CN106759210A - 埋置式自浮动垂直升降船闸及其运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了埋置式自浮动垂直升降船闸，其特征是：在江河上修建有大坝，在该大坝的岸边有山体，在该山体的上游侧有上游引航道、上游直筒闸首，在该山体的下游侧有下游直筒闸首、下游引航道，在该上游直筒闸首与下游直筒闸首之间的山体上有渡船槽，由上游直筒闸首、渡船槽、下游直筒闸首构成“Π”形状的升降船结构。靠船只的浮力和动力驶进、出该垂直升降船闸，以改变上游闸筒闸首、渡船槽和下游直筒闸首内的水位，把下游的船只上升到上游，或把上游的船只下降到下游，具有安全、结构合理、过坝时间短、运行方便、占地少、充分利用水能资源等特点，是一种先进的通航水工建筑物。

Description

埋置式自浮动垂直升降船闸及其运行方法

技术领域

本发明涉及能垂直升降船只过坝的船闸，具体的说是埋置式自浮动垂直升降船闸。

背景技术

目前，为了减少跨坝通航的时间，常采用水箱式升船机来完成通航的工作，由上行或下行的船只驶进装了水的水箱，通过机械力将该水箱和船只一起垂直升降或沿坝面拖拉翻越大坝。由于水箱和船只等的重量大，升降或拖拉的高度高，所以升船机机电设备较复杂，一旦升船机的机电设备出现故障，存在较大的风险。

本发明的内容

针对目前靠机械力垂直或斜坡拖拉升降船只升船机的不足，本发明提出埋置式自浮动垂直升降船闸，它改变上游闸筒闸首、渡船槽和下游直筒闸首内的水位，靠船只自身的浮力和动力，把下游的船只提升到上游，或把上游的船只降落到下游。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：本发明的式自浮动垂直升降，包括了大坝、山体、上游引航道、上游直筒闸首、渡船槽、下游直筒闸首、下游引航道、给排水系统等。具体为：在江河上修建有所述的大坝，在该大坝的岸边有所述的山体，在大坝上游侧的该山体上开凿有通向江河河道的深切岭，在该深切岭上修建有所述的上游引航道，以及在该深切岭的尽头处修建有所述的上游直筒闸首。在大坝下游侧所述的山体内开挖有“L”形隧道，在该“L”形隧道的竖直段内修建有所述的下游直筒闸首，在该“L”形隧道的水平段内修建有所述下游引航道的前半部分，该下游引航道的后半部分以切岭的形式与所述大坝下游的江河河道连通。在该上游直筒闸首与下游直筒闸首之间的山体上修建有所述的渡船槽，由上游直筒闸首、渡船槽、下游直筒闸首构成“Π”形状的升降船结构，从上游至下游依次连接有上游引航道、上游直筒闸首、渡船槽、下游直筒闸首、下游引航道。在所述上游直筒闸首的下部，靠近江河侧的山体内有泵房，该泵房有输水隧道与所述大坝上游的江河河道连通。在所述下游直筒闸首的下部，靠近江河侧的山体内有阀房，该阀房有排水隧道与所述大坝下游的江河河道连通，在该阀房与所述的泵房之间有进水隧道连通。所述的深切岭底面位于上游最低通航水位以下，所述的“L”形隧道水平段底面位于下游最低通航水位以下，所述的“L”形隧道水平段的顶面位于下游最高通航水位以上。

所述的上游直筒闸首的筒身a为铅直的圆筒形状，在该筒身a的底部有底座a，在该筒身a内的底座a上有平行于中心线的左竖隔板a、右竖隔板a，该左竖隔板a、右竖隔板a与所述筒身a相对的筒壁围成长方形的承船厢a。在该承船厢a的下部朝向所述上游引航道侧的筒身a筒壁上有船闸口a，该船闸口a上安装有闸门a。在该承船厢a的上部朝向所述渡船槽侧的筒身a筒壁上有船闸口b，该船闸口b上安装有闸门b。所述的船闸口a为矩形，该船闸口a的底面、顶面的高度，能让船只在上游最低通航水位或上游最高通航水位时进出所述的承船厢a。所述的船闸口b为矩形，该船闸口b的底面与所述渡船槽底板的顶面平齐，该船闸口b顶面的高度，能让船只在承船水位时进出所述的承船厢a。在所述左竖隔板a、右竖隔板a上均有等距排列的输水口a，在所述左竖隔板a、右竖隔板a的外侧面上均安置有一排输水管道a，每根输水管道a与一列所述的输水口a连通，该些输水管道a均与所述的泵房连通。在所述左竖隔板a与筒身a左侧的筒壁之间有数块左横隔板a，在所述右竖隔板a与筒身a右侧的筒壁之间有数块右横隔板a。在所述左竖隔板a的顶部有溢水口a，该溢水口a的底面位于承船水位的高度，该溢水口a与溢水通道a的一端连通，该溢水通道a另一端与筒身a筒壁上的排水口a连通，该排水口a位于所述筒身a上部朝向江河侧的筒壁上。

所述的下游直筒闸首的筒身b为铅直的圆筒形状，在该筒身b的底部有底座b，在该筒身b内的底座b上有平行于中心线的左竖隔板b、右竖隔板b，该左竖隔板b、右竖隔板b与所述筒身b相对的筒壁围成长方形的承船厢b。在该承船厢b的上部朝向所述渡船槽侧的筒身b筒壁上有船闸口c，该船闸口c上安装有闸门c。在该承船厢b的下部朝向所述下游引航道侧的筒身b筒壁上有船闸口d，该船闸口d上安装有闸门d。所述的船闸口c为矩形，该船闸口c的底面与所述渡船槽底板的顶面平齐，该船闸口c顶面的高度，能让船只在承船水位时进出所述的承船厢b。所述的船闸口d为矩形，该船闸口d的底面、顶面的高度，能让船只在下游最低通航水位或下游最高通航水位时进出所述的承船厢b。在所述左竖隔板b、右竖隔板b上均有等距排列的输水口b，在所述左竖隔板b、右竖隔板b的外侧面上均安置有一排输水管道b，每根输水管道b与一列所述的输水口b连通，该些输水管道b均与所述的阀房连通。在所述左竖隔板b与筒身b左侧的筒壁之间有数块左横隔板b，在所述右竖隔板b与筒身b右侧的筒壁之间有数块右横隔板b。在所述左竖隔板b的顶部有溢水口b，该溢水口b的底面位于承船水位的高度，该溢水口b与溢水通道b的一端连通，该溢水通道b另一端与筒身b筒壁上的排水口b连通，该排水口b位于所述筒身b上部朝向江河侧的筒壁上。

