三峡船闸对世界水利科技的创新与发展

世界上已建成水头大于20m的单级船闸27座。其中以美国约翰德船闸设计水头最高,达34.5m。三峡船闸是三峡工程三大主要建筑物之一,按双线连续5级设计,总水头113m,级间水头45.2m,设计年单向通过能力为5000万t。从规模与设计水头讲远较上述工程为大。加上三峡船闸需适应的上游水位变幅大,江水含沙,坝址复杂的河势和陆上地形地质条件,使船闸工程的总体设计、工程的长期使用、船闸输水技术、船闸结构、船闸工作闸门及启闭机、船闸运行监控等的技术难度,大大超过了世界各国已建的船闸水平。     

大藤峡水利枢纽单级船闸输水系统初步分析

大藤峡水利枢纽通航建筑物拟采用单级船闸方案,其设计水头及闸室规模均处于世界单级船闸前列,输水系统水力学问题尤为突出,成为制约其单级船闸方案是否可行的关键因素.通过引入的相关输水能量指标参数,将大藤峡船闸单级方案与国内外典型高水头船闸进行了水力学综合比较,并对其引航道水流条件进行了初步分析.结果表明:国内外现有的船闸输水系统布置及取、泄水方案能够解决大藤峡船闸的相关水力学技术难题,采用单级布置方案是可行的,但需开展详尽深入的专题研究.     

长江三峡水利枢纽通航建筑物设计

长江是中国最大的通航河流,发展航运是兴建三峡工程主要综合效益之一.三峡通航建筑物由目前世界上设计总水头和阀门工作水头最高的双线五级大型船闸、世界上提升高度和提升重量最大的一线大型垂直升船机和施工期一线临时通航船闸3个工程组成.扼要介绍了三峡通航建筑物设计的主要技术难点,通航建筑物在枢纽中的布置,双线五级船闸的建筑物、机电设备及输水系统布置,闸首、闸室结构和高边坡设计,垂直升船机和临时船闸主要建筑物、金属结构、机电设备的布置,主要结构和设备的设计.     

大藤峡水利枢纽船闸水力学关键技术研究与实践

大藤峡船闸是目前国内外水头最高的大型单级船闸，其闸室输水功率、阀门水力条件、闸门结构尺寸等多项指标均居世界之最，代表了当今世界船闸建设的最高水平。围绕大藤峡大型船闸安全高效输水、高水头输水阀门空化振动、巨型人字门安全运行等水力学关键技术难题，历经10多年研究和实践，在大型船闸输水系统布置、高水头阀门防空化技术、巨型人字门设计、现场调试技术等方面取得了大量创新成果，成功解决了40 m单级船闸设计、建设和运行难题，在基础理论和核心技术上实现新的突破。总结梳理了大藤峡船闸水力学关键技术研究成果，以期为类似高水头船闸设计研究提供参考。     

乌江银盘船闸输水系统设计与试验研究

银盘船闸等级为Ⅳ级,采用单线单级船闸布置形式,最高运行水头35.12 m,建成后将是国内水头最高、世界水头第三的单级船闸.简要介绍了输水系统设计中重点研究解决的几个关键问题.通过对输水系统合理的布置,采用的阀门段廊道体型及淹没深度、通气等措施,较好地解决了阀门底缘及阀门段廊道防空化技术难题.     

红水河桥巩水电站船闸设计

红水河桥巩水电站船闸设计水头为24.6 m,属高水头船闸,船闸输水廊道工作阀门采用平板门,突破了平面阀门在船闸的应用范围。重点介绍了桥巩船闸的主要技术特征、船闸建筑物总体布置、输水系统等方面的设计,并对船闸输水系统的主要技术特点进行了概括和总结,为高水头船闸的设计提供参考。     

南阳市白河二坝船闸输水系统浅析

白河第二级橡胶坝船闸位于南阳市白河大桥上游110m处,在第二橡胶坝右岸,为白河游览区游船通过白河二坝的通航建筑物。船闸输水系统的设计关乎整个船闸设计的成败,本文介绍了集中式输水系统的设计计算、消能设计、输水系统闸门及启闭系统设计。     

大藤峡船闸关键水力学问题研究

大藤峡船闸闸室有效尺寸为280 m×34 m,最高通航水头为40.25 m,是世界上首个水头超过40 m的大型超高水头单级船闸。单级船闸的特性以及闸室规模、工作水头和输水时间要求决定了其单次输水水体、输水最大流量以及进入闸室的能量,超过闸室尺度相近的三峡多级船闸,借鉴三峡船闸输水系统体型的初设方案闸室内船舶停泊条件问题突出。为此开展了1∶30比尺船闸整体模型试验,结合减压及局部模型试验与数模计算,通过输水系统体型创新、输水系统阻力及阻力分配调整和阀门运行方式优选,解决了大藤峡船闸闸室内船舶停泊条件及输水系统水流空化等关键水力学问题。研究获得的新型自分流全闸室出水输水系统布置型式,很好地解决了闸室高效输水和船舶停泊安全问题,显著拓展了等惯性输水系统对水头的适应性,其成果可供超高水头大型船闸设计借鉴。     

