CN105002878B

CN105002878B - 一种双级四线连通的船闸

Info

Publication number: CN105002878B
Application number: CN201510038110.1A
Authority: CN
Inventors: 章启迪
Original assignee: Shaoxing Wisdom Technology Co Ltd
Current assignee: Haimen Dade Intellectual Property Services Limited
Priority date: 2015-01-26
Filing date: 2015-01-26
Publication date: 2018-03-02
Anticipated expiration: 2035-01-26
Also published as: CN105002878A

Abstract

本发明是一种双级四线连通的船闸。本发明要解决的问题是单级至七级船闸浪费了很多的水。本发明的技术方案是双级四线船闸的八个闸室是连通的，连通的水管有阀门；A线闸室的水可以排放至B线闸室或者C线闸室或者D线闸室，B线闸室的水可以排放至A线闸室或者C线闸室或者D线闸室，C线闸室的水可以排放至A线闸室或者B线闸室或者D线闸室，D线闸室的水可以排放至A线闸室或者B线闸室或者c线闸室；一个闸室的水不需要排放至另一个闸室的时候，这两个闸室之间连通的水管有阀门关闭。水资源越来越短缺，所以全中国凡是需要修建的四线船闸，或者已经存在的双级多线船闸，都可以修建为或者改建为双级四线连通的船闸。

Description

一种双级四线连通的船闸

技术领域：

本发明涉及一种水工建筑物，特别涉及一种船只通过水坝的船闸。

背景技术：

目前二级多线船闸是，上一级闸室的水排放至本线下一级闸室，这种方法浪费了很多的水，本发明能解决这个问题。本发明主要用于已经存在的双级四线船闸进行改进，或者对双级二、三线船闸进行扩建和改进，也可以用于新建本发明船闸。

发明内容：

双级四线连通的船闸是指：船闸为四线，每线为双级，四线之间是连通的，连通的水管有阀门。本发明要解决的技术问题是：把双级船闸排放至下游的水量降低到与八级船闸相同的低排水量。

为了便于以下描述，把双级四线船闸第一线称为A线，第二线称为B线，第三线称为C线，第四线称为D线。

为了解决上述问题，本发明采用如下技术方案：在二级四线船闸闸室底部用水管连通，在连通水管有多个阀门，这样，四线船闸的八个闸室成为一个连通器，A线闸室的水可以排放至B线闸室或者C线闸室或者线D闸室，B线闸室的水可以排放至A线闸室或者C线闸室或者D线闸室，C线闸室的水可以排放至A线闸室或者B线闸室或者D线闸室，D线闸室的水可以排放至A线闸室或者B线闸室或者C线闸室；一个闸室的水不需要排放至另一个闸室的时候，这两个闸室之间连通的水管有阀门关闭。

本发明的有益效果是：1.双级四线连通的船闸，其排放至下游水量小于七级常规船闸，达到与八级常规船闸相同的低排水量；2.双级四线连通的船闸只有八个闸室，比七级四线船闸节省二十个闸室的工程成本；3.通过双级四线连通的船闸，船只从一个闸室移动至另一个闸室是1次，因此船只通过船闸的时间远远少于通过七级常规船闸；4.与单级四线连通的船闸相比，双级四线连通的船闸的四个上游闸室底部可以升高，降低上游闸室的总水头高度和水压，因此，双级四线连通的船闸应用的水头高度大于单级四线连通的船闸；5.双级四线连通的船闸与单级至七级常规船闸的排水量比较，把闸室面积乘以总水头高度的体积水量设为1，其排放至下游的水量分别比较为

船闸类型	单向通行排放至下游水量	双向通行排放至下游水量
			双级四线连通的船闸	1/4	1/8
单级船闸	1	1/2
			二级船闸	1/2	1/2
三级船闸	1/3	1/2
			四级船闸	1/4	1/2
五级船闸	1/5	1/2
			六级船闸	1/6	1/2
七级船闸	1/7	1/2

双向通行的排水量每两次是不相同的，所以采用上行后下行或者下行后上行2次通行排放至下游的水量除以2；单向通行的每次通过的排水量是相等的。从上表格可以看出，排放至下游水量最少的是双级四线连通的船闸双向通行排水量！所以，全中国凡是需要修建的四线船闸，或者已经存在的双级多线船闸，都可以修建为或者改建为双级四线连通的船闸。