所述的渡船槽为矩形槽，该渡船槽的底板两侧各有铅直的槽墙，该渡船槽一端的槽口与所述的船闸口b连接，另一端的槽口与所述的船闸口c连接，所述底板的纵坡为零度，所述的渡船槽、船闸口a、船闸口b、船闸口c、船闸口d的宽度相同。在所述底板上有两排等距分布的输水口c，在所述底板下安置有两根输水管道c，每根输水管道c与一排所述的输水口c连通，该两根输水管道c均与所述的泵房连通。在所述左侧槽墙靠近上游直筒闸首的上部有溢水口c，该溢水口c的底面位于承船水位的高度，在左侧槽墙的外侧面上安置有溢水通道c，该溢水通道c的一端与所述的溢水口c连通，该溢水通道c另一端与所述筒身a上的排水口a连通。

在所述的泵房内安装有水泵a、水泵b、水泵c、阀门a、阀门b、阀门c、阀门d，在所述的阀房内安装有阀门e。当船只下行通航时，开启闸门a，船只从大坝上游的江河河道经上游引航道驶入承船厢a后，关闭闸门a、闸门b、闸门c、闸门d，以及关闭阀门d、阀门e。接着，打开阀门a，开动水泵a，由水泵a从输水隧道内抽取大坝上游江河河道的水，经阀门a、输水管道a、输水口a向承船厢a内输水，船只随承船厢a内的水位升高而升高；打开阀门c，开动水泵c，由水泵c从输水隧道内抽取大坝上游江河河道的水，经阀门c、输水管道c、输水口c向渡船槽内输水；打开阀门b，开动水泵b，由水泵b从输水隧道内抽取大坝上游江河河道的水，经阀门b、进水隧道、输水管道b、输水口b向承船厢b内输水。待承船厢a、承船厢b、渡船槽内的水到达承船水位时，关闭阀门a、阀门b、阀门c，以及水泵a、水泵b、水泵c停机。然后，开启闸门b、闸门c，船只从承船厢a经渡船槽驶入承船厢b内，再关闭闸门b、闸门c，打开阀门e，将承船厢b内的水，经输水口b、输水管道b、阀门e、排水隧道排入大坝下游的江河河道，船只随承船厢b内的水位降低而降低。待承船厢b与下游引航道的水位平齐时，开启闸门d，船只从承船厢b经下游引航道驶入大坝下游的江河河道。当船只需上行通航时，开启闸门d，船只从大坝下游的江河河道经下游引航道驶入承船厢b后，关闭闸门a、闸门b、闸门c、闸门d，以及关闭阀门d、阀门e。接着，打开阀门a，开动水泵a，由水泵a从输水隧道内抽取大坝上游江河河道的水，经阀门a、输水管道a、输水口a向承船厢a内输水；打开阀门c，开动水泵c，由水泵c从输水隧道内抽取大坝上游江河河道的水，经阀门c、输水管道c、输水口c向渡船槽内输水；打开阀门b，开动水泵b，由水泵b从输水隧道内抽取大坝上游江河河道的水，经阀门b、进水隧道、输水管道b、输水口b向承船厢b内输水，船只随承船厢b内的水位升高而升高。待承船厢a、承船厢b、渡船槽内的水到达承船水位时，关闭阀门a、阀门b、阀门c，以及水泵a、水泵b、水泵c停机。然后，开启闸门c、闸门b，船只从承船厢b经渡船槽驶入承船厢a内，再关闭闸门b、闸门c，打开阀门d，将承船厢a内的水，经输水口a、输水管道a、阀门d、输水隧道排入大坝上游的江河河道，船只随承船厢a内的水位降低而降低。待承船厢a与上游引航道的水位平齐时，开启闸门a，船只从承船厢a经上游引航道驶入大坝上游的江河河道。当承船厢a内的水位高于承船水位时，水从溢水口a经溢水通道a、排水口a排入大坝上游的江河河道。当渡船槽内的水位高于承船水位时，水从溢水口c经溢水通道c、排水口a排入大坝上游的江河河道。当承船厢b内的水位高于承船水位时，水从溢水口b经溢水通道b、排水口b排入大坝下游的江河河道。

权利要求1所述埋置式自浮动垂直升降船闸的运行方法，依次按以下步骤进行，其特征在于：

（1）当船只下行通航时，开启闸门a，船只从大坝上游的江河河道，经上游引航道驶入上游直筒闸首的承船厢a后，再关闭闸门a、闸门b、闸门c、闸门d，以及关闭阀门d、阀门e。

（2）打开阀门a，开动水泵a，把大坝上游江河河道的水通过输水隧道，经阀门a、输水管道a、输水口a输入承船厢a内；打开阀门b，开动水泵b，把大坝上游江河河道的水通过输水隧道，经阀门b、进水隧道、输水管道b、输水口b输入承船厢b内；打开阀门c，开动水泵c，把大坝上游江河河道的水通过输水隧道，经阀门c、输水管道c、输水口c输入渡船槽内。

