[發(fā)明專利]利用輸水系統(tǒng)慣性超降提高旁側(cè)泄水船閘運(yùn)行效率的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110051162.8
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號(hào): CN112883237B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 江耀祖;劉火箭;吳英卓;劉志雄;何勇;陳坤;王智娟;楊全林;趙明亮;熊錦玲;魏紅艷;陳楊;范敏
• 申請（專利權(quán)）人: 長江水利委員會(huì)長江科學(xué)院
• 主分類號(hào): G06F16/901
• 分類號(hào): G06F16/901;G06F16/903;G06Q10/04;G06Q50/30;G06F30/28;E02C1/00;G06F111/10;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 武漢楚天專利事務(wù)所 42113
• 代理人: 孔敏

一種利用輸水系統(tǒng)慣性超降提高旁側(cè)泄水船閘運(yùn)行效率的方法，包括：計(jì)算船閘旁側(cè)泄水出口與下游引航道的水位差△Z；根據(jù)水位差△Z，確定泄水閥門提前動(dòng)水關(guān)閥工藝，即剩余水頭△H₀、動(dòng)水關(guān)閥停機(jī)開度n₀；關(guān)閉充水閥門，關(guān)閉上游人字門；開啟泄水閥門進(jìn)行閘室泄水，直至泄水閥門處于全開狀態(tài)；泄水過程中同步測量閘室水位與下游引航道水位的差值△H，當(dāng)首次出現(xiàn)△H≤△H₀時(shí)，啟用確定的泄水閥門提前動(dòng)水關(guān)閥工藝；下游人字門兩側(cè)水位齊平，人字門開啟至開終后，泄水閥門再次啟動(dòng)由開度n₀關(guān)至開度0。本發(fā)明既能保證人字門運(yùn)行及閘室船舶停泊安全，又能減少運(yùn)行設(shè)備，縮短泄水時(shí)間，達(dá)到提高船閘通行效率的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及船閘水力學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種利用輸水系統(tǒng)慣性超降提高旁側(cè)泄水船閘運(yùn)行效率的方法。

背景技術(shù)

高水頭船閘一般采用分散式輸水系統(tǒng)，因輸水系統(tǒng)復(fù)雜，水流慣性大，船閘泄水末期巨大的水流慣性將阻滯流量的減小，導(dǎo)致閘室水位出現(xiàn)慣性超降的現(xiàn)象。慣性超降縮短了船閘的泄水時(shí)間，同時(shí)也對船閘運(yùn)行產(chǎn)生較大的危害。主要包括：(1)過大的慣性超降會(huì)使人字門受到較大的反向推力，損傷人字門啟閉機(jī)構(gòu)件，對人字門機(jī)電設(shè)備產(chǎn)生不利影響；(2)慣性超降導(dǎo)致船閘下游人字門內(nèi)外側(cè)存在水位差，人字門開啟時(shí)會(huì)在閘室內(nèi)形成涌浪，惡化閘室內(nèi)船舶停泊條件；(3)過大的慣性超降還有可能減小閘室的有效水深，使過閘船舶發(fā)生觸底的風(fēng)險(xiǎn)。

為了減小慣性超降產(chǎn)生的危害，高水頭船閘一般采用提前動(dòng)水關(guān)閥工藝減小慣性超降，即在船閘泄水至某一剩余水頭差△H(閘室水位與船閘泄水出口水位差，單位m)時(shí)刻，開始動(dòng)水關(guān)閉泄水閥門，并在達(dá)到指定閥門開度n后停止運(yùn)行，待閘室內(nèi)外兩側(cè)水位齊平人字門開啟且開終后，閥門再繼續(xù)關(guān)至全關(guān)。葛洲壩等船閘的原型觀測數(shù)據(jù)表明采用提前動(dòng)水關(guān)閥措施能有效減小船閘泄水末期的慣性超降，保障船舶的安全運(yùn)行。

部分已建的高水頭船閘泄水流量峰值大、下游引航道尺度較小，為了減小船閘泄水對下游引航道通航水流條件的影響，大多采用旁側(cè)泄水或部分旁側(cè)泄水的方法，即采用泄水箱涵將大部分閘室水體直接泄至主河道。受主河道發(fā)電及泄洪的影響，河道水面形成較大的水面坡降，旁側(cè)泄水出口的水位較下游引航道水位高，導(dǎo)致船閘泄水完成后，閘室內(nèi)水位較下游引航道水位高△Z，易發(fā)生不滿足人字門開門條件的情況。為了平衡閘室內(nèi)外水位差，一般須在船閘泄水末期開啟輔助泄水閥門將閘室內(nèi)的水位降至與下游引航道水位齊平，再正常開啟人字門的方式。這種主輔閥門聯(lián)合運(yùn)行的方式增加了船閘的泄水時(shí)間，降低了船閘運(yùn)行效率。特別是為了減小船閘慣性超降的影響，閥門均采用了提前動(dòng)水關(guān)閥的措施，固定的提前動(dòng)水關(guān)閥措施適用于某一個(gè)△Z，無法適應(yīng)水利樞紐不同運(yùn)行期(汛期、非汛期)導(dǎo)致的不同△Z值，對船閘的高效運(yùn)行提出了新的挑戰(zhàn)。

因此，提出一種適應(yīng)旁側(cè)泄水船閘泄水末期存在的閘室內(nèi)外水位差(△Z)不固定的船閘閥門運(yùn)行工藝，簡化船閘運(yùn)行步驟，提高船閘效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種利用輸水系統(tǒng)慣性超降提高旁側(cè)泄水船閘運(yùn)行效率的方法，適應(yīng)部分高水頭船閘(旁側(cè)泄水布置、泄水末期存在的閘室內(nèi)外水位差(△Z)不固定的船閘優(yōu)化閥門運(yùn)行工藝，簡化船閘運(yùn)行步驟，提高運(yùn)行效率及。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種利用輸水系統(tǒng)慣性超降提高旁側(cè)泄水船閘運(yùn)行效率的方法，包括以下步驟：

步驟一、分別讀取旁側(cè)泄水出口水位Z₁及人字門后下游引航道水位Z₂，計(jì)算船閘旁側(cè)泄水出口與下游引航道的水位差△Z＝Z₁-Z₂；