CN1039738C - 水量互补通航船闸 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种船闸。该船闸具有由上、下游横墙、左、右边墙和闸底板围成的船池。在船池内特别地设置有中墙，该中墙将船池纵向分隔为左、右两个子船池，二子船池分别具有上、下游过船闸门和引、泄水闸门。在船闸中设置有将二子船池连通的输水廊道和可将该廊道阻断的控制闸门，输水廊道在二子船池的开口位于二子船池的下部。该船闸在满足同等通航能力的前提下，可节省用水量约50%。
Description
本发明涉及一种船闸。
《人民长江》杂志1993年第24卷第10期刊载了一篇题为“关于三峡工程单级船闸的建议”的文章，其作者在文中介绍了一种设置两个并列船闸的方案。就该方案来说，两个并列的船闸在结构上是相互独立的。各个船闸分别具有由上、下游横墙、左、右边墙和闸底板围成的船池，在上游横墙上设置有上游过船闸门和引水闸门，在下游横墙上设置有下游过船闸门和泄水闸门。各船闸的运行采用了通常的方式，即在船池内的水位与上游或下游水位齐平的状态下，上游或下游过坝船只经开启的过船闸门进入船池，过船闸门关闭；此后，通过由船池向外排水或向船池内注水，使船池内水位下降或升高，直至与下游或上游水位齐平，再开启过船闸门，让船只驶出船闸。在上述方案中，成对设置船闸的目的仅在于满足设定的通航能力，二船闸的运行并无联系。该方案中的船闸与现有其它船闸一样，存在着如下缺陷：当需将船池内的水位由上游水位降至下游水位以便让上游船只过坝时，只好将船池内上、下游水位间的盛水完全排放到下游，从而造成水量的大量流失。在通航较为频繁、船闸较大的情形下，上述水量的流失更为巨大。为了减少水量的流失，现有的方案是在船闸内设置蓄水池，但与船池的容积相比，蓄水池的容积极小，所以能够节省的水量极为有限。
本发明的目的是对上述现有船闸的船池结构进行改进，提供一种节省水量较大的船闸。
本发明的船闸亦具有由上游横墙、下游横墙、左边墙、右边墙和闸底板围成的船池。在上游横墙上设置有上游过船闸门和引水闸门，在下游横墙上设置有下游过船闸门和泄水闸门。在船池内特别地沿纵向设置有中墙，该中墙将船池纵向分隔为左、右两个子船池，左、右子船池分别具有上游过船闸门，引水闸门、下游过船闸门和泄水闸门。在船闸中还设置有将左、右子船池连通的输水廊道和设置于输水廊道路径之上、可将输水廊道阻断的输水控制闸门，输水廊道在二子船池的开口位于二子船池的下部。本发明的船闸实际上包括两个既可独立运行、又相互关联的子船池。当不启用上述输水廊道(二子船池之一处于维修状态或二子船池不便联合运行)时，输水控制闸门处于长期关闭状态，此时二子船池的运行与前述现有并列式船闸相似，即完全独立运行。而本发明船闸的通常状态是二子船池联合运行。即当一子船池输送上游至下游的上游过坝船只时，另一子船池输送下游至上游的下游过坝船只。这样，当输送上游过坝船只的子船池需要排水降低水位、输送下游过坝船只的子船池需要注水升高水位时，即可开启输水控制闸门，使高水位子船池内的盛水经输水廊道进入低水位子船池。高水位子船池的水位降低，低水位子船池的水位则随之升高。待二子船池水位大致平衡后，通过关闭输水控制闸门将输水廊道封闭。此后，利用泄水阀门使输送上游过坝船只的子船池的子船水位进一步降低至下游水位；利用引水阀门使输送下游过坝船只的子船池的水位进一步升高至上游水位，即可使上游过坝船只和下游过坝船只分别由二子船池驶出船闸，完成一个运行周期。当需再次输送船只过坝时，按与上述过程相似的步骤运行即可。在本发明中，将二子船池连通的输水廊道可开设在上游横墙、下游横墙或闸底板内，但较为简便的方案是将其设置在中墙上。
本发明的船闸所设置的两个子船池之通航能力相当于两个并列设置的现有船闸。如前所述，在输送上游过坝船只的子船池中，约有50％的船池盛水量经输水廊道进入另一输送下游过坝船只的子船池重复利用。而对于前述现有船闸来说，上述重复利用的水量通常是排出船闸而流失了。因此，与现有同类船闸相比，本发明的船闸在满足同等通航能力的前提下，可节省用水量约50％，并由此带来发电、灌溉、航运等巨大的经济效益。