本发明的的特征是：船闸为四线，每线为双级，四线船闸的八个闸室是连通的，连通的水管有阀门；这样，A线闸室的水可以排放至B线闸室或者C线闸室或者D线闸室，B线闸室的水可以排放至A线闸室或者C线闸室或者D线闸室，C线闸室的水可以排放至A线闸室或者B线闸室或者D线闸室，D线闸室的水可以排放至A线闸室或者B线闸室或者C线闸室；一个闸室的水不需要排放至另一个闸室的时候，这两个闸室之间连通的水管有阀门关闭。常规船闸两个闸室之间排放的水，是从上一级闸室的水排放至相邻的下一级闸室，排放的水流方向是固定的，不可以反方向排放。本发明的船闸四线之间排放的水流方向不是固定的，是可以正反方向排放的，A线闸室的水排放至B线闸室，B线闸室的水可以反方向排放至A线闸室；A线闸室的水排放至C线闸室，C线闸室的水可以反方向排放至A线闸室；A线闸室的水排放至D线闸室，D线闸室的水可以反方向排放至A线闸室；B线闸室的水排放至C线闸室，C线闸室的水可以反方向排放至B线闸室；B线闸室的水排放至D线闸室，D线闸室的水可以反方向排放至B线闸室；C线闸室的水排放至D线闸室，D线闸室的水可以反方向排放至C线闸室。本发明的四线船闸之间的距离并不要求相邻，连通的水管长度可以延长，四线船闸之间的任何距离都可以用水管连通。

附图说明：

图1至图12是双级四线连通的船闸工作原理顺序图。

附图标记代码：A线闸室A，B线闸室B，C线闸室C，D线闸室D，A线下游闸室一A1，A线上游闸室二A2，B线下游闸室三B1，B线上游闸室四B2，C线下游闸室五C1，C线上游闸室六C2，D线下游闸室七D1，D线上游闸室八D2，下游水位0，四分之一水位01，四分之二水位02，四分之三水位03，上游水位04，在四个闸室位置是相同的，所以每个图中仅在A线闸室标出。去下游的船只一X1，船只二X2，船只三X3、船只四X4，去上游的船只五S1，船只六S2，船只七S3，船只八S4，A线闸室上游水进水阀门一1，B线闸室上游水进水阀门二2，C线闸室上游水进水阀门三3，D线闸室上游水进水阀门四4，A线闸室水排放至下游阀门五5，B线闸室水排放至下游阀门六6，C线闸室水排放至下游阀门七7，D线闸室水排放至下游阀门八8。A、B、C、D四线的八个闸室由连通水管(21)连通，连通水管有阀门九9阀门十10阀门十一11阀门十二12阀门十三13阀门十四14阀门十五15阀门十六16阀门十七17阀门十八18阀门十九19阀门二十20。水流箭头方向一J1箭头方向二J2箭头方向三J3箭头方向四J4箭头方向五J5箭头方向六J6箭头方向七J7箭头方向八J8箭头方向九J9箭头方向十J10箭头方向十一J11箭头方向十二J12箭头方向十三J13箭头方向十四J14箭头方向十五J15箭头方向十六J16箭头方向十七J17箭头方向十八J18箭头方向十九J19箭头方向二十J20。闸室的闸门一Z1闸门二Z2闸门三Z3闸门四Z4闸门五Z5闸门六Z6闸门七Z7闸门八Z8闸门九Z9闸门十Z10闸门十一Z11闸门十二Z12。

特别指出，连通八个闸室的水管21和连通水管有阀门九9阀门十10阀门十一11阀门十二12阀门十三13阀门十四14阀门十五15阀门十六16阀门十七17阀门十八18阀门十九19阀门二十20是本发明的物体特征。

具体实施方式：

在双级四线船闸的八个闸室底部用水管连通，连通的水管有多个阀门，这样，四线船闸成为一个连通器，A线闸室的水可以排放至B线闸室或者C线闸室或者D线闸室，B线闸室的水可以排放至A线闸室或者C线闸室或者D线闸室，C线闸室的水可以排放至A线闸室或者B线闸室或者D线闸室，D线闸室的水可以排放至A线闸室或者B线闸室或者C线闸室；一个闸室的水不需要排放至另一个闸室的时候，这两个闸室之间连通的水管有阀门关闭。闸室在每一次排水或进水的水位下降或上升都是下游水位至上游水位的四分之一高度。

