葛洲坝船闸水力学问题综合分析

对葛洲坝3座船闸在接近设计水头27 m条件下运行中出现的水力学现象和原、模型观测资料进行综合分析.内容包括:船闸充泄水时上、下游引航道中的流速、流态、涌浪传播,闸室充、泄水水力特性,阀门段水流空化及声振现象,阀门启闭力及阀门振动特性等.对船闸运行和检修中发现的问题及处理改善措施亦作了介绍.葛洲坝3座船闸运行20 a来的经验证明船闸按静水通航动水冲沙的原则指导设计是正确的.船闸输水系统布置型式是成功的.     

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.     

葛洲坝船闸水力学问题综合分析

对葛洲坝3座船闸在接近设计水头27m条件下运行中出现的水力学现象和原、模型观测资料进行综合分析。内容包括；船闸充泄水时上、下游引航道中的流速、流态、涌浪传播、间室充、泄水水力特性，阀门段水流空化及声振现象，阀门启闭力及阀门振动特性等。对船闸运行和检验中发现的问题及处理改善措施亦作了介绍，葛洲坝3座船闸运行了20a来的经验证明船闸按静水通航动水冲沙的原则指导设计是正确的，船闸输水系统布置型式是成功的。     

中间渠道次生波发育长度数值模拟研究

分散梯级船闸充、泄水会引起船闸中间渠道内水体振荡波动,严重时会增加船舶操控难度,甚至引发安全事故。国内外专家学者针对中间渠道非恒定波流特性的研究主要集中于长波的波动特性,对次生波的关注甚少。针对三峡水运新通道分散梯级船闸布置方案,建立了基于船闸输水基本方程和Boussinesq方程的船闸-中间渠道耦合数学模型,研究船闸充、泄水条件下中间渠道次生波发育长度的分布特性及其对相关水力参数的响应规律。结果表明:上级船闸泄水条件下,次生波发育长度与单宽峰值流量有关;而下级船闸充水时,次生波的发育长度取决于单宽峰值流量和船闸运行水头。基于数值计算结果,给出了船闸不同运行方式下次生波发育长度的预测方法,可为分散梯级船闸的设计和运行调度提供理论指导和技术支撑。     

三峡船闸下游引航道不稳定流试验研究

三峡工程船闸泄水、汛期大坝泄洪及枯水期电站日调节泄水等对通航的影响是需要重点研究的问题之一。阐述厂第五级船闸主辅廊道联合运行的方式,研究了各级通航流量与辅廊道向引航道内泄水引起的不稳定流对升船机口门及船闸人字门处波高的影响强度。结果表明,通过采取工程措施,是可以解决船闸泄水对升船机和船闸人字门运行的影响。     

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.     

低水头船闸充泄水时间水力研究

针对低水头船闸非恒定充泄水过程,结合物理模型试验着重探讨输水阀门开启时间对闸室充泄水过程水力学影响,并追踪输水系统进出口水流流速随阀门开度变化规律。为低水头船闸运行提供最合理阀门开启时间,节省闸室充泄水时间,提高船闸通航效率。     

三峡永久船闸输水系统水力学问题研究

三峡工程永久船闸的安全运行是确保长江航运畅通的关键所在，经多年研究，在解决了一系列的水力学关键技术问题（如高水头阀门空化、阀门及启闭系统优化、阀门段廊道动水荷载特性及廊道衬砌形式的确定、船闸末级闸首旁侧泄水超长廊道特殊水力学问题及闸室惯性等）后，设计建造了一个既能满足船只快速过闸，又能确保建筑物安全的永久船闸输水系统。通过试运行和初期运行的检验，该输水系统总体满足设计要求，说明该项研究是成功的。     

船闸金属结构设计

本文在总结以往船闸金属结构设计经验的基础上，提出船闸上闸首，下闸首及输泄水廊道闸门的形式选择和要求，并列出我院设计的几座船闸闸门的主要参数，对今后设计有一定参考价值。     

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.     

双线船闸引航道水力特性数值模拟

长沙综合枢纽双线船闸共用引航道,船闸引用流量大,在灌、泄水时引航道内形成非恒定流,水流十分复杂.为确保引航道内船舶航行和停泊安全,采用三维数学模型对船闸最不利运行工况下引航道内复杂非恒定流进行了深入研究,分析了复杂水流形成机理、发展和传播过程,获得了不利工况下的波高、波速、比降和系缆力等水力要素,提出并研究了双线船闸错峰运行和增加船闸旁侧泄水等改善措施,有效改善了引航道内水流条件.研究成果已应用于依托工程中,船闸试运行表明研究提出的改善措施十分有效,该成果可供类似工程参考借鉴.     

