船闸闸墙长廊道输水系统闸室三维流场数值模拟研究

采用流场计算分析软件Fluent,在利用实测数据对数值模型进行验证后,建立三维数学模型模拟计算了船闸闸墙长廊道输水系统充水过程中的闸室流场,并对输水过程中闸室流场垂向演变规律进行了分析。研究表明:在尺度空间一定和各孔射流比较均匀的条件下,增加侧支孔的数量,漩涡数量增加,漩涡范围减小,有利于船体停泊。     

船闸输水系统水动力学研究综述

基于国内外大量研究资料,从船闸输水系统水动力学研究方法、船闸输水系统消能设施、船闸输水系统空蚀空化和闸室船舶系缆力研究等方面对船闸输水系统水动力学的研究进行了系统论述和评析,并对船闸输水系流水动力系的研究前景进行了探讨。     

船闸短廊道格栅消能室消能特性研究

针对带格栅消能室的船闸短廊道头部输水系统,建立了整体输水系统三维模型;通过RNG k~ε双方程紊流模型,廊道工作阀门的开启过程利用动网格技术,并结合自由水面处理技术的VOF法,对船闸正常运行工况的灌水全过程进行了三维流动动态仿真研究。以试验观测得到的水位、流量和流速过程线,验证了数学模型和数值方法。根据消能率和闸室自由水面紊动能总量,分析了格栅消能室的消能效果;依据紊动能、紊动耗散率及流速分布揭示了消能机理。结果表明:格栅消能室可消耗90%以上的水流能量,且主要的能量消耗发生在消能室内大量水流能量的交换过程中。     

船闸集中输水系统输水过程优化

以船闸集中输水的输水流量过程参数为优化设计变量，输水时间为目标函数，过闸船舶的停泊条件，船闸结构的安全及使用要求等为约束条件，建立了船闸集中输水系统输水过程的优化模型，模拟集中输水过程计算表明，模型合理，方法可行，与输水阀门均匀开启的输水过程相比，输水时间较短，从而能提高船闸的通过能力。     

高水头船闸闸室消能工消能效果实验研究

利用ADV等先进的量测仪器,通过物理模型实验对高水头船闸闸室明沟和盖板消能工的消能效果进行比较。在相同实验条件下,通过对流速分布、剩余比能和水面波动等参数的对比和消能特性的分析表明:明沟消能效果优于盖板消能。明沟消能工结构简单,在我国应用不多,建议对其加强进行研究及应用。     

高水头船闸闸室消能工消能效果实验研究

利用ADV等先进的量测仪器,通过物理模型实验对高水头船闸闸室明沟和盖板消能工的消能效果进行比较。在相同实验条件下,通过对流速分布、剩余比能和水面波动等参数的对比和消能特性的分析表明:明沟消能效果优于盖板消能。明沟消能工结构简单,在我国应用不多,建议对其加强进行研究及应用。     

凌津滩船闸输水廊道内流动噪声特性

凌津滩船闸为中水头单级短廊道输水船闸 ,本文就其原型观测资料分析了船闸在正常运行工况下输水廊道内的噪声特性 ,指出 ,在船闸正常运行工况下输水廊道各部位的噪声基本上均属非空化低频流动噪声 ,不存在伴随强空化出现的具有较大能量的高频成分 .     

凌津滩船闸输水廊道内流动噪声特性

凌津滩船闸为中水头单级短廊道输水船闸,本文就其原型观测资料分析了船闸在正常运行工况下输水廊道内的噪声特性,指出,在船闸正常运行工况下输水廊道各部位的噪声基本上均属非空化低频流动噪声,不存在伴随强空化出现的具有较大能量的高频成分。     

富春江船闸扩建改造工程闸、阀门液压启闭机设计特点

富春江船闸是我国首座保留原有船闸建筑物， 在其下游新建一座Ⅳ级标准船闸的碍航船闸的扩建改造工程， 通过对老船闸的加固及改造利用， 老船闸作为新建船闸的引航道， 同时作为新建船闸输水系统的组成部分。 最大设计水头差 20.21m， 经南科院水力模型试验表明， 充、 泄水阀门的开启方式决定老闸上闸首口门水跌和闸室水流流速的大小， 对船闸运行的安全性有很大的影响， 因此液压启闭机的设计必须按照闸、 阀门运行特性曲线的要求进行， 文章通过对电比例泵、 电比例阀及两位两通电磁换向阀回路在无级变速、 液压系统同步控制、 可靠性及经济型等方面进行充分比选， 得出电比例泵最适合通航闸、 阀门的运行要求。     

高水头船闸输水系统研究综述

高水头船闸是内河船闸逐步发展方向.从输水系统布置、水力特征、消能工型式、关键技术等方面对高水头船闸输水系统进行了综述;并介绍了中国、美国、前苏联等航运发达国家的船闸输水系统建设经验和研究成果.     

高水头船闸输水系统研究综述

高水头船闸是内河船闸逐步发展方向.从输水系统布置、水力特征、消能工型式、关键技术等方面对高水头船闸输水系统进行了综述;并介绍了中国、美国、前苏联等航运发达国家的船闸输水系统建设经验和研究成果.     