每一个工作循环有12个步骤，12个步骤分别由12个图标出，以下结合附图对双级四线连通的船闸工作原理进行说明：

图1是：步骤1)、闸室一A1闸室四B2闸室五C1闸室八D2是四分之二水位02，闸室二A2闸室六C2是四分之三水位03，闸室三B1闸室七D1是四分之一水位01。闸室二A2内是去下游的船只一X1，闸室三B1内是去下游的船只二X2，闸室六C2内是去上游的船只七S3，闸室七D1内是去上游的船只八S4。阀门三3阀门六6阀门十二12阀门十三13阀门十七17阀门十八18打开状态，其它阀门关闭状态。闸室二A2的水按箭头方向十三J13箭头方向十七J17箭头方向十八J18箭头方向十二J12排放至闸室七D1，闸室三B1的水箭头方向六J6排放至下游，上游水按箭头方向三J3排放至闸室六C2。

图2是：步骤2)、闸室一A1闸室二A2闸室四B2闸室五C1闸室七D1闸室八D2是四分之二水位02，闸室三B1是下游水位0，闸室六C2是上游水位04。阀门状态与图1相同。闸门二Z2闸门四Z4闸门九Z9闸门十一Z11打开，去下游的船只一X1离开闸室二A2进入闸室一A1，去下游的船只二X2离开闸室三B1进入下游，去上游的船只七S3离开闸室六C2进入上游，去上游的船只八S4离开闸室七D1进入闸室八D2。

图3是：步骤3)、八个闸室的水位与图2相同。闸室一A1内是去下游的船只一X1，去上游的船只六S2进入闸室三B1，去下游的船只三X3进入闸室六C2，闸室八D2内是去上游的船只八S4。阀门九9阀门十10阀门十五15阀门十六16阀门十八18阀门十九19打开状态，其它阀门关闭状态。闸室一A1的水按箭头方向九J9箭头方向十九J19箭头方向十J10排放至闸室三B1，闸室六C2的水按箭头方向十五J15箭头方向十八J18箭头方向十六J16排放至闸室八D2。

图4是：步骤4)、闸室一A1闸室三B1是四分之一水位01，闸室二A2闸室四B2闸室五C1闸室七D1是四分之二水位02，闸室六C2闸室八D2是四分之三水位03。闸室一A1内是去下游的船只一X1，闸室三B1内是去上游的船只六S2，闸室六C2内是去下游的船只三X3，闸室八D2内是去上游的船只八S4。阀门四4阀门五5阀门十10阀门十五15阀门十八18阀门二十20打开状态，其它阀门关闭状态。闸室一A1的水按箭头方向五J5排放至下游，闸室六C2的水按箭头方向十五J15箭头方向十八J18箭头方向二十J20箭头方向十J10排放至闸室三B1，上游水按箭头方向四J4排放至闸室八D2。

图5是：步骤5)、闸室一A1是下游水位0，闸室二A2闸室三B1闸室四B2闸室五C1闸室六C2闸室七D1是四分之二水位02，闸室八D2是上游水位04。阀门状态与图4相同。闸门一Z1闸门五Z5闸门八Z8闸门十二Z12打开，去下游的船只一X1离开闸室一A1进入下游，去上游的船只六S2离开闸室三B1进入闸室四B2，去下游的船只三X3离开闸室六C2进入闸室五C1，去上游的船只八S4离开闸室八D2室进入上游。

图6是：步骤6)、八个闸室的水位与图5相同。去上游的船只五S1进入闸室一A1，闸室四B2内是去上游的船只六S2，闸室五C1内是去下游的船只三X3，去下游的船只四X4进入闸室八D2。阀门九9阀门十一11阀门十四14阀门十六16阀门十七17阀门二十20打开状态，其它阀门关闭状态。闸室五C1的水按箭头方向十一J11箭头方向十七J17箭头方向九J9排放至闸室一A1，闸室八D2的水按箭头方向十六J16箭头方向二十J20箭头方向十四J14排放至闸室四B2。

