肖柏青 鞠汶倩

摘要：

为了缓解船闸超负荷运行现象，提高船闸运输效率，从最根本上简化船舶过闸程序入手，针对水头差不大的河段设计了一种不停船快速过闸船闸。该船闸的设计是基于连通器原理和力矩平衡原理，将旋转门式闸门和特殊的输水系统相结合，来实现闸室水位自主调节和船舶快速不间断通行，其中闸门设计是将动静闸门相结合，利用上下游水位差辅助推动船闸运行，节约电能。多次模型过船试验表明：闸门在转动的过程中闸室的水位能够逐渐变化，船舶跟随闸门转动而向前行驶，实现了不停船而直接过闸的效果，同时还可以上下游同时通航。此种船闸设计极大提高了船闸运输效率，是一个新的尝试，但有待实际工程验证。

关 键 词：

船闸; 旋转式闸门; 过闸效率; 输水系统; 智慧船闸

中图法分类号： TV691

文献标志码： A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2021.07.021

1 研究背景

船闸是为了克服航道上下游集中水位落差而设置的一种通航建筑物，目前常用的船闸是通过向两端有闸门控制的闸室内充水、泄水来升降闸室内水位，从而保证船舶通过河道上集中水位差区域。船舶在通过船闸时要经过关闸、系锚、充水或泄水、闸门打开、松开锚绳、船舶通过等多个程序，且每个程序都要耗费较长时间，导致整个过闸时间较长。船舶通过一般的船闸需要将近1 h，通过多级船闸的时间更长[1]。而近年来各项数据显示，随着经济社会发展，中国对水运的需求快速增加，越来越多的船闸提前达到甚至超过设计通过能力而呈现超负荷运行状态，运行效率低下。……