水位波动对三峡升船机运行的影响

三峡升船机水位波动受电站调峰、船闸泄水等因素影响,变化非常复杂,下闸首水位变率可达0.9 m/h。三峡升船机运行期间,水位波动导致的停机故障占比约29%,经常影响升船机运行安全。通过收集升船机运行停机故障数据并展开分析,研究水位波动对升船机运行的影响,并从运行对接前期、船厢与闸首对接期间、开船厢门期间、船厢与航道连通期间4个阶段提出水位监测应对建议。在易受水位波动影响的敏感环节应提前做好水位趋势预判,掌握水位波动规律,及时采取相应措施避免三峡升船机发生停机故障。     

三峡升船机145 m水位上游对接厢内水面波动特性实船试验研究*

与其他升船机相比，三峡升船机具有上游通航水位变幅大的特点，同时还受三峡五级双线船闸充水影响。通过4条不同船型、尺度、排水量的船舶13个航次的实船试验，获取了三峡升船机上游145 m水位下，上游水位变化对船厢对接过程的影响，主要内容为船厢水面波动及变化特性，为三峡升船机过机船舶技术要求的制定提供了重要依据。研究发现，当上游水位在145～150 m时，受双线船闸充水影响，升船机上游引航道水位变化对船厢上游对接影响明显加剧，且易导致船厢水深不足，影响升船机及船舶安全。     

浅析三峡—葛洲坝水利枢纽快速通道作用的发挥

本文在三峡升船机(以下简称升船机)、葛洲坝三号船闸(以下简称三号闸)基本概况、功能定位的基础上,分别对升船机发挥三峡枢纽快速通道作用的预期和三号船闸现有通航作用进行了分析,分析表明只有三号船闸与升船机匹配运行才能充分发挥三峡葛洲坝枢纽快速通道作用相关结论并提出了相关建议。     

水位变动对三峡升船机船厢下游对接运行操作的影响

三峡升船机下游引航道具有水位波动大、变化快的特点。为减少水位变动对三峡升船机船厢下游对接运行操作的影响，采用最小二乘拟合的方法，建立船厢下游对接时船厢水深、船厢与下游偏差拟合数学表达式，得出结论：船厢下游对接时船厢水深、船厢与下游偏差是线性对应的。根据三峡升船机现阶段运行操作现状，结合船厢水深、船厢与下游偏差变化，提出船厢下游对接不同时段的运行操作应对策略，为三峡升船机运行操作提供经验。     

缩短三峡升船机船舶进厢时间的措施

为进一步提高三峡枢纽通过能力,根据对现阶段三峡升船机船舶过厢现状的分析,发现三峡升船机设备运行时间相对稳定,船舶进厢时间是影响船舶过厢时间的主要因素,结合三峡升船机船舶调度指挥运行实际提出缩短船舶进厢时间的应对措施。船舶进厢时间明显缩短对提升三峡升船机通航效率具有重要意义。     

三峡升船机下游引航道非恒定流波动特性试验研究*

通过1:80的三峡枢纽及下游引航道整体物理模型研究了典型的大坝泄洪、电站调峰、船闸泄水及其叠加工况下的升船机下游引航道非恒定流波动特性。结果表明：三峡枢纽下游引航道内的水位波动是引航道波流运动和两坝间流量差引起的河道涨、落水长波耦合叠加的结果。枢纽进行百年一遇洪水调节时升船机下闸首水位波动最大小时变幅061 m/h。当大坝泄洪单次调节流量小于2 000 m3/s时,升船机下闸首水位波动小时变幅小于042 m/h。电站调峰运行时,升船机引航道水位波动首波幅值随流量变幅和变率的增大而增大,最大小时变幅则取决于流量变幅和两坝间净流量大小。船闸双线同时泄水时升船机下闸首水位最大小时变幅018 m/h,基本不影响升船机运行。     

三峡升船机闸首工作门位与通航水位关系研究

三峡升船机具有上游水位变幅大、下游水位变率快的特点,为保证船厢与工作门准确对位,升船机闸首工作门必须根据上下游水位变化不断调整门位。文章分析升船机闸首工作门在不同门位对应设计通航水位的临界水位附近变化时,升船机可靠运行的极限水位和最高挡水水位,为升船机安全运行提供理论依据。     

三峡升船机建设运行及三峡水运新通道建设研究

有关设计单位和科研院校组织开展了三峡枢纽水运新通道建设和葛洲坝枢纽船闸扩能的前期研究,本文对三峡升船机建设运行及三峡水运新通道建设研究进行了分析,并提出了建议。     

浅析三峡—葛洲坝两坝间近坝段汛期水位流量关系

三峡工程建成后,三峡—葛洲坝枢纽之间的两坝间河段采取三峡梯级调度、葛洲坝水库反调节的联合梯调运行方式,改善两坝间及葛洲坝坝下的水流条件保障航运安全。本文通过分析三峡—葛洲坝枢纽两坝间河段的自然条件、联合调度方式和实测水情资料等,对汛期两坝间近坝段主要断面水位、流量变化趋势进行比较。根据分析成果找出汛期两坝间近坝段河段主要特征断面水位变化规律。     