渠江金盘子船闸输水系统水力学原型观测研究

为了研究高水头船闸原型与模型试验的差异,更好的积累高水头船闸原型运行经验,对渠江金盘子船闸输水系统进行了水力学原型观测.结果表明:该船闸进出口、闸室内流态较好;闸室内船舶系缆力满足规范要求;闸室充、泄水的流量系数较模型增大12％～ 16％,与国内、外船闸输水系统研究基本一致;由于泄水阀门开启速度远大于设计和模型试验研究...     

提高三峡船闸通过能力的船舶运输组织方案

为提高三峡船闸的通过能力,分析了船闸通过能力影响因素,提出提高一次过闸平均吨位是提高三峡船闸通过能力的主要途径,进而提出从提高闸室水深利用和闸室面积利用两个角度来提高一次过闸平均吨位,优化船舶运输组织,即优化船型和过闸船舶组合.研究结果表明,在现有条件下,一次性过闸船舶的组合是2艘5 000t机动船和一个一顶三的驳船队（每驳船载重1 000t）的船队组合,可在闸室水深利用最大化和闸室面积利用最大化的双重提下提高三峡船闸通过能力.     

中高水头船闸基底渗流特征分析——以富春江船闸为例

渗流监测是船闸安全监测系统中的重要组成部分。为研究中高水头变化对船闸基底扬压力产生的影响,保障工程安全,分析了富春江船闸不同时期的渗流监测曲线。结果表明:正常水位情况下,船闸基底扬压力处于小幅度变化的状态;大坝泄洪期间产生的高水头冲击作用下,船闸基底扬压力显著升高,但受基底两侧止水帷幕影响处于可控范围内;运营通航期间,船闸基底扬压力与闸室内水位变化保持一致,呈现正相关性。     

船闸史话

中国古代航运史上曾有过不少辉煌的成就,许多方面遥遥领先于世界船闸的发明与应用,不仅对改善航运起了重要作用,在世界航运史上也具首创意义。船闸,是用以保证船舶顺利通过航道上集中水位落差的水工建筑物它主要由闸室及上下游闸首组成。闸室两端设置闸门,以与上下游隔开船只下行时,先将闸室充水,待室内水位与上游相平时,开启上游闸门让船只进入闸室;随即关闭下游闸门,闸室放水,待其降至下游水位相平时,开启上游闸门,船只出闸。船     

船闸工程质量通病及其防治措施

通过对船闸输水廊道砼裂缝的形成机理、砼原材料质量检测、砼配比设计、外掺剂性能检测、砼原型观测等进行研究,结合江苏淮安、淮阴两座三线船闸施工的具体实践,从设计、施工、养护等方面提出了廊道裂缝防治的一系列措施。     

聚丙烯纤维砂浆在船闸闸室墙裂缝修补中的应用

混凝土闸室墙是船闸枢纽中最为重要的水工结构之一。因混凝土施工质量控制不严格、大型船舶擦碰及地基沉降等原因,导致闸室墙在使用过程中出现裂缝、破损、渗水甚至形成贯通缝,严重威胁船闸结构整体安全。在闸室墙裂缝修补中,一般采取注浆、高强砂浆封堵或混凝土塞填等常规修补手段,因为素水泥浆、砂浆及混凝土具有干缩性,易开裂,结合差,修补效果均不理想。结合江苏省宿迁市皂河二号船闸闸室墙裂缝修补实例,探讨采用聚丙烯纤维砂浆修补船闸闸室墙的可行性。结果表明,聚丙烯纤维砂浆具有抗磨、抗裂、防渗、防冻等特点,可显著提高闸室墙裂缝修补效果。     

深井廊道输水弧门安装及调试

富春江船闸扩建改造工程输水弧门,系深井廊道工作门,尺寸和重量大,整体运输有难度,安装现场地域偏狭小;工作控制水头高,采用液压启闭,启闭机与门体连接运动件为四连杆机构,精度较高。在统筹制造、物流、安装及调试、水力学对该门安全控制的要求,有其相当的特殊性。本文展现了弧门的安装调试,协调解决节点问题的过程。     

多线分离式船闸相邻闸室墙连接方式研究

多线船闸已成为航运建设发展的趋势。根据长沙枢纽双线船闸分离式闸室典型结构段,针对其相邻中间闸室墙不同的连接方式,进行数值仿真比较分析。结果表明,中间闸室墙连接方式的差别,对结构的位移、地基反力和内力分布情况影响较大,假如处理不当,闸墙结构可能有倾覆的危险;采用混凝土浇筑连接,可有效降低结构的安全风险,且浇筑厚度越大,效果越明显。研究成果可为多线船闸设计和施工提供参考。     

长沙综合枢纽船闸下闸首底板合缝时机研究

为防止船闸底板开裂,长沙综合枢纽采用"墩底分浇、预留宽缝、后期合缝"的工序对其坞式船闸结构进行施工。这样设计时应考虑分缝位置、施工顺序、合缝时间等因素,但在常规设计方法中难以考虑和进行计算。近年来迅速发展的工程结构数值仿真技术可以弥补常规计算方法的不足。根据枢纽船闸下闸首的相关设计资料建立三维数学模型,通过计算分析合缝时机设计方案下的闸首结构内力及其地基反力,提出了回填至25 m高程后,再合缝的优化方案,并验证了其可行性。其研究成果可为设计、施工部门的相关决策提供科学依据。