船闸坝上非正交布置方法技术

本发明专利技术船闸坝上非正交布置方法，属于水利工程整体布置领域，尤其是一种将船闸布置在坝上游并且船闸与坝轴线间采用非正交布置的方法。包括：船闸坝上非正交布置方法的必要条件，以及船闸、上下游引航道的基本设计参数确定。为船闸布置困难及已建工程增建船闸提出了一个新的布置方法，并提出了这种方法的设计参数获取方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术船间坝上非正交布置方法，属于水利工程整体布置领域，尤其是一种将船闸布置在坝上游并且船闸与坝轴线间采用非正交布置的方法。
技术介绍
在《船闸总体设计规范》中明确规定“船闸闸室宜布置在挡水建筑物下游。”在通航水利枢纽布置中，比较常见的布置形式是将船间布置在坝轴线的下游，并且船间与坝轴线成正交形式，这里可以称为坝下正交方法。这样布置的优点是1、船闸布置在坝轴线下游，一般情况下坝下水位较坝上水位低，由于船间要衔接上下游水位，因此船间布置在下游有助于降低闸室边墙高程，节省施工量，节约投资；2、船闸与坝轴线成正交布置，一般情况下坝轴线上下游水流垂直于坝轴线，因此，当船闸与坝轴线正交布置时，上下游流速基本与船闸平行，流场有利于船只顺利进出船闸。但是坝下正交方法存在以下缺点1、当下游地形复杂，不适宜修建船间或者修建了船间后下游河道长度不足以修建引航道时，无法建设通航工程；2、对于已建水利工程，当坝轴线上下游水流与坝轴线不正交时，新建船闸如果与坝轴线正交，则船闸口门区流速分布将与船闸成一天然角度，不能满足船只安全通航要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对以上缺陷，提出一种，满足在枢纽布置条件复杂情况下的通航设施布置需要。具体而言本专利技术包括以下内容1、的必要条件la，船闸与电站分开布置；专利技术人试验研究发现船闸与电站若相邻布置，则由于电站尾水作用下游较远距离内都不能满足规范规定的通航条件，因此船闸与电站分开布置是使用船闸坝上布置的基本条件。lb，泄水闸设计最小全开泄水流量大于船闸的最大通航流量；船闸与电站分开布置时，泄水闸将与船闸相邻布置，由于泄水闸的泄水量较大时不可避免地会在上游口门区产生较大的横向流速，此时对于下行船只而言，船速与流速共同作用会造成船只操控不灵， 向泄水闸运动，为保证上游下行船只安全，专利技术人指出只有在泄水闸设计最小全开泄水流量大于船间最大设计通航流量时才可使用此布置方法；lc，泄水闸泄水时上游布置船闸一侧的水流主流向与坝轴线交角较大，泄水闸泄水时若船闸垂直于枢纽布置，口门区流速无法满足《船闸总体设计规范》中关于口门区流速的规定；2、确定船闸的基本设计参数；2a,闸室边墙顶高程高于上游设计洪水位；2b，上下闸首高程不低于闸室边墙顶高程；3、确定上下游引航道的基本设计参数3a，上游引航道沿岸布置；3b，下游引航道与泄水闸之间设置封闭导航墙，封闭导航墙长度延伸至口门区流速满足《船闸总体设计规范》要求为止。本专利技术的优点在于为船闸布置困难及已建工程增建船闸提出了一个新的布置方法，并提出了这种方法的设计参数获取方法。附图说明图1已建枢纽水流与枢纽非正交传统船闸闸室布置型式示意图；图2船闸闸室坝上非正交布置及其引航道布置示意图。具体实施例方式如图1所示，船闸1与电站3分开布置，船闸1与电站3之间为泄水闸2，由于水流流向与枢纽明显非正交，所以当采取船闸坝下布置方式时，其上游引航道4 口门区流速不能满足通航要求，下游引航道5 口门区流速也不能满足通航要求，因此应对此设计进行修改。船闸1与电站3分开布置，泄水闸设计最小全开泄水流量大于船闸设计最大通航流量；泄水闸泄水时上游布置船闸一侧的水流主流向与坝轴线交角大于120度；泄水闸泄水时若船闸垂直于枢纽布置，口门区流速无法满足《船闸总体设计规范》中关于口门区流速的规定。因此修改为船闸坝上布置闸室边墙6顶高程为56m高于上游设计洪水位55m ；上下闸首高程56. 5m;上游引航道4沿岸布置，下游引航道与泄水闸之间设置封闭导航墙8，封闭导航墙8长度延伸至口门区流速满足《船闸总体设计规范》要求为止。权利要求1.，包括的必要条件，以及确定船闸、上下游引航道的基本设计参数，其特征在于所述的的必要条件船闸与电站分开布置；泄水间设计最小全开泄水流量大于船间的最大通航流量；泄水间泄水时上游布置船间一侧的水流主流向与坝轴线交角较大，泄水间泄水时若船闸垂直于枢纽布置，口门区流速无法满足《船闸总体设计规范》中关于口门区流速的规定。2.根据权利要求1所述的船间坝上非正交布置方法，其特征在于所述的确定船闸的基本设计参数包括闸室边墙顶高程高于上游设计洪水位；上下闸首高程不低于闸室边墙顶高程。3.根据权利要求1所述的船间坝上非正交布置方法，其特征在于所述的确定上下游引航道的基本设计参数包括上游引航道沿岸布置；下游引航道与泄水闸之间设置封闭导航墙，封闭导航墙长度延伸至口门区流速满足 《船闸总体设计规范》要求为止。全文摘要本专利技术，属于水利工程整体布置领域，尤其是一种将船闸布置在坝上游并且船闸与坝轴线间采用非正交布置的方法。包括的必要条件，以及船闸、上下游引航道的基本设计参数确定。为船闸布置困难及已建工程增建船闸提出了一个新的布置方法，并提出了这种方法的设计参数获取方法。文档编号E02C1/00GK102535423SQ20121002216公开日2012年7月4日 申请日期2012年2月1日 优先权日2012年2月1日专利技术者孙国洪, 宣国祥, 杨宇, 胡亚安, 詹小磊, 金国强, 韩昌海 申请人:水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韩昌海，胡亚安，宣国祥，杨宇，金国强，孙国洪，詹小磊，
申请(专利权)人：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：