葛洲坝船闸水工建筑物运行维护管理实践

葛洲坝船闸水工建筑物的质量直接影响水利枢纽的使用寿命。葛洲坝船闸运行38年以来,严格执行国家、部颁法律法规及标准对其水工建筑物进行运行维护管理,建立科学规范的维护管理体系,加强日常巡查、仪器监测、日常维护和监测数据管理,采取船闸监测设施自动化改造、结构缝渗漏处理等工程处理措施,创新船闸检修施工方法、工艺和技术,构建船闸快速检修体系,组建专业船闸检修队伍,不断提升运行维护的管理能力和水平,从而确保葛洲坝船闸水工建筑物安全、稳定运行。     

适应通过能力发展需求的多线船闸输水系统设计与应用

针对通过能力日益增长背景下的多线船闸输水系统设计问题,以西江长洲枢纽四线船闸群为例,总结了不同阶段通过能力需求引起的船闸设计规模变化。针对二线船闸规模小、一线船闸闸室宽度大、三线四线船闸并列布置同步建设且规模巨大的特点,分别介绍了各船闸输水系统的设计理念。采用物理模型试验手段,提出了二线船闸采用消力槛强迫消能、一线船闸采用双明沟消能、三线四线船闸采用互通省水布置等创新成果,并通过原型观测验证了创新成果实效性。提出两条建议:多线船闸总体布局应将高等级船闸布置在河心侧、低等级船闸布置在河岸侧,输水系统设计应综合考虑地质条件、结构形式、水力指标等因素。     

船闸浮式系船柱受力状态数值模拟*

船舶大型化的快速发展对通航设施提出更高的要求。目前，大型船舶停靠主要采用船闸浮式系船柱的方式，但在使用过程中存在系缆不规范、船舶进闸速度过快、无法进行船舶入闸安全预警、系缆系统超载等问题。针对葛洲坝1号船闸工程中浮式系船柱结构特点，采用数值仿真方法对船闸浮式系船柱上部结构的受力状态进行有限元分析。通过提取1～3号板、4号管应力变化数据，确定浮式系船柱的应力集中区和受力敏感区主要为靠近系船柱处，为船闸浮式系船柱受力状态安全预警的现场试验方案提供理论基础。     

大型人字门水动力特性综合研究*

船闸大型人字门具有平面尺度大、挡水水头高、淹没水深大等特点，其性能及运行安全问题与水动力学特性密切相关。采用数学模型与物理模型相结合的方法，对大型人字门水动力特性开展综合研究。在分析门库边界条件对人字门动水阻力矩峰值影响特性的基础上，提出科学合理的大型人字门门库体型，确定门底间隙、门库深度以及门库与上下游边墙的连接方式。通过1:20的人字门物理模型，研究匀速和变速运行条件下的人字门启闭力和动水阻力矩特性，分析不同启闭方式下的人字门门位和角速度的变化规律，并提出大藤峡船闸人字门变速运行方式。试验结果表明，该变速运行方式可显著降低人字门最大启闭力、减小启闭机设计难度。通过研究船闸及枢纽不同运行工况下的惯性水头和反向涌浪特征指标，以及反向涌浪作用下的人字门漂移特性，提出应对大型人字门漂移的综合措施。     

犍为船闸安全监测与施工

针对大口门船闸施工期安全问题，依托岷江犍为船闸，对船闸上下引航道、上下闸首及闸室各部位的沉降和位移、墙后土压力、基底压力、墙底渗透压力、关键部位的混凝土和钢筋应力、应变进行监测。结果表明，船闸土压力测值变化主要受上部混凝土浇筑及墙后回填土压力影响，应变计组的各测点测值初期主要受混凝土水化热影响，后期主要受周围混凝土浇筑影响，钢筋计的各测点测值主要受上部混凝土施工应力变化影响。船闸施工过程中应合理安排混凝土浇筑时间，控制混凝土水化热。     

水工船闸砼浇筑质量的施工控制研究

船闸构造复杂,运行工作环境特殊,对砼浇筑质量的要求尤其严格。文章围绕船闸砼料、大体积砼体防开裂、施工浇筑以及浇后养生的质量控制技术进行研究,对建设牢固安全的水工船闸工程,有技术借鉴和实用参考价值。     

大洑潭已建船闸下游航道通航水流条件改善措施研究

已建大洑潭船闸位于分汊河段江心洲侧。针对船闸下游引航道口门区斜流及回流较大、洲尾两汊汇流区斜流较大、船舶无法安全通航的问题,提出改善措施,并采用1∶80正态整体水工物理模型,对各整治方案进行验证。结果表明,推荐的适当延长船闸下游导航墙长度、洲尾新建顺坝的整治措施可以有效改善船闸下游通航水流条件。     

三角闸门双重耗能防撞系统设计

结合裕溪一线改扩建船闸三角闸门的方案设计，提出一种泡沫铝夹芯板-弹簧支撑杆件的新型三角闸门双重耗能防撞系统。通过对三角闸门新型防撞系统进行船舶撞击的数值模拟，得知防撞系统受撞过程中的受力特征和能量转化规律。对泡沫铝厚度和弹簧支撑杆件刚度进行参数分析并与传统防撞系统进行对比，结果表明泡沫铝夹芯板和弹簧支撑杆件的联合使用可以减轻防撞系统自重力，减小船舶撞击力。     

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。