本发明的内容结合以下实施例作更进一步的说明，但本发明的内容不仅限于实施例中所涉及的内容。
图1是实施例中船闸的结构示意图。
图2是俯视图。
图3是右侧(上游)视图。
图4是A-A剖视图。
图5是B-B剖视图。
图6是C-C剖面图。
图7是D-D剖面图。
如图1～7所示，实施例中的船闸具有由上、下游横墙1、2、左、右边墙3、4和闸底板5围成的船池，在船池内沿纵向设置有中墙6，该中墙将船池纵向分隔为左、右子船池7、8。在中墙上开设有将左、右二子船池连通的输水廊道9和可将输水廊道在左、右子船池内的开口封闭的输水控制闸门10，输水廊道在左、右子船池内的开口位于二子船池的下部。在上游横墙上设置有左、右子船池的上游过船闸门11、12和引水闸门13、14。在下游横墙上设置有左、右子船池的下游过船闸门15、16和泄水闸门17、18。在本实施例中，当输水控制闸门10处于关闭状态时，即将输水廊道9阻断。由于二子船池7、8分别具有各自的上、下游过船闸门和引、泄水闸门，因此当输水廊道完全不启用时，二子船池仍可独立运行，即等同于前述现有并列式船闸。本实施例船闸的通常运行状态是二子船池7、8联合运行，即当一子船池输送上游过坝船只时，另一子船池输送下游过坝船只。例如，当左子船池7的水位与上游水位齐平时，可开启左子船池的上游过船闸门11，让上游过坝船只进入左子船池。与此同时，在右子船池8的水位与下游水位齐平的状态下开启右子船池的下游过船闸门16，让下游过坝船只进入右子船池。此后，关闭过船闸门11和16，再开启输水控制闸门10，左子船池内的盛水经输水廊道9进入右子船池，左子船池内水位降低，右子船池内水位升高。当二子船池内的水位大致平衡时，关闭控制闸门10，输水廊道9被阻断。在输水廊道9被阻断以后，分别开启左子船池内的泄水闸门17和右子船池的引水闸门14。待左子船池内的水位进一步降低至下游水位、右子船池内的水位进一步升高至上游水位时，再将泄水闸门17和引水闸门14关闭。由于左、右子船池的水位已分别与上、下游水位齐平，即可开启左子船池的下游过船闸门15和右子船池的上游过船闸门12，让上、下游过坝船只分别驶出船闸，完成一次船只输送运行。此后，当需要输送船只过坝时，按与上述过程相似的步骤运行即可。在本发明中，由于输水廊道在在、右子船池内的开口位于子船池下部，因此输水廊道通水时，不会对船池内的船只产生过大的影响。另外，实施例中将上述廊道开口设置于中墙的上游端，从而可利用输水廊道流出的水流冲击船池底部沉积的泥沙，使船池内的泥沙向闸尾方向移动，最后经泄水孔排出船闸。亦即是说，将上述廊道开口设置于中墙上游端有助于船闸排沙。根据实际需要，输水控制闸门10可设在廊道9的中段位置，即在该处实现对廊道的阻断或开启。实施例中的中墙6在水平断面上呈X形，此种断面形式既有利于中墙承受船池内水体压力，节省中墙造价，又有利于船只在船池内运动。同时，实施例中的左、右船池之引水闸门按不同高程设置了多个，其目的是适应不同的上游水位，使引水闸门的启闭较为灵活。
Claims (1)
1、一种水量互补通航船闸，具有由上游横墙、下游横墙、左边墙、右边墙和闸底板围成的船池，在上游横墙上设置有上游过船闸门和引水闸门，在下游横墙上设置有下游过船闸门和泄水闸门，在船池内沿纵向设置有中墙，该中墙将船池纵向分隔为左、右两个子船池，左、右二子船池分别具有所述上游过船闸门、引水闸门、下游过船闸门和泄水闸门，在船闸中设置有将左、右二子船池连通的输水廊道和设置于输水廊道路径之上、可将输水廊道阻断的输水控制闸门，输水廊道在左、右二子船池的开口位于二子船池的下部，其特征是所述输水廊道开设在所述中墙上，且所述输水廊道在二子船池的开口位于中墙的上游端。
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