适应整体式闸室结构的船闸输水系统研究
2021-02-04吴英卓,江耀祖,刘火箭,王智娟
吴 英 卓,江 耀 祖,刘 火 箭,王 智 娟
(长江科学院 水力学研究所,湖北 武汉 430010)
船闸输水系统是保障船舶安全过闸的关键设施,其设计优劣直接影响到船闸工程的安全与效率。为适应不同水头、闸室尺度、输水时间、地质条件、工程投资等因素要求,现代船闸衍生出诸多的输水系统型式。船闸设计一般参照水头、闸室尺度等条件相近的已建成功船闸经验,初步选定输水系统型式。最终满足船闸输水时间要求、输水系统自身安全和过闸船舶停泊安全的输水系统布置型式的确定,一般依赖数模计算和物模试验。


表1 水头分级与适用的船闸输水系统型式(美国)Tab.1 Classification of water head and applicable shape of filling and emptying system of navigation lock(USA)
按照上述选型指标获得的体型是仅对水头(美国),或仅对水头和输水时间(中国)适应的体型,对于适用于不同闸室尺度、地质条件等其他因素的体型又需要再加以甄别。若已建船闸中未有适合的体型参考,则必须开展水力学研究填补空白,孤山船闸即属于这一类船闸。
1 孤山船闸输水系统型式初选
1.1 船闸基本资料
孤山航电枢纽位于汉江干流夹河-丹江口枢纽回水末端河段内,上距白河梯级坝址约35 km,下距丹江口枢纽坝址179 km,开发任务以航运为主,兼顾发电等综合利用。

表2 判别系数分级与适用的输水系统型式(中国)Tab.2 Classification of discrimination coefficient and applicable shape of filling and emptying system(China)
孤山船闸为单线单级船闸,闸室有效尺寸为120.0 m×23.0 m×3.0 m(长×宽×最小槛上水深),设计代表船型为2×500 t船队和500 t级单船。船闸上游最高通航水位177.23 m、上游最低通航水位175.00 m;下游最高通航水位169.10 m、下游最低通航水位157.40 m。……