（3）船只随着承船厢a内水位的升高而升高，待承船厢a、渡船槽、承船厢b内的水位均达到承船水位后，关闭阀门a、阀门b、阀门c，水泵a、水泵b、水泵c均停机，开启闸门b、闸门c，船只从承船厢a经渡船槽驶入承船厢b内。再关闭闸门b、闸门c后，打开阀门e，将承船厢b内的水经输水口b、输水管道b、阀门e、排水隧道排入大坝下游的江河河道。

（4）船只随承船厢b内的水位降低而降低，待承船厢b与下游引航道内的水位平齐后，开启闸门d，船只从承船厢b内经下游引航道驶入大坝下游的江河河道，则完成一次下行船只的通航。

（5）当船只上行通航时，开启闸门d，船只从大坝下游的江河河道经下游引航道驶入下游直筒闸首的承船厢b内，再关闭闸门d，以及关闭阀门d、阀门e。

（6）打开阀门b，开动水泵b，把大坝上游江河河道的水通过输水隧道，经阀门b、进水隧道、输水管道b、输水口b输入承船厢b内；打开阀门a，开动水泵a，把大坝上游江河河道的水通过输水隧道，经阀门a、输水管道a、输水口a输入承船厢a内；打开阀门c，开动水泵c，把大坝上游江河河道的水通过输水隧道，经阀门c、输水管道c、输水口c输入渡船槽内。

（7）船只随着承船厢b内水位的升高而升高，待承船厢a、渡船槽、承船厢b内的水位均达到承船水位后，关闭阀门a、阀门b、阀门c，水泵a、水泵b、水泵c均停机，开启闸门c、闸门b，船只从承船厢b经渡船槽驶入承船厢a内。再关闭闸门c、闸门b后，打开阀门d，将承船厢a内的水经输水口a、输水管道a、阀门d、输水隧道排入大坝上游的江河河道。

（8）船只随承船厢a内的水位降低而降低，待承船厢a与上游引航道内的水位平齐后，开启闸门a，船只从承船厢a内经上游引航道驶入大坝上游的江河河道，则完成一次上行船只的通航。这样，自浮动式垂直升降船闸完成了船只一个循环的通航。

本发明中的埋置式自浮动垂直升降船闸基于以下工作原理：因江河上建筑了大坝，形成了很大的上下游水位差，并阻断了船只的通航。为了让江河恢复通航，并能快速过坝通航，在大坝岸边的群山上游侧的山体内设置了上游直筒闸首，以及在群山下游侧的山体内设置了下游直筒闸首，在上游直筒闸首与下游直筒闸首之间的山体上设置了渡船槽，由该渡船槽将上游直筒闸首与下游直筒闸首的上部连通。在上游直筒闸首、渡船槽、下游直筒闸首上安装了能改变其水位的给排水系统，船只靠自身的浮力和动力，在上游直筒闸首、下游直筒闸首内上升或下降。需下行通航的船只，从大坝上游的江河河道依次通过上游引航道、上游直筒闸首、渡船槽、下游直筒闸首、下游引航道，驶入大坝下游的江河河道；需上行通航的船只，从大坝下游的江河河道依次通过下游引航道、下游直筒闸首、渡船槽、上游直筒闸首、上游引航道，驶入大坝上游的江河河道。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：本发明提出的埋置式自浮动垂直升降船闸，它利用山体围岩支撑改善了船闸结构的受力，以及改变上游闸筒闸首、渡船槽和下游直筒闸首内的水位，靠船只自身的浮力和动力，把江河下游河道的船只提升到江河上游河道，或把江河上游河道的船只降落到江河下游河道，具有安全、结构合理、过坝时间短、运行方便、占地少、充分利用水能资源等特点，是一种先进的通航水工建筑物。

附图说明

图1为本发明的上游直筒闸首前剖视结构示意图。

图2为本发明的上游直筒闸首侧剖视结构示意图。

图3为本发明的上游直筒闸首俯视结构示意图。

图4为本发明的下游直筒闸首后剖视结构示意图。

图5为本发明的下游直筒闸首侧剖视结构示意图。

图6为本发明的下游直筒闸首俯视结构示意图。

图7为本发明的给排水系统工作示意图。

图中标号：1山体、2上游最低通航水位、3上游最高通航水位、4下游最低通航水位、5下游最高通航水位、6承船水位、7船只、8上游引航道、9下游引航道、10输水隧道、11进水隧道、12排水隧道、13筒身a、14底座a、15左竖隔板a、16右竖隔板a、17左横隔板a、18右横隔板a、19输水口a、20输水管道a、21溢水口a、22排水口a、23闸门a、24闸门b、25筒身b、26底座b、27左竖隔板b、28右竖隔板b、29左横隔板b、30右横隔板b、31输水口b、32输水管道b、33溢水口b、34排水口b、35闸门c、36闸门d、37渡船槽、38底板、39槽墙、40输水口c、41输水管道c、42溢水口c、43泵房、44水泵a、45水泵c、46水泵b、47阀门a、48阀门c、49阀门b、50阀门d、51阀房、52阀门e、53大坝上游的江河河道、54大坝下游的江河河道。

