设置消能竖井的船闸输水系统水力计算数学模型

设置竖井式内消能工的船闸输水系统的充水过程由于消能竖井的影响而存在不连续水流,因此其水力计算有别于常规船闸输水系统.本文根据船闸输水系统水力计算的一般原理,建立了该型式输水系统水力计算的数学模型,给出了其相关水力特征值的计算方法.结合乌江银盘船闸设置竖井式内消能工输水系统方案进行了水力计算,通过物理模型试验成果验证了数学模型的合理性,并根据计算结果对该型式输水系统的水力特性进行了初步分析,认为该型式输水系统可有效减小进入闸室的水流能量.     

集中输水系统船闸主要水力指标的探讨

本文对集中输水系统船闸主要水力指标进行了初步探讨,从船闸输水过程的基本物理现象出发,分析了集中输水系统船闸的水力特点和能量变化情况,在闸室剩余比能的基础上,从而认为可以用闸室断面最大平均流速V_(max)作为集中输水系统船闸的一个主要水力指标——流速指标,供船闸输水消能水力设计时参考。它的物理概念比较清楚,并能反映影响船闸水力特性的各主要因素。本文介绍了流速指标值V(max)的计算方法。认为可以用V_(max)≈1米/秒作为釆用集中输水系统消能的上限,并根据V(max)值初步区分了各种集中输水消能型式的适用范围。     

泰州引江河高港二线船闸输水系统布置及水力计算分析

结合高港二线船闸工程具体条件,按照《船闸输水系统设计规范》的要求,研究确定了船闸短廊道和三角门门缝联合输水的输水系统型式及具体布置方案,计算分析了充泄水阀门开启方式,通过建立船闸联合输水数学模型计算了闸室输水水力特性.结果表明,确定的船闸输水系统布置及阀门开启方式是合适的,相关水力指标满足规范及设计要求;设计的消能工布置适合高港二线船闸工程特点,可获得较好的闸室水流条件;同时根据水力特性计算结果提出了阀门启闭系统设计建议.     

渠江富流滩船闸输水系统水力学模型试验

富流滩船闸改扩建工程是渠江广安航运建设工程的重要组成部分,对促进川东地区经济社会发展具有重要意义.由于新建船闸等级及综合水力指标较高,因此,需对其进行水力学模型试验以优化输水系统设计.根据初步设计的富流滩船闸输水系统,通过1∶25的整体物理模型试验对其输水水力特性进行详细研究.试验结果表明:富流滩船闸采用闸底长廊道侧支孔明沟消能的输水系统布置是合理的,推荐的阀门开启方式下各输水水力特征均满足设计和规范要求.     

单级船闸输水系统分析及水力计算软件包

本软件功能较为齐全。井以船闸设计规范为依据，吸收了国内外已有船闸输水系统水力分析及计算的科研成果和工程实践经验。使用本软件，仅需输人表示船闸设计条件的１７个基本数据，就可自动选择输水系统型式和确定其基本尺寸，再进行水力计算，并可修改船闸输水系统布置，调整参数，直到满足设计要求。     

单级船闸输水系统分析及水力计算软件包

本软件功能较为齐全，并以船闸设计规范为依据，吸收了国内外已有船闸输水系统水力分析及计算的科研成果和工程实践经验。使用本软件，仅需输入表示船闸设计条件的１７个基本数据，就可自动选择输水系统型式和确定其基本尺寸，再进行水力计算，并可修改船闸输水系统布置，调整参数，直到满足设计要求。     

兴隆船闸关键水力学问题研究

兴隆船闸采用短廊道输水系统,属集中输水系统布置中的中高水头船闸.船闸规模及一次充泄水水体大,输水时间短,水力指标要求高.对于输水系统出口设置在闸首的船闸,其充、泄水系统出口布置型式以及输水阀门的运行方式直接影响过闸船舶安全.通过1∶30兴隆船闸整体模型,对过闸船舶停泊条件等关键水力学问题进行了专题研究.通过研究提出了能够满足充泄水时间和停泊条件要求的输水阀门运行方式及输水系统布置型式,为兴隆船闸设计提供了科学依据,并可作为其他短廊道输水系统船闸设计参考.     

嘉陵江利泽航运枢纽船闸输水系统的布置与研究

根据嘉陵江利泽航运枢纽船闸的特点和《船闸输水系统设计规范》的规定,将利泽航运枢纽船闸的输水系统型式确定为闸墙长廊道侧支孔输水系统。通过对船闸闸墙长廊道侧支孔输水系统的特点进行分析且采用对比分析及水力计算的方法,确定了输水廊道的面积及断面尺寸,提出了合理的充泄水阀门开启时间和具体的输水系统布置。结果表明:输水系统布置合理,利泽枢纽船闸的具体条件与设计单位提出的输水系统布置及各部位尺寸相适应,各输水水力特征值能够达到预期设计目标并同时满足规范和设计要求。这种闸墙长廊道侧支孔输水布置是一种较优的、适合于中等水头与重力式闸墙的输水系统型式,其具体实效有待实践验证。     

