船闸输水系统水动力学研究综述
2013-08-27宣国祥陈明栋
重庆交通大学学报(自然科学版) 2013年1期
陈 明,宣国祥,陈明栋
(1.重庆交通大学水利水运工程教育部重点实验室,重庆400074;2.南京水利科学研究院,江苏南京210029)
船闸输水系统经历了几百年的发展历史。最初的输水系统十分简陋,从19世纪开始,发展了各种闸门及门上孔口输水和短廊道输水等集中输水系统。近代的船闸输水系统是从20世纪开始,在这一时期集中输水系统的型式得到了进一步完善,并开始发展了各种分散输水系统。尤其从20世纪50年代开始,输水系统的发展进入了一个新的阶段,发展了能适应高水头大型船闸的等惯性输水系统。笔者基于国内外大量研究资料,对船闸输水系统水动力学研究方法、船闸输水系统消能设施、船闸输水系统空蚀空化和闸室船舶系缆力等方面进行了概述,并提出了需进一步研究的课题。
1 船闸输水系统水动力学研究方法
1.1 物理模型试验研究
鉴于船闸输水系统水动力学的复杂性,目前,物理模型试验研究仍是船闸水力学研究的一项重要手段。在国外,20世纪三四十年代,前苏联的水工实验室就进行了大量研究[1];荷兰Delft水工实验室早在20世纪70年代,针对沃尔克雷克船闸(H=3 m,T=10 min),提出了采用门上小门输水型式[2]。德国在莱茵河—多瑙河运河上共建造了16座船闸,其中13座为省水船闸,并进行了相关模型试验研究工作[3]。美国陆军工程兵团水道实验站进行了大量的船闸输水系统水力学物理模型试验研究工作[4-6],在20世纪七八十年代,针对各种复杂的输水系统,已发展了采用电子测压计测量闸室、廊道处的压力等[7-8]。……
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