三峡船闸人字门顶升时机与工艺探讨

人字门的顶升检修是船闸检修的一个重要工程技术问题。文章对人字门顶升检修的方式、时机以及工艺进行了阐述,并提出了需要进一步研究和实践的问题。     

三峡船闸输水阀门运行参数优化

三峡船闸为连续5级船闸,工作水头高,同时两线船闸相邻,船闸与升船机共用下游引航道,使船闸水力学问题的难度超过了已建的世界船闸工程,是船闸设计的关键技术问题之一.根据合理布置船闸输水系统方式的条件,通过在运行实践中不断优化阀门运行参数,成功地解决了4级运行下行船舶一闸室待闸等问题,而且具备了阀门工作水头从45.2 m提高到47 m的工作条件,实现了5级运行改4级运行,有效提高了船闸的通过能力.     

三峡船闸通过能力的研究

分析三峡船闸通航现状和船闸拥堵造成的影响,预测三峡船闸通航需求及船闸实际最大通过能力,提出三峡船闸通过能力不足问题的解决办法及相应对策建议.     

三峡船闸转为五级不补水运行

2012年,三峡水库在前期调洪的基础上开始蓄水,逐步抬升水位,原则上9月30日蓄水位按165.0 m控制,10月底或11月份争取蓄至175.0 m。至9月14日8时,三峡坝上水位已达到164.69 m,按照设计运行要求,三峡船闸由五级补水运行转换为五级不补水运行。结合三峡船闸上下游水位组合计算的门槛最     

三峡船闸钢闸门防腐技术应用

三峡船闸钢闸门防腐是制约船闸检修工期的主要因素。钢闸门腐蚀的主要原因是电化学腐蚀。分析阴极保护技术和涂层防腐技术的机理和优缺点,认为三峡船闸钢闸门防腐既治标又治本的最佳方法是阴极保护技术和涂层保护结合使用。     

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。     

株洲二线船闸设计最高通航水位的确定

设计最高通航水位是船闸工程建设的关键技术参数之一,它直接影响船闸通过能力、建设工期和投资。针对株洲二线船闸工程设计最高通航水位取值的问题,根据株洲枢纽处洪水暴涨暴落、峰值历时短的水文特点,进行枢纽设计挡水位和不同重现期洪水历时分析,对船闸口门区通航水流条件、航道通航条件及不同特征水位时二线船闸工程投资情况进行论述,采用模型试验验证和测算投资比较的方法,得出"株洲二线船闸设计最高通航水位宜采用10 a一遇洪水标准"的结论。该研究方法对山区、丘陵区枢纽扩建船闸工程具有借鉴意义。     

提高三峡船闸过闸效率的通航组织模式

通过研究分析影响过闸效率的变量与不变量,总结出待闸船舶进入闸室的移泊时间作为变量的内在规律性,即进闸移泊时间的差异性是由闸室外待闸级数的多少决定的。论证了将现行五级船闸运行两级停泊待闸改变为五级运行五级待闸通航组织模式的必要性,以及在三峡枢纽原设计通航设施基础上增建必要工程措施的可行性。为三峡通航管理机构适时开展待闸与过闸无缝衔接的通航组织工作、大幅提高三峡枢纽过闸运量(在2017年水平年基础上约提高1200万t)、服务长江经济带发展提供参考性依据。     

三峡船闸允许过闸船舶最大吃水的确定

针对三峡船闸过闸需求增加和船舶大型化发展对允许过闸船舶的最大吃水需求的问题,在相关管理规范基础上结合模型研究,分析三峡船闸门槛水深、船舶航行下沉量及安全富余水深要求,以三峡船闸门槛水深5.125 m、5.5 m和6 m为参考,分别确定该水深期间允许过闸船舶的最大吃水,为对外发布吃水控制标准提供依据,对过闸船舶配载发挥指导和参考作用。     

