、6.6％。2005年，水路運輸貨運量和貨物周轉量占各種運輸方式總運量的比重分別達到11.8％和61.9％。為了滿足貨物運量的增加，需要在提高原來通航設施通過能力的基礎上，擴建新的通航建筑物。國外尤其是歐美國家，在建設通航樞紐時一般都規劃有二線甚至三線通航設施的位置，或者先建設一個主船閘和一個或兩個規模小一些的輔助船閘(其閘室寬度與主船閘一致，而長度要短于主船閘)，等到貨運量增長到一定程度后，再對輔助船閘進行擴建改造(主要是延長其閘室長度)，使其規模與原主船閘一致從而達到擴能的目的。在我國，限于當時的技術和經濟水平，有相當一部分工程和樞紐沒有留下建設二線通航設施的位置(有些甚至就是礙航閘壩)，對于這一類工程和樞紐是不能通過采用建設二線通航設施來提高其通過能力的。目前的做法之一是將老船閘改造為新船閘引航道的一部分，在老船閘上游或下游銜接一個新船閘。但由此而產生的難點問題是新建船閘輸水系統的取水問題，一般中高水頭船閘均為分散式輸水系統，若老船閘原有的輸水系統不加改造就作為新建船閘的取水系統會出現以下問題：(1)新建船閘尺度大大增加，若僅靠老船閘原有輸水系統將大大增加對新建船閘的輸水時間，(2)在新建船閘輸水過程中，老船閘的分散輸水系統使得新建船閘上游引水渠(原保留的船閘)內流速較大，并將引起一定的振蕩波，影響船舶進閘通行安全問題，因此仍需延長船舶進入上游引水渠的等待時間，或者考慮關閉原船閘上閘門方式，這既存在安全問題，也增加船舶的過閘時間，降低了礙航船閘改擴建的效果。

研究表明，水電樞紐下的老船閘改擴建工程，新建船閘輸水系統的進水對于工程效果的發揮至關重要。為此，針對新老船閘首尾緊密銜接的改擴建工程，新閘的進水口必須經過老船閘，新閘的取水傳統方法一般為以下兩種：方法①新建船閘輸水系統由老船閘上閘首取水，即將老船閘的輸水廊道打通，并對老船閘上閘首進水口頂部消能蓋板進行加固封閉。方法②新建船閘的輸水系統進水口直接布置在其上閘首處，即從老船閘閘室內取水，不利用原有船閘的輸水系統。對于方法①因受老船閘輸水廊道尺度限制，充水速度較慢，難以滿足設計的輸水時間要求，且相差較大，因此該方法是不可行的。對于方法②雖然比較容易滿足設計輸水時間的要求，但是由于充水流量較大，充水時將導致老船閘閘室內的水流條件非常差，產生往復流、較大水位波動以及水躍等不良水力現象，很難滿足船舶安全航行要求，進而增加了船舶的候閘時間。

發明內容

針對現有技術所存在的上述技術問題，本發明提供了一種中高水頭礙航船閘改擴建工程基于雙層廊道的新船閘取水系統，解決了老船閘原輸水系統取水口尺度不足以及在新建船閘輸水過程中老船閘的分散輸水系統使得新建船閘上游引水渠(原保留的船閘)內流速較大，并將引起一定的振蕩波，影響船舶進閘通行安全問題，避免了增加船舶的過閘時間，充分發揮了礙航船閘改擴建的效果，同時又充分的利用老船閘輸水系統，節約工程投資，降低運行成本。

一種中高水頭礙航船閘改擴建工程基于雙層廊道的新船閘取水系統，包括現成的老船閘輸水廊道以及新開鑿的上層輸水廊道；其中：

所述的上層輸水廊道設于老船閘閘室底部且位于老船閘輸水廊道上方，其下游出水口至新船閘上閘首處并與新船閘上閘首進水口平順聯接；上層輸水廊道頂部布置有多個進水孔，使得上層輸水廊道通過這些進水孔向老船閘閘室取水；

所述的老船閘輸水廊道通過改造，利用其頂部原有的多個出水孔向上層輸水廊道充水。

所述老船閘輸水廊道的下游出水口封閉。

優選地，所述的上層輸水廊道中間沿輸水方向設有一排導流墩，使得上層輸水廊道整體被分為部分連通的兩支廊道；能夠使水流相對分散。

優選地，所述的進水孔為狹長矩形，能夠避免閘室內頂面直接大流量進水引起一定的振蕩波。

優選地，所述的進水孔上設有擋水罩，該擋水罩對應矩形進水孔長邊的兩側透空，擋水罩另外兩側以及頂面均采用封閉設計；保證了新增廊道頂部為側向進水，避免閘室內頂面直接進水引起一定的振蕩波。

優選地，所述擋水罩透空的兩側設有攔污柵，能夠有效阻擋污垢進入輸水廊道。

進一步地，所述的上層輸水廊道中間沿輸水方向設置的導流墩采用等距間隔的橢圓形立柱。

進一步地，所述的上層輸水廊道采用鋼筋混凝土結構，且與老船閘閘室底板重新澆筑的部分形成矩形框架。