具体实施方式

参见图1、图2、图3、图4、图5和图6，本实施例中的埋置式自浮动垂直升降船闸，包括了大坝、山体1、上游引航道8、上游直筒闸首、渡船槽37、下游直筒闸首、下游引航道9、给排水系统等。具体为：在江河上修建有所述的大坝，在该大坝的岸边有所述的山体1，在大坝上游侧的该山体1上开凿有通向江河河道的深切岭，在该深切岭上修建有所述的上游引航道8，以及在该深切岭的尽头处修建有所述的上游直筒闸首。在大坝下游侧所述的山体1内开挖有“L”形隧道，在该“L”形隧道的竖直段内修建有所述的下游直筒闸首，在该“L”形隧道的水平段内修建有所述下游引航道9的前半部分，该下游引航道9的后半部分以切岭的形式与所述大坝下游的江河河道连通。在该上游直筒闸首与下游直筒闸首之间的山体1上修建有所述的渡船槽37，由上游直筒闸首、渡船槽37、下游直筒闸首构成“Π”形状的升降船结构，从上游至下游依次连接有上游引航道8、上游直筒闸首、渡船槽37、下游直筒闸首、下游引航道9。在所述上游直筒闸首的下部，靠近江河侧的山体1内有泵房43，该泵房43有输水隧道10与所述大坝上游的江河河道连通。在所述下游直筒闸首的下部，靠近江河侧的山体1内有阀房51，该阀房51有排水隧道12与所述大坝下游的江河河道连通，在该阀房51与所述的泵房43之间有进水隧道11连通。所述的深切岭底面位于上游最低通航水位2以下，所述的“L”形隧道水平段底面位于下游最低通航水位4以下，所述的“L”形隧道水平段的顶面位于下游最高通航水位5以上。所述的上游直筒闸首的筒身a13为铅直的圆筒形状，在该筒身a13的底部有底座a14，在该筒身a13内的底座a14上有平行于中心线的左竖隔板a15、右竖隔板a16，该左竖隔板a15、右竖隔板a16与所述筒身a13相对的筒壁围成长方形的承船厢a。在该承船厢a的下部朝向所述上游引航道8侧的筒身a13筒壁上有船闸口a，该船闸口a上安装有闸门a23。在该承船厢a的上部朝向所述渡船槽37侧的筒身a13筒壁上有船闸口b，该船闸口b上安装有闸门b24。所述的船闸口a为矩形，该船闸口a的底面、顶面的高度，能让船只7在上游最低通航水位2或上游最高通航水位3时进出所述的承船厢a。所述的船闸口b为矩形，该船闸口b的底面与所述渡船槽37底板38的顶面平齐，该船闸口b顶面的高度，能让船只7在承船水位6时进出所述的承船厢a。在所述左竖隔板a15、右竖隔板a16上均有等距排列的输水口a19，在所述左竖隔板a15、右竖隔板a16的外侧面上均安置有一排输水管道a20，每根输水管道a20与一列所述的输水口a19连通，该些输水管道a20均与所述的泵房43连通。在所述左竖隔板a15与筒身a13左侧的筒壁之间有数块左横隔板a17，在所述右竖隔板a16与筒身a右侧的筒壁之间有数块右横隔板a18。在所述左竖隔板a15的顶部有溢水口a21，该溢水口a21的底面位于承船水位6的高度，该溢水口a21与溢水通道a的一端连通，该溢水通道a另一端与筒身a13筒壁上的排水口a22连通，该排水口a22位于所述筒身a13上部朝向江河侧的筒壁上。所述的下游直筒闸首的筒身b25为铅直的圆筒形状，在该筒身b25的底部有底座b26，在该筒身b25内的底座b26上有平行于中心线的左竖隔板b27、右竖隔板b28，该左竖隔板b27、右竖隔板b28与所述筒身b25相对的筒壁围成长方形的承船厢b。在该承船厢b的上部朝向所述渡船槽37侧的筒身b25筒壁上有船闸口c，该船闸口c上安装有闸门c35。在该承船厢b的下部朝向所述下游引航道9侧的筒身b25筒壁上有船闸口d，该船闸口d上安装有闸门d36。所述的船闸口c为矩形，该船闸口c的底面与所述渡船槽37底板38的顶面平齐，该船闸口c顶面的高度，能让船只7在承船水位6时进出所述的承船厢b。所述的船闸口d为矩形，该船闸口d的底面、顶面的高度，能让船只7在下游最低通航水位4或下游最高通航水位5时进出所述的承船厢b。在所述左竖隔板b27、右竖隔板b28上均有等距排列的输水口b31，在所述左竖隔板b27、右竖隔板b28的外侧面上均安置有一排输水管道b32，每根输水管道b32与一列所述的输水口b31连通，该些输水管道b32均与所述的阀房51连通。在所述左竖隔板b27与筒身b25左侧的筒壁之间有数块左横隔板b29，在所述右竖隔板b28与筒身b25右侧的筒壁之间有数块右横隔板b30。在所述左竖隔板b27的顶部有溢水口b33，该溢水口b33的底面位于承船水位6的高度，该溢水口b33与溢水通道b的一端连通，该溢水通道b另一端与筒身b25筒壁上的排水口b34连通，该排水口b34位于所述筒身b25上部朝向江河侧的筒壁上。所述的渡船槽37为矩形槽，该渡船槽37的底板38两侧各有铅直的槽墙39，该渡船槽37一端的槽口与所述的船闸口b连接，另一端的槽口与所述的船闸口c连接，所述底板38的纵坡为零度，所述的渡船槽37、船闸口a、船闸口b、船闸口c、船闸口d的宽度相同。在所述底板38上有两排等距分布的输水口c40，在所述底板38下安置有两根输水管道c41，每根输水管道c41与一排所述的输水口c40连通，该两根输水管道c41均与所述的泵房43连通。在所述左侧槽墙39靠近上游直筒闸首的上部有溢水口c42，该溢水口c42的底面位于承船水位6的高度，在左侧槽墙39的外侧面上安置有溢水通道c，该溢水通道c的一端与所述的溢水口c42连通，该溢水通道c另一端与所述筒身a25上的排水口a22连通。

