CN201485842U - 一种船闸的灌水结构 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种船闸的灌水结构。本实用新型所要解决的技术问题是提供一种船闸的灌水结构,该灌水结构应具有消能效率高,利用闸首空间充分,水面涌高均匀,水流衔接条件好,结构简单的优点,能有效解决高速水流的能量及流态分布,可为中水头船闸输水系统设计选型拓展新的研究领域。解决该问题的技术方案是:船闸的灌水结构,包括闸首底板、闸首边墩、闸室底板和闸室,其特征在于两边的闸首边墩之间连接有挡水墙和闸首帷墙,在挡水墙和闸首帷墙之间布置一组具有垂直落差的舌瓣形的进水口,闸首边墩内设有连通进水口和闸室的环形输水廊道,该环形输水廊道的出口端与进水口之间设有消能室。本实用新型主要适用于水利水电工程、水运交通工程。

Description

一种船闸的灌水结构
技术领域
本实用新型涉及一种船闸的灌水结构。主要适用于水利水电工程、水运交通工程。
背景技术
通航建筑物的发展已有2000年的历史,目前全世界已建船闸近4000座。我国船闸建设的历史十分悠久,至今已建成船闸近800座,约占全世界船闸总数的20%。船闸设计中输水系统选型优劣,是保证船闸高效安全运行最关键的技术之一。按照我国交通行业现行规范,输水系统型式主要有集中和分散输水系统两大类,设计选型一般是根据设计水头判定,再通过水力学模型试验验证。
近年来,随着西部大开发战略的实施,我国内河航运事业得到迅猛发展,一批大型船闸相继开工建设。如:世界上内河航运枢纽规模最大的西江长洲三、四线船闸,桂平二线船闸、长沙双线船闸,嘉陵江草街船闸,引江济汉通航船闸,芜申运河杨家湾船闸。大规模的船闸建设,由于河流不同,水头各异,单纯按照规范套用选型已不能适应船闸建设要求,对于介于集中与分散输水系统之间的中水头船闸,非常有必要突破规范规定,研究出适宜各级水头船闸运行要求的灌水结构。
发明内容
本实用新型的目的就是针对现有的船闸结构存在上述的问题,提供一种船闸的灌水结构,该灌水结构应具有消能效率高,利用闸首空间充分,水面涌高均匀,水流衔接条件好,结构简单的优点,能有效解决高速水流的能量及流态分布,可为中水头船闸输水系统设计选型拓展新的研究领域。
本实用新型的目的可通过以下技术方案来实现:船闸的灌水结构,包括闸首底板、闸首边墩、闸室底板和闸室,其特征在于两边的闸首边墩之间连接有挡水墙和闸首帷墙,在挡水墙和闸首帷墙之间布置一组具有垂直落差的舌瓣形的进水口,闸首边墩内设有连通进水口和闸室的环形输水廊道,该环形输水廊道的出口端与进水口之间设有消能室。
所述消能室为三级格栅消能结构,包括下游侧的箱型格栅、中间的L型格栅和上游侧的T型格栅。
所述箱型格栅包括箱型格栅顶板、箱型格栅上游立板、箱型格栅下游立板和箱型格栅底板,其中,顶板是封闭的,上游立板和下游立板上各开有格栅孔,且下游立板的格栅孔口总面积仅为上游立板格栅孔口总面积的1/3。
所述L型格栅包括L型格栅顶板和L型格栅立板,该顶板和立板形成倒L形且均开有格栅孔。
所述T型格栅包括T型格栅顶板和T型格栅立板,所述顶板和立板上均开有格栅孔。
所述箱型格栅底板上设有三道消力槛。
所述环形输水廊道中部设置有检修阀门门槽和工作阀门门槽,两阀门门槽处廊道的断面尺寸小于廊道出口孔口尺寸。
所述进水口的底部设有横向廊道并与环形输水廊道相连通,在进水口的入口处设有拦污栅槽和工作室。
本实用新型与现有技术相比,船闸的灌水结构集中布置在闸首部位,符合水力学要求,利用闸首空间充分,简化了闸墙型式,优化了闸墙断面,降低了施工难度,节省了工程投资;灌水结构经试验验证,进水口水流流态好,水流翻涌均匀,高速水流通过多次消能,消能效率高,进入闸室的水流平稳,水流衔接条件好,结构简单,对解决中水头船闸输水系统选型及简化船闸结构,本实用新型效益明显。
附图说明
图1是本船闸的进水口消能结构的俯视结构示意图。
图2是本图1中A-A剖视结构示意图。
图3是本图1中B-B剖视结构示意图。
图4是本图1中C-C剖视结构示意图。
图5是本图1中D-D剖视结构示意图。
图6是本图1中E-E剖视结构示意图。
具体实施方式
实施例:
如图1、图3所示,本实施例包括闸首底板5、闸首边墩10、闸室底板11和闸室12,本例的特点之一是设置将左、右闸首边墩10连接起来的挡水墙3和闸首帷墙4,在该挡水墙和闸首帷墙之间迎向水流布置5个具有较大垂直落差的舌瓣形(喇叭形孔口)的进水口1,进水口的尺寸为2.5×1.2m(高×宽),进水口的底部设有横向廊道1c。特点之二是在闸首边墩10内设有连通上游侧进水口1和下游侧闸室12的环形输水廊道2,该输水廊道与横向廊道1c连通。特点之三是在环形输水廊道2的出口端与进水口1之间设置消能室,本例为三级格栅消能结构。
如图2、图4、图5、图6所示,所述三级格栅消能结构包括下游侧的箱型格栅7、中间的L型格栅8和上游侧的T型格栅9。
所述箱型格栅7呈两端贯通的矩形,包括箱型格栅顶板7a、箱型格栅上游立板7b、箱型格栅下游立板7c和箱型格栅底板7d,其中,顶板是封闭的,上游立板和下游立板上各开有格栅孔,且下游立板的格栅孔口总面积仅为上游立板格栅孔口总面积的1/3。在箱型格栅底板7d上设有三道消力槛6。
所述L型格栅8侧截面呈倒L形,包括L型格栅顶板8a和L型格栅立板8b,顶板和立板上均开有格栅孔。
所述T型格栅9侧截面呈横置的T形,包括T型格栅顶板9a和T型格栅立板9b,顶板和立板上均开有格栅孔。
为检修和工作的方便,在环形输水廊道2中部设置有检修阀门门槽2a和工作阀门门槽2b,两阀门门槽处廊道的断面尺寸小于廊道出口孔口尺寸。阀门处廊道断面尺寸为2.2×2.2m(高×宽),廊道出口孔口尺寸为2.2×3.0m(高×宽)。
为了安装拦污栅和检修时安放拦污栅,在进水口1的入口处设有拦污栅槽1a和工作室1b。
本实用新型的工作原理是:见图1、图2由河床直接引水从喇叭形孔口进入,水体垂直跌落至横向廊道第一次消能后进入环形输水廊道,水体在环形输水廊道的出口处扩散,两股水流通过箱形格栅底板上的三道消力槛对冲消能后汇入消能室(三级格栅消能结构);这时大部分水体通过箱形格栅上游立板的格栅孔进入中间的L形格栅,少部分水体通过箱形格栅下游立板的格栅孔进入闸室12,见图5、图6,进入L形格栅的水体向顶部翻涌出流,还有一部分水体通过L形格栅立板的格栅孔进入上游侧的T形格栅,这部分水体又通过T形格栅顶板及立板上的格栅孔消能出流,水流经上述三步消能后最后全部汇入闸室。