三峡永久船闸人字门液压启闭机安装

三峡永久船闸的六闸首南北线左右各有一个数控的液压启闭机系统,该系统为船闸人字门门体及其锁定装置、输水阀门、辅助泄水阀门运行提供液压动力驱动,执行有关电控设备的指令,操纵相关执行机构完成船闸的运行流程,同时为相关机械设备提供必要的保护。     

葛洲坝双线船闸的泄水布置及其不稳定流问题

本文将阐述葛洲坝双线船闸的泄水布置与结构特点,泄水不稳定流的水力特性,及其对通航的影响与改善措施等。为大流量(1000m~3/s)船闸泄水全部泄入引航道提供了成功的经验。     

三峡永久船闸建筑物变形特性分析

通过对三峡永久船闸建筑物及其基础的变形监测和遥测数据分析，揭示了其变形特性，即闸首和闸室墙变形主要受开挖形成的边坡岩体时间效应和岩体年周期变化的影响。船闸运行过程中闸室充、泄水的影响不大。闸首和闸室墙年变化幅度为3．59mm～4．23mm，全衬砌式结构的闸墙变形明显小于半衬砌式混合式结构的闸墙。在抽水方式有水调试时，闸墙受充、泄水的影响变化幅度小于1mm；在运行初期，闸墙受充、泄水的影响变化幅度小于0．5mm；闸墙在充、泄水后最大不可逆变形小于0．06mm。各项变形实测数据均小于设计容许值，说明船闸建筑物及其基础的运行态势良好。     

大藤峡水利枢纽船闸输水系统研究

大藤峡水利枢纽船闸闸室有效尺度为280 m×34 m×5.8 m,设计最大水头40.25 m,一次充泄水量42万m3,为目前国内外已建单级船闸之最。船闸充泄水阀门段廊道、第一分流口及第二分流口等输水系统关键部位水力学问题突出。通过深入研究发现并解决了自分流方案第二分流口腔体水流脉动较大的问题;解决了第一分流口T形管处脉动问题;完成了充泄水阀门段体型、第一分流口、第二分流口、泄水箱涵尺寸优化研究。优化后四区段八分支廊道盖板消能(自分流)方案输水系统水力特性、廊道压力特性、船舶停泊条件均满足规范要求,为设计提供技术支撑。     

美国船闸运行经验

美国陆军工程师兵团全面负责全国内河航道和船闸的运行管理和维护检修,包括田纳西河的航道和船闸。为了提高和改进船闸的设计,改善船闸的运行管理,减少船闸运行中的事故,陆军工程师兵团经常对全国船闸运行情况进行调查,包括船闸闸门、阀门及启闭机械的运行情况;船闸充泄水系统的运行情况;船闸土建工程发生的问题,船闸事故的统计以及原因分析。从分析中可看出船闸的运行相当可靠,运行事故发生机率低于1/1000。发生事故的绝大部分原因是由于船闸操作人员误操作,或部分由于船舶驾驶人员的航行误操作所造成,而船闸本身、闸门、阀门以及启闭机械发生故障造成事故是很少的。因此美国船闸基本做到“一年     

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。     

葛洲坝三江下引航道水位波动特性及其影响分析

为了探明葛洲坝船闸泄水对三江下引航道内水位变化以及船舶通航的影响,通过原型观测及统计分析的方式研究了葛洲坝三江下引航道水位波动特性。基于葛洲坝水利枢纽运行初期的观测资料和三江下引航道两岸沿程流态情况,在三江下引航道两岸沿程对称布设9对水尺,对葛洲坝2号、3号船闸不同泄水组合下的水位进行同步观测。结果表明：当两闸联泄间隔在0～8 min时,水体势能呈叠加效果,8 min之后水体势能呈抵消效果;试验观测到最低波谷达0.75 m,枯水期两闸联泄时间间隔宜大于8 min;船闸泄水后14～38 min,三江水位低于庙嘴站水位,对通航产生不利影响,应加强交通组织和航道观测。     

三峡船闸有水调试及运行初期变形分析

通过对三峡船闸建筑物变形观测数据和有水调试及运行初期垂线遥测数据的分析,认为闸首和闸室墙变形主要受开挖形成的边坡岩体的时间效应和岩体的年周期变化影响,船闸运行过程中闸室充、泄水的影响不大.闸室北边墙和南边墙向闸室中心线方向最大水平位移3.32 mm和3.56 mm;高温和低温季节最大变幅分别为2.16 mm和1.62 mm.闸首北边墙和南边墙向闸室中心线方向最大水平位移3.59 mm和1.48 mm;高温和低温季节最大变幅分别为1.21 mm和0.64 mm.全衬砌式结构的闸墙变形明显小于半衬砌式混合式结构的闸墙.在抽水方式有水调试时,闸墙受充、泄水的影响变化幅度在1 mm以内,在运行初期,闸墙受充、泄水的影响变化幅度在0.5 mm以内,均比有水联合调试时相应的指标要小.说明三峡船闸在有水调试及运行初期建筑物变形情况良好.     

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.