[發明專利]升船池

在審

• 申請號: 201710690704.X
• 申請日: 2017-08-14
• 公開（公告）號: CN107268564A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 楊洪國
• 申請（專利權）人: 楊洪國
• 主分類號: E02C1/02
• 分類號: E02C1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明是水利工程的船閘。

背景技術

當前，全球水壩的船閘主要有三種，一是最常見的多級船閘，安全可靠，但通航時間慢；二是升船機，通航時間稍快，但限制了大型船舶通航；三是翻壩機，安全可靠性低，也限制了大型船舶通航。

發明內容

為了解決當前船閘存在的一種或幾種不足，如通航時間慢、安全可靠性低、大型船舶不能通航問題，本發明一種升船池，船舶在一個直接連通上下游閘門的可封閉主水池中，利用河流落差、進水系統、排水系統，就可快捷、安全可靠的實行通航，其關鍵技術是主水池底部有大量、均勻分布、水孔垂直向上、既可出水又可排水的“密集水孔”方案，如果上游高水位的水通過主水管從主水池底部的“密集水孔”噴出大量、均勻的細水柱，直接遇到下游最低通航水位的深水，其沖擊力大幅度衰減，不會沖出水面，因為向上的壓強均勻，水面上升過程中，不會產生危險船舶的強水流，從而使船舶隨著水面緩慢、平穩上升；如果主水池內高水位的水被“密集水孔”分流出大量、均勻的細流，匯合到主水管排出，主水池內的水向下的壓強是均勻的，水面下降過程中，也不會產生危險船舶的強水流，從而使船舶隨著水面緩慢、平穩下降。

本發明解決不足所采用的技術方案是升船池，主要包括5部分：主水池、進水系統、排水系統、排沙系統和檢修系統。

1.主水池

在水壩中，有一個直接連通上游閘門和下游閘門的主水池，其規格長寬要適度大于此河流通航的最大船舶。

主水池底部設備，類似城市景觀大型噴泉，有大量、均勻分布、水孔垂直向上、既可出水又可排水的密集水孔，這些密集水孔處于同一水平面，呈點陣型或其他型。所有密集水孔，通過分支水管，互聯互通，形成一個四通八達的整體水管網。所有分支水管，通過一條或多條主水管以“三通”形式，一端連通到與主水池相連的上游閘門外的上游候船室的底部，另一端連通到與主水池相連的下游閘門外的下游候船室的底部。

所述的所有密集水孔，其直徑、形狀、分布形式，要通過計算及實驗確定，其標準以確保主水池利用水落差把上游高水位的水噴進主水池直至到與上游水落差消失過程中，和把主水池內上游高水位的水排出到下游直至到與下游水落差消失過程中，其水面都能緩慢、平穩上升或下降，且不會產生危險船舶的強水流。密集水孔的設計，還要考慮防止碎石吸入。

所述的所有分支水管，其直徑、內膛線時針方向數量、互通互聯形式，要通過計算及實驗確定，其與底部的距離還要考慮防止被泥沙淤積。

所述的所有主水管，其直徑、內膛線時針方向數量、與分支水管連通形式，要過計算及實驗確定。

主水池底部附近有一個控制室，內部是所有主水管配有的兩個總閥門，一是控制主水池和上游水之間流通流量的總閥門——主水池總閥門，二是同時控制主水池和上游水、下游水之間流通流量的總閥門——主水池密集水孔總閥門。這兩個總閥門除檢修抽水使用外，一直是開啟狀態。如果有多條同功能的主水管，應用電子機械同時控制所有主水管——總閥門。

如果水壩處河流水落差太大，可再設一個二級主水池，其底部要低于主水池底部一個梯度。

2.進水系統

主水池以一道上游閘門相隔的上游候船室，其底部的密集水孔、分支水管、主水管與主水池的相同，不同之處是此處的上游密集水孔的水孔方向要向下，防止碎石自然吸入。

上游候船室底部附近的上游控制室，與主水池控制室相同，不同之處是此處只有一個上游總閥門，用于控制把上游水利用水落差流進主水池的流通流量。

在關閉上游閘門、上游總閥門且主水池與下游同低水位的情況下，再依次關閉下游閘門(主水池以此門隔開下游候船室及航道)、下游總閥門后，確保封閉主水池，緩慢打開上游總閥門，上游水利用水落差，依次通過上游密集水孔，上游分支水管，上游主水管，主水池分支水管，主水池密集水孔后噴出，流進主水池，直到與上游水落差消失后，再依次關閉上游閘門，上游總閥門。在這個過程中，下游拖船從下游把船舶頂進主水池并退出后，船舶隨著主水池水面一起緩慢、平穩上升，后再由上游拖船駛入并拖出，完成向上航行。

進水系統的上游密集水孔排水，可以形象的比喻成，把一個底部扎滿針眼的大塑料盆，裝滿水后，其水平面平穩的下降。

進水系統的主水池密集水孔噴出的大量、均勻的細水柱，可以形象的比喻成，把多個住宅衛生間的花灑噴頭，其出水面垂直向上，放到充滿水的浴缸底部，打開閥門后，其水平面平穩上升。