参见图7，在所述的泵房43内安装有水泵a44、水泵b46、水泵c45、阀门a47、阀门b49、阀门c48、阀门d50，在所述的阀房51内安装有阀门e52。当船只7下行通航时，开启闸门a23，船只7从大坝上游的江河河道53经上游引航道8驶入承船厢a后，关闭闸门a23、闸门b24、闸门c35、闸门d36，以及关闭阀门d50、阀门e52。接着，打开阀门a47，开动水泵a44，由水泵a44从输水隧道10内抽取大坝上游江河河道53的水，经阀门a47、输水管道a20、输水口a19向承船厢a内输水，船只7随承船厢a内的水位升高而升高；打开阀门c48，开动水泵c45，由水泵c45从输水隧道10内抽取大坝上游江河河道53的水，经阀门c48、输水管道c41、输水口c40向渡船槽37内输水；打开阀门b49，开动水泵b46，由水泵b46从输水隧道10内抽取大坝上游江河河道53的水，经阀门b49、进水隧道11、输水管道b32、输水口b31向承船厢b内输水。待承船厢a、承船厢b、渡船槽37内的水到达承船水位6时，关闭阀门a47、阀门b49、阀门c48，以及水泵a44、水泵b46、水泵c45停机。然后，开启闸门b24、闸门c35，船只7从承船厢a经渡船槽37驶入承船厢b内，再关闭闸门b24、闸门c35，打开阀门e52，将承船厢b内的水，经输水口b31、输水管道b32、阀门e52、排水隧道12排入大坝下游的江河河道54，船只7随承船厢b内的水位降低而降低。待承船厢b与下游引航道9的水位平齐时，开启闸门d36，船只7从承船厢b经下游引航道9驶入大坝下游的江河河道54。当船只7需上行通航时，开启闸门d36，船只7从大坝下游的江河河道54经下游引航道9驶入承船厢b后，关闭闸门a23、闸门b24、闸门c35、闸门d36，以及关闭阀门d50、阀门e52。接着，打开阀门a47，开动水泵a44，由水泵a44从输水隧道10内抽取大坝上游江河河道53的水，经阀门a47、输水管道a20、输水口a19向承船厢a内输水；打开阀门c48，开动水泵c45，由水泵c45从输水隧道10内抽取大坝上游江河河道53的水，经阀门c48、输水管道c41、输水口c40向渡船槽37内输水；打开阀门b49，开动水泵b46，由水泵b46从输水隧道10内抽取大坝上游江河河道53的水，经阀门b49、进水隧道11、输水管道b32、输水口b31向承船厢b内输水，船只7随承船厢b内的水位升高而升高。待承船厢a、承船厢b、渡船槽37内的水到达承船水位6时，关闭阀门a47、阀门b49、阀门c48，以及水泵a44、水泵b46、水泵c45停机。然后，开启闸门c35、闸门b24，船只7从承船厢b经渡船槽37驶入承船厢a内，再关闭闸门b24、闸门c35，打开阀门d50，将承船厢a内的水，经输水口a19、输水管道a20、阀门d50、输水隧道10排入大坝上游的江河河道53，船只7随承船厢a内的水位降低而降低。待承船厢a与上游引航道8的水位平齐时，开启闸门a23，船只7从承船厢a经上游引航道8驶入大坝上游的江河河道53。当承船厢a内的水位高于承船水位6时，水从溢水口a21经溢水通道a、排水口a22排入大坝上游的江河河道53。当渡船槽37内的水位高于承船水位6时，水从溢水口c42经溢水通道c、排水口a22排入大坝上游的江河河道53。当承船厢b内的水位高于承船水位6时，水从溢水口b33经溢水通道b、排水口b34排入大坝下游的江河河道54。

权利要求1所述自浮动式垂直升降船闸的运行方法，依次按以下步骤进行，其特征在于：

（1）当船只7下行通航时，开启闸门a23，船只7从大坝上游的江河河道53，经上游引航道8驶入上游直筒闸首的承船厢a后，再关闭闸门a23、闸门b24、闸门c35、闸门d36，以及关闭阀门d50、阀门e52。

（2）打开阀门a47，开动水泵a44，把大坝上游江河河道53的水通过输水隧道10，经阀门a47、输水管道a20、输水口a19输入承船厢a内；打开阀门b49，开动水泵b46，把大坝上游江河河道53的水通过输水隧道10，经阀门b49、进水隧道11、输水管道b32、输水口b31输入承船厢b内；打开阀门c48，开动水泵c45，把大坝上游江河河道53的水通过输水隧道10，经阀门c48、输水管道c41、输水口c40输入渡船槽37内。

（3）船只7随着承船厢a内水位的升高而升高，待承船厢a、渡船槽37、承船厢b内的水位均达到承船水位6后，关闭阀门a47、阀门b49、阀门c48，水泵a44、水泵b46、水泵c45均停机，开启闸门b24、闸门c35，船只7从承船厢a经渡船槽37驶入承船厢b内。再关闭闸门b24、闸门c35后，打开阀门e52，将承船厢b内的水经输水口b31、输水管道b32、阀门e52、排水隧道12排入大坝下游的江河河道54。

（4）船只7随承船厢b内的水位降低而降低，待承船厢b与下游引航道9内的水位平齐后，开启闸门d36，船只7从承船厢b内经下游引航道9驶入大坝下游的江河河道54，则完成一次下行船只的通航。

（5）当船只7上行通航时，开启闸门d36，船只7从大坝下游的江河河道54经下游引航道9驶入下游直筒闸首的承船厢b内，再关闭闸门d36，以及关闭阀门d50、阀门e52。

（6）打开阀门b49，开动水泵b46，把大坝上游江河河道53的水通过输水隧道10，经阀门b49、进水隧道11、输水管道b32、输水口b31输入承船厢b内；打开阀门a47，开动水泵a44，把大坝上游江河河道53的水通过输水隧道10，经阀门a47、输水管道a20、输水口a19输入承船厢a内；打开阀门c48，开动水泵c45，把大坝上游江河河道53的水通过输水隧道10，经阀门c48、输水管道c41、输水口c40输入渡船槽37内。

（7）船只7随着承船厢b内水位的升高而升高，待承船厢a、渡船槽37、承船厢b内的水位均达到承船水位6后，关闭阀门a47、阀门b49、阀门c48，水泵a44、水泵b46、水泵c45均停机，开启闸门c35、闸门b24，船只7从承船厢b经渡船槽37驶入承船厢a内。再关闭闸门c35、闸门b24后，打开阀门d50，将承船厢a内的水经输水口a19、输水管道a20、阀门d50、输水隧道10排入大坝上游的江河河道53。