三峡船闸实际通过能力的一个动态模型*

为更好地掌握三峡船闸通航潜力,采用结构化和动态化的方法,建立了三峡船闸实际通过能力的动态化模型,描述货船载重吨、闸次、艘次、闸室面积利用率等参数与船闸通过能力的动态关系,计算2011—2030年三峡船闸实际通过能力,预计2015年后船闸通过能力将逐步饱和,船闸挖潜空间有限,建议抓紧优化标准船型系列,同时尽快开展新建通航设施的研究论证。     

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。     

三峡船闸通过能力分析

采用结构化和对比方法,基于三峡船闸运行统计数据,测算了今后5年三峡船闸通过能力,对提高通过能力措施的可行性进行了分析,指出继续通过船舶大型化提高船闸通过能力的潜力有限,三峡船闸通过能力将逐渐饱和,难以满足快速增长的过坝运输需求.建议优化标准船型系列,同时尽快开展新建通航设施的研究论证.     

三峡升船机船厢补排水系统对接装置设计

针对三峡升船机船厢补排水系统在使用过程中存在操作繁琐、安全隐患多和效率低下问题,进行了船厢补排水系统结构特点及补排水工艺的研究。设计了补排水系统对接装置,分析装置的受力情况,为装置的设计校核提供理论指导。提出了两种对接装置的安装布置方案,并对比得出了两种方案的优缺点,同时优化了三峡升船机船厢补排水工艺。结果表明：设计的对接装置可提高船厢补排水效率和人员操作的安全性,实现升船机船厢补排水一体化操作,为三峡升船机安全运行提供保障。     

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。     

通过三峡升船机的船舶排水量校验技术

受三峡升船机船厢结构强度的限制以及防止船舶发生触底,通过升船机的船舶排水量不能超过3 000 t,但目前行业内暂无相应的船舶排水量快速校验方法。通过分析不同类型船舶三维尺度与排水量的对应关系,以船舶方形系数为关键点,得出快速计算船舶总排水量的经验公式,并通过实例验证,从而提出校验三峡过坝船舶排水量的校验方法。结果表明,船舶排水量计算经验公式精度符合要求,提出的校验方法快速、准确。     

三峡双线船闸灌水引航道内波动叠加的数学模型计算

文章采用理论分析和数值计算的方法,结合三峡水利枢纽上游引航道,研究了船闸灌水引航道非恒定流的波动特性和改善措施,得到了三峡船闸灌水组合运转的最不利情况和减小波高的方法。     

枢纽扩建船闸工程上游设计最低通航水位的确定

上游设计最低通航水位是船闸工程建设的关键技术参数之一,直接影响船闸使用性能、投资和工期。针对已建枢纽扩建船闸工程上游设计最低通航水位取值的问题,根据株洲枢纽实测水位,进行枢纽实际最低运行水位和保证率水位的分析,对不同特征水位时二线船闸工程投资情况、一线船闸运行情况及渠化梯级间水位衔接情况进行论述,采用模型试验验证和测算投资比较的方法,得出株洲二线船闸上游设计最低通航水位宜采用38. 3 m的结论。该研究方法对山区、丘陵区枢纽扩建船闸工程具有借鉴意义。     

临淮岗复线船闸设计最低通航水位分析

枢纽的建设及运行会对河道水位形成的物理条件造成影响,并导致设计最低通航水位统计样本出现非一致性,而剔除破坏前的水位序列将导致统计样本代表性不足。以临淮岗复线船闸为例,针对枢纽的建设、运行和非汛期蓄水导致水位样本出现非一致性,综合考虑上游来水变化趋势、人为因素对水位的影响程度、近远期的调度方案以及工程的实际情况,确定设计最低通航水位采用的代表性资料,并计算得到闸上、闸下设计最低通航水位。结果表明,采用2007—2018年水位资料计算出的闸上、闸下设计最低通航水位分别为19. 27、17. 14 m。