乐滩水电站船闸设计

较全面介绍了乐滩水电站船闸的主要技术特征，船闸建筑物总体布置、输水系统、水工结构、金属结构、机电设备及附属设施、原型观测等方面的设计。特别对乐滩船闸的主要技术特点进行了概括和总结，为高水头船闸的设计提供参考和借鉴。     

大藤峡船闸输水系统设计布置

大藤峡水利枢纽工程的船闸是目前国内外实际运行水头最高的单级船闸,输水系统采用闸墙长廊道经闸室中心进口垂直分流、闸底四区段八分支廊道出水、盖板消能的型式.本文着重对船闸输水系统的型式选择及设计布置进行了论述.经过设计、研究和不断优化,并创造性地运用了自分流体型,解决了大尺度高水头船闸输水系统的一系列重大技术难题,输水系统各项水力指标均能较好地满足设计及规范要求,对大尺度高水头船闸输水系统设计布置有着很好的参考价值.     

长洲水利枢纽工程1#船闸输水系统设计

简介长洲1#船闸输水系统的布置和特点,通过水力计算分析及水工模型试验成果,指出了船闸闸室的水力特性与停泊条件,为今后该船闸输水系统的施工设计提供依据.     

三角门底枢的非线性接触有限元分析

底枢的疲劳破坏和磨损是船闸闸门经常维修的主要原因之一,底枢在设计过程中进行了非线性接触分析,检验其结构强度并针对结构设计提出改进措施。以滁河汊河集船闸下游三角门为研究对象,详细介绍了Workbench对底枢非线性接触有限元分析的思路和方法,对比分析底枢在正反向水压力作用下的变形和接触应力情况。结果表明:底枢整体结构满足规范要求;底枢接触面在反向水压力作用下更易失效;局部应力集中部位需要设置圆弧倒角或过渡圆角,避免结构上产生较大的尺寸突变部位。该研究为底枢结构设计提供参考依据。     

水利水电工程通航技术研究进展

随着我国水利水电工程向具有供水、防洪、发电、通航等多目标开发方向的发展,高坝通航技术得到了迅猛发展。总结了通航建筑物船闸及升船机的技术研究进展,特别是具有国际领先水平的船闸输水形式及阀门防空化新技术,湿运全平衡钢丝绳卷扬提升式垂直升船机、齿轮齿条爬升式升船机和水力浮动式升船机新技术。我国高坝通航升船机及船闸建设水平已跃居世界前列。     

大藤峡水利枢纽船闸中间渠道非恒定流三维数值模拟研究

采用两相流模型,辅以RNGk-ε湍流模型来模拟双级船闸中间渠道的水力特性,对于自由水面的模拟采用了VOF法.通过对中间渠道中非恒定流的三维数值模拟,主要针对波速、振荡波高、局部水面比降、渠道流速等水力要素进行分析,给出了上、下级船闸不同运转方式下的水力特性,为工程设计提供依据,且可为今后类似工程提供参考和借鉴.     

长洲水利枢纽船闸工程人字门的安装焊接

通过对广西长洲水利枢纽船闸工程人字闸门结构特点的分析,制定一系列的安装焊接工艺规程和工艺参数,采取有效的应力消除热处理措施,从而控制闸门安装焊接过程中的收缩变形、角变形等,克服了焊接安装过程中的难题,使焊接安装达到了技术要求。     

带调节水池的高水头船闸水力学问题研究

本文研究的是带调节水池的船闸水力学问题。通过数学模型计算和物理模型试验结果表明：该型式船闸是解决高水头船闸问题的一个可行的方案。     

三峡工程截流期明渠和二期围堰戗堤口门的通航条件

 介绍了三峡工程截流期导流明渠和戗堤口门的船模试验和水力学试验情况。采用船模试验和水力学试验相结合的方法， 以船闸设计规范和有关通航标准为依据， 对船模航行参数和水力学参数进行综合分析比较来判别船队通航条件的好坏。     

春天湖船闸枢纽金属结构设计

文中就桂林市中心城环城水系春天湖船闸枢纽金属结构的布置与设计进行了论述,并着重介绍了金属结构布置与设计有特色的部分。     

桂林市春天湖船闸设计特点

春天湖船闸是我国首座为旅游服务的双线双向省水运行船闸,其船闸的省水效率、水流流态平稳、船舶停泊条件以及运行频繁程度在国内船闸史上是相当高的,其船闸省水形式、输水系统的布置对今后船闸的设计具有很高的借鉴意义。