（8）船只7随承船厢a内的水位降低而降低，待承船厢a与上游引航道8内的水位平齐后，开启闸门a23，船只7从承船厢a内经上游引航道8驶入大坝上游的江河河道53，则完成一次上行船只7的通航。这样，自浮动式垂直升降船闸完成了船只7一个循环的通航。

大坝是建在江河上的挡水坝；山体1是大坝处江河岸边的山体；上游最低通航水位2是保证大坝上游江河通航的最低水位；上游最高通航水位3是保证大坝上游江河通航的最高水位；下游最低通航水位4是保证大坝下游江河通航的最低水位；下游最高通航水位5是保证大坝下游江河通航的最高水位；承船水位6是保证渡船槽37内通航的水位；船只7是通航的船只；上游引航道8的作用是在大坝的上游，引导船只7驶入或驶出上游直筒闸首的航道；下游引航道9的作用是在大坝的下游，引导船只7驶入或驶出下游直筒闸首的航道；输水隧道10的作用是从大坝上游的江河河道53进水或排水；进水隧道11的作用是从泵房43至阀房51进水；排水隧道12的作用是排出承船厢b内的水；上游直筒闸首的作用是在大坝的上游，把通航的船只7升高至承船水位6或降低至上游最低通航水位2；筒身a13的作用是安置船闸口a、船闸口b、左竖隔板a15、右竖隔板a16、排水口a22等；底座a14的作用是安置筒身a13、左竖隔板a15、右竖隔板a16等；左竖隔板a15的作用是安置输水口a19、输水管道a20、左横隔板a17等；右竖隔板a16的作用是安置输水口a19、输水管道a20、右横隔板a18等；左横隔板a17的作用是改善左竖隔板a15的受力，增加筒身a13的刚度；右横隔板a18的作用是改善右竖隔板a16的受力，增加筒身a13的刚度；承船厢a的作用是盛水，改变水位供船只7升降；船闸口a的作用是让船只7从上游引航道8进、出上游直筒闸首；船闸口b的作用是让船只7从渡船槽37进、出上游直筒闸首；输水口a19的作用是输入或排出承船厢a内的水；输水管道a20的作用是连通输水口a19与水泵a44或阀门d50；溢水口a21的作用是溢出承船厢a内高于承船水位6的水；溢水通道a的作用是连通溢水口a21与排水口a22；排水口a22的作用是向大坝上游江河河道53排出溢水口a21溢出的水；闸门a23的作用是启闭船闸口a；闸门b24的作用是启闭船闸口b；下游直筒闸首的作用是在大坝的下游，把通航的船只7升高至承船水位6或降低至下游最低通航水位4；筒身b25的作用是安置船闸口c、船闸口d、左竖隔板b27、右竖隔板b28、排水口b34等；底座b26的作用是安置筒身b25、左竖隔板b27、右竖隔板b28等；左竖隔板b27的作用是安置输水口b31、输水管道b32、左横隔板b29等；右竖隔板b28的作用是安置输水口b31、输水管道b32、右横隔板b30等；左横隔板b29的作用是改善左竖隔板b27的受力，增加筒身b25的刚度；右横隔板b30的作用是改善右竖隔板b28的受力，增加筒身b25的刚度；承船厢b的作用是盛水，改变水位供船只7升降；船闸口c的作用是让船只7从渡船槽37进、出下游直筒闸首；船闸口d的作用是让船只7从下游引航道9进、出下游直筒闸首；输水口b31的作用是输入或排出承船厢b内的水；输水管道b32的作用是连通输水口b31与进水隧道11或阀门e52；溢水口b33的作用是溢出承船厢b内高于承船水位6的水；溢水通道b的作用是连通溢水口b33与排水口b34；排水口b34的作用是向大坝下游江河河道54排出溢水口b33溢出的水；闸门c35的作用是启闭船闸c；闸门d36的作用是启闭船闸口d；渡船槽37的作用是盛水达承船水位6，让船只7在上游直筒闸首与下游直筒闸首之间通航；底板38的作用是与两道槽墙39一起构成槽身结构，等距安置输水口c40；槽墙39的作用是与底板38一起构成能盛水的槽身；输水口c40的作用是输入或排出渡船槽37内的水；输水管道c41的作用是把输水口c40与水泵c45连通；溢水口c42的作用是溢出渡船槽37内高于承船水位6的水；泵房43的作用是安置水泵a44、水泵b46、水泵c45、阀门a47、阀门b49、阀门c48、阀门d50；水泵a44的作用是抽取输水隧道10内的水供给承船厢a；水泵c45的作用是抽取输水隧道10内的水供给渡船槽37；水泵b46的作用是抽取输水隧道10内的水供给承船厢b；阀门a47的作用是开通或关闭输水管道a20内的水流；阀门c48的作用是开通或关闭输水管道c41内的水流；阀门b49的作用是开通或关闭进水隧道11内的水流；阀门d50的作用是开通或关闭输水管道a20内的水流；阀房51的作用是安置阀门e52等；阀门e52的作用是开通或关闭输水管道b32内的水流；大坝上游的江河河道53是大坝上游的河道，大坝下游的江河河道54是大坝下游河道。

Claims (6)