图7是：步骤7)、闸室一A1闸室五C1是四分之一水位01，闸室二A2闸室三B1闸室六C2闸室七D1是四分之二水位02，闸室四B2闸室八D2是四分之三水位03。闸室一A1内是去上游的船只五S1，闸室四B2内是去上游的船只六S2，闸室五C1内是去下游的船只三X3，闸室八D2内是去下游的船只四X4。阀门二2阀门七7阀门九9阀门十六16阀门十七17阀门十八18打开状态，其它阀门关闭状态。闸室八D2的水按箭头方向十六J16箭头方向十八J18箭头方向十七J17箭头方向九J9排放至闸室一A1，上游水按箭头方向二J2排放至闸室四B2，闸室五C1的水按箭头方向七J7排放至下游。

图8是：步骤8)、闸室一A1闸室二A2闸室三B1闸室六C2闸室七D1闸室八D2是四分之二水位02，闸室四B2是上游水位04，闸室五C1是下游水位0。阀门状态与图7相同。闸门二Z2闸门六Z6闸门七Z7闸门十一Z11打开，去上游的船只五S1离开闸室一A1进入闸室二A2，去上游的船只六S2离开闸室四B2进入上游，去下游的船只三X3离开闸室五C1进入下游。去下游的船只四X4离开闸室八D2进入闸室七D1。

图9是：步骤9)、八个闸室的水位与图8相同。闸室二A2内是去上游的船只五S1，去下游的船只二X2进入闸室四B2，去上游的船只七S3进入闸室五C1，闸室七D1内是去下游的船只四X4。阀门十一11阀门十二12阀门十三13阀门十四14阀门十八18阀门十九19打开状态，其它阀门关闭状态。闸室四B2的水按箭头方向十四J14箭头方向十九J19箭头方向十三J13排放至闸室二A2，闸室七D1的水按箭头方向十二J12箭头方向十八J18箭头方向十一J11排放至闸室五C1。

图10是：步骤10)、闸室一A1闸室三B1闸室六C2闸室八D2是四分之二水位02，闸室二A2闸室四B2是四分之三水位03，闸室五C1闸室七D1是四分之一水位01。闸室二A2内是去上游的船只五S1，闸室四B2内是去下游的船只二X2，闸室五C1内是去上游的船只七S3，闸室七D1内是去下游的船只四X4。阀门一1阀门八8阀门十一11阀门十四14阀门十八18阀门二十20打开状态，其它阀门关闭状态。上游水按箭头方向一J1排放至闸室二A2，闸室四B2的水按箭头方向十四J14箭头方向二十J20箭头方向十八J18箭头方向十一J11排放至闸室五C1，闸室七D1的水按箭头方向八J8排放至下游。

图11是：步骤11)、闸室一A1闸室三B1闸室四B2闸室五C1闸室六C2闸室八D2是四分之二水位02，闸室二A2是上游水位04，闸室七D1是下游水位0。阀门状态与10相同。闸门三Z3闸门五Z5闸门八Z8闸门十Z10打开，去上游的船只五S1离开闸室二A2进入上游，去下游的船只二X2离开闸室四B2进入闸室三B1，去上游的船只七S3离开闸室五C1进入闸室六C2，去下游的船只四X4离开闸室七D1进入下游。

图12是：步骤12)、八个闸室的水位与图11相同。去下游的船只一X1进入了闸室二A2，闸室三B1内是去下游的船只二X2，闸室六C2内是去上游的船只七S3，去上游的船只八S4进入了闸室七D1。阀门十10阀门十二12阀门十三13阀门十五15阀门十七17阀门二十20打开状态，其它阀门关闭状态。闸室二A2的水按箭头方向十三J13箭头方向十七J17箭头方向十五J15排放至闸室六C2，闸室三B1的水按箭头方向十J10箭头方向二十J20箭头方向十二J12排放至闸室七D1。

