船闸短廊道输水系统进口漩涡成因及消除措施研究

以兴隆船闸为例,通过物理模型试验研究,对短廊道输水系统进口漩涡成因进行了探讨,分析了输水阀门运行条件、进口淹没水深、进口形式及固体边界条件对旋涡形态的影响。通过模型试验比较,最终提出了适当增加进口淹没深度同时在进口顶部设置开孔式消涡板等措施,可消除吸气漩涡,为优化设计和运行管理提供了依据,并可为其它类似工程设计提供参考。     

汉江兴隆船闸建设主要技术问题设计研究

汉江兴隆船闸为单线一级船闸,线路总长1 400 m,闸室有效尺寸180 m×23 m×3.5 m。船闸设计水头8.1 m,属短廊道输水系统中的高水头船闸。模型试验表明,船闸运行时,闸室船队系缆力超标且产生立轴吸气漩涡等问题;通过研究设置消涡板、调整下闸首进水口型式等措施可以使问题得到解决。船闸上、下闸首采用整体式结构,底板面积大,为降低温控要求和改善底板结构受力状态,研究提出了“左右分块浇筑、中间预留宽槽、中期适时并缝”的解决方案。但在实施过程中,由于进度滞后错过了宽槽并缝的时机,为不耽误后续施工,又研究提出了闸墩内设空腔和底板堆载解决方案。兴隆船闸主要技术问题的解决方案可供类似工程参考。      

王甫洲船闸输水系统设计

以王甫洲船闸输水系统设计为例，介绍了集中界水倒口消能不设镇静段布置型式的设计思路及设计方法，该种布置缩短了闸室长度，结构较简单，在相同水头情况下与常规集中输水系统相比较，双边廊道充水时闸室流态较好，第一波浪力显著减小，特别是单边输水时闸室流态及船舶缆力有较大程度改善，扩大了集中输水系统的适应范围，对中低水头船闸输水系统设计有着较大参考价值。     

三峡船闸水力学关键技术研究与实践检验

简要介绍了三峡高水头大型船闸防空化、声振、闸室快速平稳输水,以及引航道通航水流条件等水力学关键技术.经有水调试和运行检验,船闸水力学各项指标均满足设计要求,达到高水头大型船闸水力学先进水平.     

汉江兴隆水利枢纽船闸设计

兴隆船闸规模是按远期规划一次建成,闸室有效尺寸180 m×23 m×3.5 m,上下游引航道有效宽度76 m。船闸作为兴隆水利枢纽的主要建筑之一,船闸线路是枢纽总体布置方案比选的重要内容,经比较,选择了将船闸布置于右侧滩地的方案,上闸首与电站厂房净距80 m。船闸主体段为整体式结构,总长268 m,其中上闸首长40m,闸室长186 m,下闸首长30 m,下游消能段长12 m,航槽净宽23 m。船闸采用集中输水系统,上闸首充水廊道出水口采用短廊道输水格栅式帷墙消能室,下闸首泄水廊道出水口采用设消力槛的简单消能工型式。主要设计和施工特点有:上下闸首先预留宽槽后并缝为整体式结构型式、船闸采用水泥土搅拌桩进行地基处理以及下游引航道隔流堤吹填形成等。     

广州番禺区雁洲水(船)闸工程地基处理方案研究

雁洲水(船)闸位于广州市番禺区市桥河河口,是市桥河流域综合治理的关键性控制骨干工程,工程的主要任务是防洪(潮)、排涝、改善城市水环境和通航条件.分析研究了雁洲水(船)闸工程地基主要地质问题,比较了深层水泥土搅拌桩;钻孔灌注桩;高强预应力混凝土管桩(PHC)等3种软土地基处理方式,经比选采用深层水泥土搅拌桩.     

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.     

嘉陵江草街船闸上游引航道水力学问题研究

嘉陵江草街船闸闸室尺寸为200.0 m×23.0 m×3.5 m(长×宽×门槛水深),最大工作水头26.7 m,其综合水力指标居我国已建单级船闸前列.施工期通航上游水位192.0 m,此时其上游引航道水深仅为2.9 m,如果阀门按设计指标正常开启,船闸灌水时上游引航道非恒定流特征明显,浮式导航墙存在较强斜流和漩涡,引航道水面比降及纵向流速较大,危及船舶通航安全,此外船闸进水口淹没深度较小,流量达到一定值时将出现较强漩涡,严重时还会出现贯穿吸气漩涡,影响闸室船舶安全.通过原型调试结合数学模型计算,解决了草街船闸施工期通航上游引航道特殊水力学问题,确定了船闸施工期通航运行方式,保证了船闸施工期通航安全运行.     

三峡船闸输水系统防淤设计

针对三峡船闸输水系统布置特点,重点介绍了通过控制孔口和廊道内流速大于泥沙起动流速,对进水箱涵采用变断面型式,进水孔高低错开布置,利用闸室内分支廊道的剩余压力,在其首尾布置冲淤廊道,实现全闸室出水的一套防淤体系设计。经模型试验验证,取得了在满足进流均匀性的同时减少泥沙淤积的满意效果。这种首创的与船闸输水系统设计相结合的防淤体系技术,可供建在多沙河流上的船闸输水系统设计借鉴。     

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。