渠江富流滩船闸输水系统设计文献综述.pdf

文献综述

一、引言

通过再次阅读《航道工程学》，我对水运规划及其在国民经济的用了更为深刻的认

识,水运（包括内河运输和海洋运输)是交通运输业中的一个重要组成部分，它对现代工

农业的发展，改善人民生活和促进国际经济贸易与文化的交流都起着重要的作用.现代

交通运输业由铁路、公路、水运、航空和管道等运输方式组成.

目前，世界上凡是工农业生产较为发达的国家,其水运也都比较发达.例如美国、德

国、荷兰和俄罗斯等国，基本上都已建成一个四通八达的内河航道网。绝大多数天然

河流对水运的发展不利，因此河流渠化是促进水运事业发展的必要手段之一。

目前世界船闸是使船舶通过航道中有集中水位落差河段的一种通航建筑物。主要

由闸室、闸首、输水系统和引航道等组成。采用集中输水系统的船闸，其输水系统设

在闸首；采用分散输水系统的船闸,在闸室内设有输水廊道系统。在引航道内设有导航

建筑物和靠船建筑物。其工作原理是船闸通过输水系统调整闸室内的水位,使其与上游

水位或下游水位齐平，船舶便能从上（下）游驶往下（上)游。

二、船闸的输水系统

为了充分了解船闸的输水系统以及各项水力计算，查阅了《渠化工程学》、《航道

工程学》、《船闸设计》、《岳池县富流滩电航工程船闸可行性研究报告》、《水力学》等

专著的相关部分内容。

船闸输水系统（fillingandemptyingsystemofnavigationlock）是为船闸闸室灌水和

泄水的设施;由进水口、输水廊道、阀门段、出水口及消能工等构成。输水系统按灌泄

水方式可分为集中输水系统和分散输水系统两大基本类型.输水系统类型的选择主要根

据作用在船闸上的水头的大小、要求的输水时间的长短以及其他技术经济指标等因素

确定。一般来说,当作用在船闸上的水头较大、要求的输水时间较短时，宜采用分散输

水系统，否则采用集中输水系统。

随着航运和水利建设的发展，为适应作用在船闸上水头增大的要求，趋向采用灌

泄水时间短、船闸停泊条件好的分散输水系统。在已建船闸中,美国基本上采用分散输

水系统.苏联在20世纪60年代以前多采用集中输水系统，在此以后也多采用分散输水

系统。中国以往多数船闸采用集中输水系统，20世纪80年代以来,随着通航水利枢纽

的建设，采用不同类型分散输水系统的船闸日益增多,如葛洲坝、水口、五强溪、万安、

沙溪口、贵港、东西关等，其中葛洲坝3座船闸的输水系统的设计已达到世界先进水

平，1号和2号船闸的输水水体与最大流量均是世界最大的，而三峡船闸输水系统更创

多项世界之最。

船闸输水系统水力计算的基本任务包括确定输水系统的各部尺寸及闸室灌泄水过

程的水力特征，并估算过闸船舶在闸室和上、下游引航道内的停泊条件，从而所选定

的输水系统的合理性，进一步确定灌、泄水方式。

由于输水系统的设计及水力计算是一项较为复杂和困难的事情，通过阅读《涪江

安居船闸水工模型试验报告》、《涪江龙凤船闸水工模型试验终结报告》、《融江麻石船

闸输水系统改造水工模型试验研究》，《嘉陵江马回船闸输水系统试验报告》了解到对

于船闸的输水系统模型试验的宗旨和过程。根据具体模型的观测结果提出多种改进方

案,然后对每种方案进行模型试验,并进行比较,通过各方面的比较得出最优的推荐方案。

在输水廊道的布置要满足规范规定的各项指标，同时必须使闸室内有良好的停泊

条件.例如在《融江麻石船闸输水系统改造水工模型试验研究》中指出：通过对麻石船

闸的现场考察和原方案试验结果分析，麻石船闸存在的问题主要包括两个部分：(1)船

闸的输水系统布置不尽合理,尤其阀门的开敞式布置型式是导致空气进入闸室的主要

原因；（2）闸室伸缩缝开裂,加剧了廊道掺气的危害性，进一步恶化了停泊条件。要解

决麻石船闸现存的问题，仅仅采用封堵伸缩缝裂口不能从根本上解决问题，根本的解

决途径就是：不让空气进入闸室。避免输水阀门和廊道的掺气,可以设法在空气进入闸

室以前将其排除，可以采用的办法例如，（1）改变输水上阀门的止水方式，即将上止

水门改为门后止水;（2）降低工作阀门高程至闸室起始水深以下。

三、船闸结构及计算

船闸结构是船闸两大部分之一，为了充分了解闸室结构形式及其计算，阅读了读

《渠化工程学》、《船闸设计》、《船闸设计图例》，通过阅读，了解到船闸闸室有斜坡式

和直立式两种,近代使用的是直立式,直立式结构又可分为整体式和分离式,在选择结构

形式应根据具体的工程情况通过技术经济比较来选择。

《船闸