图12之后又从图1开始，这样循环工作。

为了能够具体地理解本发明的工作原理，对12个图的总体原理说明如下：

每一线船闸完成一个工作循环是12步，图1至图12是12步的工作图。12步是：去下游的船只离开下游闸室、去上游的船只进入下游闸室→下游闸室水位上升至四分之一01→下游闸室水位上升至四分之二02→船只离开下游闸室、进入上游闸室→上游闸室水位上升至四分之三03→上游闸室水位上升至上游水位04→去上游的船只离开上游闸室进入上游、去下游的船只进入上游闸室→上游闸室水位下降至四分之三03→上游闸室水位下降至四分之二02→船只离开上游闸室、进入下游闸室→下游闸室水位下降至四分之一01→下游闸室水位下降至下游水位0是12步了，第13步是重复第1步：→去下游的船只离开下游闸室、去上游的船只进入下游闸室。

由于一个工作循环是12步，一共是四线，所以四线之间船只的位置关系为相隔3步。例如，图1是：A线船只在上游闸室水位下降至四分之三(03)这一步，比A线船只超前3步的是：下游闸室水位下降至四分之一01，即为B线船只。比A线船只滞后3步的是：上游闸室水位上升至四分之三(03)，即为C线船只。与B线船只和C线船只相隔3步的是：下游闸室水位上升至四分之一01，即为D线船只。特别指出，双线四线连通的船闸，四线闸室内的船只在同一时点是相隔3步的。如果不是相隔3步，排放至下游的水量不能降低到最少值，即与八级船闸相同的低排水量。

本发明的船闸每一线闸室在一个工作循环是进水4次，排水4次。下游闸室从下游水位0上升至四分之一水位01上升至四分之二水位02、上游闸室从四分之二水位02上升至四分之三水位03的3次进水的水源来自于其它三线船闸闸室的排水，上游闸室从四分之三水位03上升至上游水位04的1次进水来自于上游水。上游闸室从上游水位04下降至四分之三水位03下降至四分之二水位02、下游闸室从四分之二水位02下降至四分之一水位01的3次排水不排放至本线船闸闸室，而是排放至其它三线船闸闸室，下游闸室从四分之一水位01下降至下游水位0的1次排水是排放至下游。

Claims

1.双级四线连通的船闸，船闸为四线，每线为双级，四线船闸的八个闸室是连通的，连通的水管有阀门；这样，A线闸室的水可以排放至B线闸室或者C线闸室或者D线闸室，B线闸室的水可以排放至A线闸室或者C线闸室或者D线闸室，C线闸室的水可以排放至A线闸室或者B线闸室或者D线闸室，D线闸室的水可以排放至A线闸室或者B线闸室或者C线闸室；一个闸室的水不需要排放至另一个闸室的时候，这两个闸室之间连通的水管有阀门关闭；

每一线船闸完成一个工作循环是12步，12步是：去下游的船只离开下游闸室、去上游的船只进入下游闸室→下游闸室水位上升至四分之一→下游闸室水位上升至四分之二→船只离开下游闸室、进入上游闸室→上游闸室水位上升至四分之三→上游闸室水位上升至上游水位→去上游的船只离开上游闸室进入上游、去下游的船只进入上游闸室→上游闸室水位下降至四分之三→上游闸室水位下降至四分之二→船只离开上游闸室、进入下游闸室→下游闸室水位下降至四分之一→下游闸室水位下降至下游水位；

所述双级四线连通的船闸四线闸室内的船只在同一时点是相隔3步的；即，A线船只在上游闸室水位下降至四分之三时，比A线船只超前3步的是：下游闸室水位下降至四分之一，即为B线船只；比A线船只滞后3步的是：上游闸室水位上升至四分之三，即为C线船只；与B线船只和C线船只相隔3步的是：下游闸室水位上升至四分之一，即为D线船只；

所述双级四线连通的船闸每一线闸室在一个工作循环是进水4次，排水4次；下游闸室从下游水位上升至四分之一水位上升至四分之二水位、上游闸室从四分之二水位上升至四分之三水位的3次进水的水源来自于其它三线船闸闸室的排水，上游闸室从四分之三水位上升至上游水位的1次进水来自于上游水；上游闸室从上游水位下降至四分之三水位下降至四分之二水位、下游闸室从四分之二水位下降至四分之一水位的3次排水是排放至其它三线船闸闸室，下游闸室从四分之一水位下降至下游水位的1次排水是排放至下游。