HLOCK:高水头船闸分散输水系统水力计算FORTRAN程序

本文首先阐述了编制HLOCK程序的意义,然后给出了按能量守恒原理建立的船闸输水非恒定流基本方程组及差分法数值解,着重介绍了高水头船闸分散输水系统水力计算FORTRAN程序HLOCK的各种功能,并给出了程序的框图。对程序中主要计算公式及变量符号也作了说明。最后给出了该程序用于长江干流某大型船闸输水系统灌、泄水全过程水力计算的实例及其输出结果、水力特性曲线和各有关水力特性值。本程序可供有关设计单位采用。     

下福水利枢纽船闸输水系统设计

介绍了下福水利枢纽工程船闸的设计标准和原则,论述了船闸输水系统的型式选择、系统布置及水力计算和设计过程。该船闸选择分散输水系统,经过实际运用,证明其设计经济合理,全球施工和维护。     

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。     

超高水头大型船闸输水系统研究

随着社会经济的发展和技术的提高,船闸不断向大型化和高水头化方向发展,以往常规的等惯性输水系统已不能适应40 m以上的超高水头大型单级船闸。结合某工程实例,通过类比分析、物理模型试验及数值计算的方法,提出了新型自分流的闸室分流口结构型式和输水系统布置型式,很好地解决了闸室高效输水和船舶停泊安全问题,显著拓展了常规等惯性输水系统的适应性,其成果可供超高水头大型船闸设计借鉴。     

贵港二线船闸输水系统水力特性原型观测

贵港二线船闸是西江航运干线中的重要通航枢纽,采用简单的闸墙廊道侧支孔出水及双明沟消能的分散输水系统布置型式。为验证输水系统布置及闸阀门运行方式是否合理,对船闸输水系统进行了水力特性原型观测试验。观测结果表明：闸室水力特性及船舶停泊条件基本满足规范及设计要求,船闸进出水口及闸室内流态较好;在当前船闸水头及推荐的阀门运行方式下,输水末期闸室内的超高、降超出了规范要求,改善闸阀门运行方式后,有效降低了惯性水头;船闸原型与模型间流量系数存在偏差,偏差值不超过6%;双线船闸在不同工作时序下运行,相互影响不大。     

船闸末级闸首超长输水廊道泄水水力特性数值模拟

拟建的三峡枢纽水运新通道船闸末级闸室超长输水廊道运行水头高、输水量大、输水时间短、输水距离长,水流具有强非恒定性,保障其安全运行非常重要,故对高水头船闸末级闸首超长输水廊道的阀门开启过程的非恒定水动力特性进行数值模拟,研究不同输水廊道长度、不同阀门开启时间下,闸室流量过程、闸室水位过程、阀门井水位过程等水力要素的变化规律和影响因素。研究表明:船闸末级闸首输水廊道长度加长会增加惯性超降值、增长惯性超降波动周期、延长泄水时长、降低闸室水位升降速度,同时减少阀门开启过程中阀门井水位降落值;加快阀门开启速率会减少泄水时长、增加闸室水位升降速度、减少阀门开启过程中阀门井水位降落值。研究结果可供三峡枢纽水运新通道末级闸首超长泄水廊道设计参考。     

三峡水利枢纽技术设计中一些重大技术问题的论述

三峡水利枢纽在技术设计中，研究解决、决策了大坝泄洪消能，岸坡厂房坝段基础深层稳定，电站引水管道结构型式，电站排沙排漂，永久船闸输水系统及水力学，引航道布置及通航水流条件、高边坡稳定，升船机承重结构稳定，水轮发电机组及金属结构中的永久船闸人字门、启闭机、充水泄水阀门，升船机承船厢提升及平衡系统等一些重大技术问题。     

船闸水力学研究方法论

为进一步拓宽船闸水力学研究的思维方式,在总结已有研究成果的基础上,介绍了船闸水力学研究的目的、方法和准确把握优化研究方向的思维方式;阐述了通过能力、船舶航行/停泊安全与船闸输水系统安全三者在船闸水力学研究中的辩证统一关系。研究提出:船舶安全高效过闸优化研究过程,是一个从全局着眼对各种问题和矛盾渐进让步和协调的过程,是在厘清矛盾主次、明确目的后遵循水流自身规律因势利导、跳出惯性思维陷阱的创新过程。结合大藤峡船闸水力学研究成果,对船闸水力学研究方法论进行了解析,可为后续船闸水力学研究者提供参考。     

水力浮动式升船机充泄水阀门启闭方式研究

根据水力浮动式升船机的工作原理,研究建立了输水系统、平衡重浮筒--承船厢系统的概化模型,并采用数值计算方法研究了充泄水阀门合理的启闭方式.结果表明,充泄水阀门的水力控制是保证水力浮动式升船机运行稳定和准确停位的关键.通过采用阀门间歇开启方式,在承船厢入、出水前通过设定合适的阀门开度,控制系统输水流量,降低承船厢入、出水的速度,可以有效地控制承船厢运行满足要求.     

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.     

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。     

大化水电站船闸工程设计及技术特点

大化水电站是红水河上10座梯级电站的第6级.通航建筑物为单级船闸,设计水头29.0 m,位于国内已建单级船闸前列.该船闸是在原250 t级垂直升船机的基础上改建.结合水工模型试验研究和原型水力学观洲及调试,解决了工程设计的关键技术问题.重点介绍大化船闸的主要技术特征,船闸建筑物总体布置、输水系统、输水阐门、水工结构等方面的设计.特别对大化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.