相互灌泄水船閘水力學(xué)特性研究.pdf

1、我國(guó)內(nèi)河航運(yùn)事業(yè)的發(fā)展，對(duì)物流等的需求日益增加，現(xiàn)有船閘通過(guò)能力遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足貨運(yùn)量的需求，因此，近年來(lái)國(guó)內(nèi)大量新、擴(kuò)建二線(xiàn)、三線(xiàn)、四線(xiàn)船閘。但對(duì)于枯水季節(jié)缺水的內(nèi)河河流，航運(yùn)、發(fā)電、灌溉用水三者之間的矛盾較為突出，如何節(jié)省船閘耗水量和提高其通過(guò)能力是新、擴(kuò)建船閘迫切解決的問(wèn)題。國(guó)內(nèi)以往雙線(xiàn)相互灌、泄水省水船閘的研究主要針對(duì)其本身的具體布置進(jìn)行，而未對(duì)其運(yùn)行方式、雙線(xiàn)運(yùn)行下船閘通過(guò)能力、省水量與省水發(fā)電效益之間關(guān)系等方面進(jìn)行系列研究;國(guó)外并

2、無(wú)此類(lèi)省水船閘先例，國(guó)內(nèi)此類(lèi)輸水型式暫無(wú)工程運(yùn)行實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，因此對(duì)其研究是十分必要的。
　　本課題以廣東北江飛來(lái)峽二、三線(xiàn)船閘為研究背景，針對(duì)雙線(xiàn)船閘相互灌、泄水輸水過(guò)程中關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，通過(guò)數(shù)值模擬計(jì)算和物理模型試驗(yàn)手段，研究了單、雙線(xiàn)船閘運(yùn)行方式、輸水特性、閘室船舶停泊條件、廊道壓力和雙線(xiàn)船閘船閘通過(guò)能力、省水量與省水發(fā)電效益之間關(guān)系。主要研究成果和結(jié)論如下:
　　1、對(duì)不同閥門(mén)開(kāi)啟方式下的輸水特性進(jìn)行了觀測(cè)，船閘雙線(xiàn)省水運(yùn)

3、行時(shí)，主廊道輸水閥門(mén)以tv1=5min均勻開(kāi)啟，連通廊道閥門(mén)以tv2=3min均勻開(kāi)啟，兩閘室水位差在0.4m～5m之間開(kāi)啟主廊道輸水閥門(mén)時(shí)，考慮模型縮尺影響，船閘輸水時(shí)間T＜15min。
　　2、兩種輸水運(yùn)行方式下，采用數(shù)值模擬計(jì)算和物理模型試驗(yàn)得出的閘室輸水水力特性曲線(xiàn)吻合度較好，且具有一定的規(guī)律性。閘室水位過(guò)程線(xiàn)均為上升或下降型曲線(xiàn)，且單線(xiàn)普通運(yùn)行的水位上升或下降速率大于雙線(xiàn)省水運(yùn)行工況;單線(xiàn)普通運(yùn)行閘室流量過(guò)程線(xiàn)為單峰型曲

4、線(xiàn)，雙線(xiàn)省水運(yùn)行時(shí)為雙峰型曲線(xiàn)，且前者峰值大于后者。
　　3、在推薦的閥門(mén)啟閉方式下，單線(xiàn)普通運(yùn)行時(shí)，閘室內(nèi)設(shè)計(jì)船舶最大縱向力為7.68kN，最大橫向力10.10kN;充水閥門(mén)后廊道頂部最低壓力約為2.6m水柱，泄水閥門(mén)最低壓力約為1.5m水柱。雙線(xiàn)省水運(yùn)行時(shí)條件優(yōu)于單線(xiàn)普通運(yùn)行工況，船閘單線(xiàn)普通運(yùn)行工況起控制作用。
　　4、船閘雙線(xiàn)省水運(yùn)行時(shí)，船閘通過(guò)能力與兩閘室間水頭差成正比，省水率與兩閘室間水頭差成反比。當(dāng)近期貨運(yùn)量不