1.埋置式自浮动垂直升降船闸，包括了大坝、山体、上游引航道、上游直筒闸首、渡船槽、下游直筒闸首、下游引航道、给排水系统等，其特征在于：在江河上修建有所述的大坝，在该大坝的岸边有所述的山体，在大坝上游侧的该山体上开凿有通向江河河道的深切岭，在该深切岭上修建有所述的上游引航道，以及在该深切岭的尽头处修建有所述的上游直筒闸首，在大坝下游侧所述的山体内开挖有“L”形隧道，在该“L”形隧道的竖直段内修建有所述的下游直筒闸首，在该“L”形隧道的水平段内修建有所述下游引航道的前半部分，该下游引航道的后半部分以切岭的形式与所述大坝下游的江河河道连通，在该上游直筒闸首与下游直筒闸首之间的山体上修建有所述的渡船槽，由上游直筒闸首、渡船槽、下游直筒闸首构成“Π”形状的升降船结构，从上游至下游依次连接有上游引航道、上游直筒闸首、渡船槽、下游直筒闸首、下游引航道，在所述上游直筒闸首的下部，靠近江河侧的山体内有泵房，该泵房有输水隧道与所述大坝上游的江河河道连通，在所述下游直筒闸首的下部，靠近江河侧的山体内有阀房，该阀房有排水隧道与所述大坝下游的江河河道连通，在该阀房与所述的泵房之间有进水隧道连通，所述的深切岭底面位于上游最低通航水位以下，所述的“L”形隧道水平段底面位于下游最低通航水位以下，所述的“L”形隧道水平段的顶面位于下游最高通航水位以上。

2.根据权利要求1所述的埋置式自浮动垂直升降船闸，其特征是：所述的上游直筒闸首的筒身a为铅直的圆筒形状，在该筒身a的底部有底座a，在该筒身a内的底座a上有平行于中心线的左竖隔板a、右竖隔板a，该左竖隔板a、右竖隔板a与所述筒身a相对的筒壁围成长方形的承船厢a，在该承船厢a的下部朝向所述上游引航道侧的筒身a筒壁上有船闸口a，该船闸口a上安装有闸门a，在该承船厢a的上部朝向所述渡船槽侧的筒身a筒壁上有船闸口b，该船闸口b上安装有闸门b，所述的船闸口a为矩形，该船闸口a的底面、顶面的高度，能让船只在上游最低通航水位或上游最高通航水位时进出所述的承船厢a，所述的船闸口b为矩形，该船闸口b的底面与所述渡船槽底板的顶面平齐，该船闸口b顶面的高度，能让船只在承船水位时进出所述的承船厢a，在所述左竖隔板a、右竖隔板a上均有等距排列的输水口a，在所述左竖隔板a、右竖隔板a的外侧面上均安置有一排输水管道a，每根输水管道a与一列所述的输水口a连通，该些输水管道a均与所述的泵房连通，在所述左竖隔板a与筒身a左侧的筒壁之间有数块左横隔板a，在所述右竖隔板a与筒身a右侧的筒壁之间有数块右横隔板a，在所述左竖隔板a的顶部有溢水口a，该溢水口a的底面位于承船水位的高度，该溢水口a与溢水通道a的一端连通，该溢水通道a另一端与筒身a筒壁上的排水口a连通，该排水口a位于所述筒身a上部朝向江河侧的筒壁上。

3.根据权利要求1所述的埋置式自浮动垂直升降船闸，其特征是：所述的下游直筒闸首的筒身b为铅直的圆筒形状，在该筒身b的底部有底座b，在该筒身b内的底座b上有平行于中心线的左竖隔板b、右竖隔板b，该左竖隔板b、右竖隔板b与所述筒身b相对的筒壁围成长方形的承船厢b，在该承船厢b的上部朝向所述渡船槽侧的筒身b筒壁上有船闸口c，该船闸口c上安装有闸门c，在该承船厢b的下部朝向所述下游引航道侧的筒身b筒壁上有船闸口d，该船闸口d上安装有闸门d，所述的船闸口c为矩形，该船闸口c的底面与所述渡船槽底板的顶面平齐，该船闸口c顶面的高度，能让船只在承船水位时进出所述的承船厢b，所述的船闸口d为矩形，该船闸口d的底面、顶面的高度，能让船只在下游最低通航水位或下游最高通航水位时进出所述的承船厢b，在所述左竖隔板b、右竖隔板b上均有等距排列的输水口b，在所述左竖隔板b、右竖隔板b的外侧面上均安置有一排输水管道b，每根输水管道b与一列所述的输水口b连通，该些输水管道b均与所述的阀房连通，在所述左竖隔板b与筒身b左侧的筒壁之间有数块左横隔板b，在所述右竖隔板b与筒身b右侧的筒壁之间有数块右横隔板b，在所述左竖隔板b的顶部有溢水口b，该溢水口b的底面位于承船水位的高度，该溢水口b与溢水通道b的一端连通，该溢水通道b另一端与筒身b筒壁上的排水口b连通，该排水口b位于所述筒身b上部朝向江河侧的筒壁上。

4.根据权利要求1所述的埋置式自浮动垂直升降船闸，其特征是：所述的渡船槽为矩形槽，该渡船槽的底板两侧各有铅直的槽墙，该渡船槽一端的槽口与所述的船闸口b连接，另一端的槽口与所述的船闸口c连接，所述底板的纵坡为零度，所述的渡船槽、船闸口a、船闸口b、船闸口c、船闸口d的宽度相同，在所述底板上有两排等距分布的输水口c，在所述底板下安置有两根输水管道c，每根输水管道c与一排所述的输水口c连通，该两根输水管道c均与所述的泵房连通，在所述左侧槽墙靠近上游直筒闸首的上部有溢水口c，该溢水口c的底面位于承船水位的高度，在左侧槽墙的外侧面上安置有溢水通道c，该溢水通道c的一端与所述的溢水口c连通，该溢水通道c另一端与所述筒身a上的排水口a连通。