Claims (8)

1.一种船闸的灌水结构,包括闸首底板(5)、闸首边墩(10)、闸室底板(11)和闸室(12),其特征在于:两边的闸首边墩(10)之间连接有挡水墙(3)和闸首帷墙(4),在挡水墙和闸首帷墙之间布置一组具有垂直落差的舌瓣形的进水口(1),闸首边墩(10)内设有连通进水口(1)和闸室(12)的环形输水廊道(2),该环形输水廊道的出口端与进水口(1)之间设有消能室。
2.根据权利要求1所述的船闸的灌水结构,其特征在于:所述消能室为三级格栅消能结构,包括下游侧的箱型格栅(7)、中间的L型格栅(8)和上游侧的T型格栅(9)。
3.根据权利要求2所述的船闸的灌水结构,其特征在于:所述箱型格栅(7)包括箱型格栅顶板(7a)、箱型格栅上游立板(7b)、箱型格栅下游立板(7c)和箱型格栅底板(7d),其中,顶板是封闭的,上游立板和下游立板上各开有格栅孔,且下游立板的格栅孔口总面积仅为上游立板格栅孔口总面积的1/3。
4.根据权利要求2所述的船闸的灌水结构,其特征在于:所述L型格栅(8)包括L型格栅顶板(8a)和L型格栅立板(8b),该顶板和立板形成倒L形且均开有格栅孔。
5.根据权利要求2所述的船闸的灌水结构,其特征在于:所述T型格栅(9)包括T型格栅顶板(9a)和T型格栅立板(9b),所述顶板和立板上均开有格栅孔。
6.根据权利要求3所述的船闸的灌水结构,其特征在于:所述箱型格栅底板(7d)上设有三道消力槛(6)。
7.根据权利要求1或2所述的船闸的灌水结构,其特征在于:所述环形输水廊道(2)中部设置有检修阀门门槽(2a)和工作阀门门槽(2b),两阀门门槽处廊道的断面尺寸小于廊道出口孔口尺寸。
8.根据权利要求1或2所述的船闸的灌水结构,其特征在于:所述进水口(1)的底部设有横向廊道(1c)并与环形输水廊道(2)相连通,在进水口(1)的入口处设有拦污栅槽(1a)和工作室(1b)。
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