径流式枢纽改扩建船闸确定最低通航水位的方法

低水头径流式电站往往为不调节水库。为控制库区淹没线,洪水期常采用预泄腾空库容的方式运行,受洪水流量及持续时间不同的影响,不同时期枢纽运行的低水位变化较大,给确定船闸最低通航水位带来了复杂性。以湘江大源渡航电枢纽新建的二线船闸工程为例,采用综合历时曲线法和瞬时水位持续时间、次数进行分析,结合河段的通航实际情况,确定船闸最低通航水位,可为类似径流式枢纽确定船闸最低通航水位提供借鉴。     

三峡船闸闸室水位检测工艺的优化与应用

闸室水位检测是船闸正常运行的一项重要检测工艺。在三峡船闸目前闸室水位计布设的基础上,以南线船闸1#、2#闸室作为试验对象,在相邻两个闸室的4个水位计井中各增设2支水位计,根据奇数表决法的原理,每个水位计井中的3支水位计形成自动判断机制,增加单点水位检测的可靠性,并实现单点水位计跳变在线故障检测、异常预警和不停航条件下的故障水位计更换等功能,解决了原单支水位计无法实现自校准判断的难题。     

承船厢二维非线性晃动的分析

本文根据流体力学势流理论和刚体动力学原理并借助"Mathematica"符号计算软件,建立了描述升船机承船厢悬挂系统的刚体竖直振动及纵摆振动和厢内水体运动相互耦合的非线性动力学数学模型,推导了非线性耦合动力学常微分方程组及其线性化方程的系数矩阵,提出了系统线性稳定性的判定方法;通过计算三峡全平衡垂直升船机钢丝绳卷扬方案承船厢悬挂系统的线性化动力学方程系数矩阵的特征值,并对非线性微分方程的动态响应进行数值仿真,对升船机承船厢悬挂系统的稳定性以及非线性因素对稳定性的影响等问题进行了初步的研究.     

三峡船闸通过系统与智能运行模式探讨

三峡船闸通过系统是一个以时间为基准轴的伺服过闸时间过程系统。从系统工程的角度探讨三峡船闸过闸作业过程,分析三峡船闸通过系统智能化的核心需求,提出该系统的智能运行平台的技术框架与主要功能,为三峡船闸及类似船闸的智能运行平台建设提供理论支撑。     

加强三峡通航技术研究，促进航运高质量发展

随着三峡枢纽的建成,上游库区航道明显改善,过闸货运量快速增多,船闸通过能力和过闸需求间的矛盾日益突出,三峡通航成为制约长江航运进一步发展的节点。从船闸快速检修技术、船闸运行组织、升船机运行维护等方面提出技术研究方案,以进一步提高三峡、葛洲坝船闸、升船机通过能力,开创三峡通航新局面。     

三峡船闸通过能力影响因素分析

摘要：总结三峡船闸近五年的运行情况及运行数据指标,对进一步提升船闸通过能力和船闸效率的影响因素进行了分析。指出通航设施不能满足现实需求、过闸船舶类型复杂多样以及复杂的自然环境是影响三峡船闸效率及其通过能力充分发挥的主要因素。提出设置待闸闸室、船型标准化等对策和建议。     

高水头省水船闸水工结构及输水系统研究

长江上游地区水头高、流速快、水位变幅大,对通航建筑物提出了较高的要求,采用升船机形式较难解决运量小、高地震烈度对塔柱的横向位移要求等问题;多级船闸形式又面临耗水量巨大、下游引航道流态不佳等问题。省水船闸是解决上述问题的有效结构形式,但在我国的应用经验较为有限。以三峡新通道工程为依托,从省水船闸的工作原理出发,分别对结构选型、省水池布置、结构高程及尺度确定、输水系统的计算流程和参数确定方法等关键问题进行研究,并通过结构核算、输水效率、省水量3个方面说明省水船闸方案的可行性及其相对于梯级船闸的优越性。     

船型标准化率对三峡船闸实际通过能力的影响

推进船型标准化是提高三峡船闸实际通过能力的有效途径之一。为定量研究船型标准化程度对船闸实际通过能力的提升效果,在研究三峡库区船舶过闸流程的基础上采用系统仿真方法构建三峡库区船舶过闸仿真模型,模拟不同船型标准化率下三峡船闸的实际通过能力。仿真试验结果表明:仿真模型可以真实地反映三峡库区船舶过闸情况;船型标准化率达到90%以上时,标准船型对提升船闸运行效率的优势凸显。相比于对船闸实际通过能力的提升,船型标准化率的提高对船舶过闸服务质量的改善更为显著。     

三峡枢纽船闸水域船舶安全航速最小能见度分析

针对三峡枢纽因能见度不良严重影响过闸效率的难题,通过实船测试等原型观测手段,分析阵雾条件下过闸船舶单向控制性通航操纵特点,并实测制动冲程数据,借鉴同类船舶测试应用的经验公式,计算代表性船舶的制动冲程。从偏安全角度,分析三峡枢纽船闸水域规定的安全航速对应的最小能见度。结果表明,阵雾条件下200 m的能见度,能够满足船闸水域控制性通航要求,为进一步提高三峡枢纽通过能力提供参考。     

三峡船闸智能自动化运行方式的可行性研究

目前三峡船闸南北两线运行方式为集控半自动运行方式,人为因素在船闸运行安全中占比较高。为了规避人为因素在船闸运行中带来的风险,提高船闸的可靠性和安全性,研究连续多级船闸的智能自动化运行方法。船闸智能化自动运行系统主要由3个部分组成,包括船方确认、船闸闸室自动监测和集控监测。对船闸智能化运行方式实施方法和3个部分的选择进行探讨。