5.根据权利要求1所述埋置式自浮动垂直升降船闸的给排水系统，其特征是：在所述的泵房内安装有水泵a、水泵b、水泵c、阀门a、阀门b、阀门c、阀门d，在所述的阀房内安装有阀门e，当船只下行通航时，开启闸门a，船只从大坝上游的江河河道经上游引航道驶入承船厢a后，关闭闸门a、闸门b、闸门c、闸门d，以及关闭阀门d、阀门e，接着，打开阀门a，开动水泵a，由水泵a从输水隧道内抽取大坝上游江河河道的水，经阀门a、输水管道a、输水口a向承船厢a内输水，船只随承船厢a内的水位升高而升高；打开阀门c，开动水泵c，由水泵c从输水隧道内抽取大坝上游江河河道的水，经阀门c、输水管道c、输水口c向渡船槽内输水；打开阀门b，开动水泵b，由水泵b从输水隧道内抽取大坝上游江河河道的水，经阀门b、进水隧道、输水管道b、输水口b向承船厢b内输水，待承船厢a、承船厢b、渡船槽内的水到达承船水位时，关闭阀门a、阀门b、阀门c，以及水泵a、水泵b、水泵c停机，然后，开启闸门b、闸门c，船只从承船厢a经渡船槽驶入承船厢b内，再关闭闸门b、闸门c，打开阀门e，将承船厢b内的水，经输水口b、输水管道b、阀门e、排水隧道排入大坝下游的江河河道，船只随承船厢b内的水位降低而降低，待承船厢b与下游引航道的水位平齐时，开启闸门d，船只从承船厢b经下游引航道驶入大坝下游的江河河道，当船只需上行通航时，开启闸门d，船只从大坝下游的江河河道经下游引航道驶入承船厢b后，关闭闸门a、闸门b、闸门c、闸门d，以及关闭阀门d、阀门e，接着，打开阀门a，开动水泵a，由水泵a从输水隧道内抽取大坝上游江河河道的水，经阀门a、输水管道a、输水口a向承船厢a内输水；打开阀门c，开动水泵c，由水泵c从输水隧道内抽取大坝上游江河河道的水，经阀门c、输水管道c、输水口c向渡船槽内输水；打开阀门b，开动水泵b，由水泵b从输水隧道内抽取大坝上游江河河道的水，经阀门b、进水隧道、输水管道b、输水口b向承船厢b内输水，船只随承船厢b内的水位升高而升高，待承船厢a、承船厢b、渡船槽内的水到达承船水位时，关闭阀门a、阀门b、阀门c，以及水泵a、水泵b、水泵c停机，然后，开启闸门c、闸门b，船只从承船厢b经渡船槽驶入承船厢a内，再关闭闸门b、闸门c，打开阀门d，将承船厢a内的水，经输水口a、输水管道a、阀门d、输水隧道排入大坝上游的江河河道，船只随承船厢a内的水位降低而降低，待承船厢a与上游引航道的水位平齐时，开启闸门a，船只从承船厢a经上游引航道驶入大坝上游的江河河道，当承船厢a内的水位高于承船水位时，水从溢水口a经溢水通道a、排水口a排入大坝上游的江河河道，当渡船槽内的水位高于承船水位时，水从溢水口c经溢水通道c、排水口a排入大坝上游的江河河道，当承船厢b内的水位高于承船水位时，水从溢水口b经溢水通道b、排水口b排入大坝下游的江河河道。

6.权利要求1所述埋置式自浮动垂直升降船闸的运行方法，依次按以下步骤进行，其特征在于：

（1）当船只下行通航时，开启闸门a，船只从大坝上游的江河河道，经上游引航道驶入上游直筒闸首的承船厢a后，再关闭闸门a、闸门b、闸门c、闸门d，以及关闭阀门d、阀门e；

（2）打开阀门a，开动水泵a，把大坝上游江河河道的水通过输水隧道，经阀门a、输水管道a、输水口a输入承船厢a内；打开阀门b，开动水泵b，把大坝上游江河河道的水通过输水隧道，经阀门b、进水隧道、输水管道b、输水口b输入承船厢b内；打开阀门c，开动水泵c，把大坝上游江河河道的水通过输水隧道，经阀门c、输水管道c、输水口c输入渡船槽内；

（3）船只随着承船厢a内水位的升高而升高，待承船厢a、渡船槽、承船厢b内的水位均达到承船水位后，关闭阀门a、阀门b、阀门c，水泵a、水泵b、水泵c均停机，开启闸门b、闸门c，船只从承船厢a经渡船槽驶入承船厢b内，再关闭闸门b、闸门c后，打开阀门e，将承船厢b内的水经输水口b、输水管道b、阀门e、排水隧道排入大坝下游的江河河道；

（4）船只随承船厢b内的水位降低而降低，待承船厢b与下游引航道内的水位平齐后，开启闸门d，船只从承船厢b内经下游引航道驶入大坝下游的江河河道，则完成一次下行船只的通航；

（5）当船只上行通航时，开启闸门d，船只从大坝下游的江河河道经下游引航道驶入下游直筒闸首的承船厢b内，再关闭闸门d，以及关闭阀门d、阀门e；

（6）打开阀门b，开动水泵b，把大坝上游江河河道的水通过输水隧道，经阀门b、进水隧道、输水管道b、输水口b输入承船厢b内；打开阀门a，开动水泵a，把大坝上游江河河道的水通过输水隧道，经阀门a、输水管道a、输水口a输入承船厢a内；打开阀门c，开动水泵c，把大坝上游江河河道的水通过输水隧道，经阀门c、输水管道c、输水口c输入渡船槽内；

（7）船只随着承船厢b内水位的升高而升高，待承船厢a、渡船槽、承船厢b内的水位均达到承船水位后，关闭阀门a、阀门b、阀门c，水泵a、水泵b、水泵c均停机，开启闸门c、闸门b，船只从承船厢b经渡船槽驶入承船厢a内，再关闭闸门c、闸门b后，打开阀门d，将承船厢a内的水经输水口a、输水管道a、阀门d、输水隧道排入大坝上游的江河河道；

（8）船只随承船厢a内的水位降低而降低，待承船厢a与上游引航道内的水位平齐后，开启闸门a，船只从承船厢a内经上游引航道驶入大坝上游的江河河道，则完成一次上行船只的通航，这样，自浮动式垂直升降船闸完成了船只一个循环的通航。