金鸡滩水利枢纽船闸输水系统型式选择及优化研究

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1、科研与管理水利规划与设计20l0年第4期金鸡滩水利枢纽船闸输水系统型式选择及优化研究谭巧矛(广西南宁水利电力设计院南宁530001)【摘要】金鸡滩水利枢纽船闸属中水头大型船闸，具有设计水头较高(13．80m)，闸室长宽比较大(达15．83)，断面小、流量大等特点。该工程采用闸墙长廊道侧支孔分散输水系统型式，在设计中参考和借鉴了国内外的研究成果和工程实践经验，并结合水工模型试验成果对输水系统的布置和各部位尺寸进行了优化，对拟建的同类型船闸工程有借鉴作用。【关键词】闸墙长廊道输水系统型式选择尺寸拟定优化船闸金鸡滩水利枢纽【中图分类号】TVU641【文献标识码】

2、B【文章编号】1672—2469(201O)04—0022—03[DOI编码】10．3969／j．issn．1672—2469．2010．04．009贯通上、下游，并设有一系列侧支孑L所组成，充、1概况泄水时水流由闸墙廊道侧支孔输水的水流进出闸室金鸡滩水利枢纽位于西江航运干线、右江“黄的，因此它的输水水力性能比集中输水系统有较大金水道”中游隆安县城上游8km处，为右江综合提高，丽它的结构由于在闸室底部没有廊道，因此利用规划中的第六梯级，是一个以发电、航运为比其它分散输水系统要简单，与集中输水系统相主，兼有电灌、供水、养殖和旅游等综合效益的水比，虽然闸墙工程

3、量因有廊道而有所增大，但由于利枢纽工程。船闸位于枢纽的左岸，采用单线单级它可以不设镇静段，缩短了闸室长度，工程量的增船闸布置型式，按Ⅲ级船闸规模设计。最大通航标加并不显著，尤其当船闸水头达10m左右时，其准为一顶2×1000t分节驳船队，设计船队尺度为价格性能比明显优于集中输水系统。因此，它是一160．0×10．8×2．0(m)(长×宽×吃水深)，闸室种适合中等水头、重力式闸墙的较优船闸输水系统有效尺度为l90．0×12．0X3．5m(长×宽x槛上型式。水深)，最大通航水头为13．80m，属中水头大型2．2金鸡滩船闸输水系统型式选择船闸。输水系统采用闸墙长

4、廊道侧支孔分散输水系金鸡滩船闸长宽比达15．83，针对闸室长宽比统型式。船闸工程于2005年12月建成并通过验收较大，其断面小流量大的特点，合理选择输水系统投入运行。类型，确定进水口及出水口消能布置型式，使闸室闸墙长廊道侧支孑L输水系统型式对于船闸闸室及上、下游引航道的流速满足规范要求，是船闸成采用分离式结构型式，在闸墙底部布置主廊道是经功的关键所在。济的，但该输水系统型式对阀门单边运行的适应性根据《船闸输水系统设计规范》(JTJ306～较差，单边出流使船舶所受的横向力较大，不利于2001)输水系统类型的选择公式：船只稳定。因此，合理确定并优化输水系统的布

5、置”2一√式中：及各部位尺寸，改善闸室的水流条件，是本船闸工H程输水系统设计需要研究解决的问题。——判别系数；H——设计水头(m)；2输水系统型式选择T——闸室灌水时间(rain)。2．1闸墙长廊道侧支孔输水系统的特点船闸闸墙廊道侧支孔输水系统由布置在闸墙中作者简介：谭巧矛(1966一)，女，广西上思县人．高级工程师。·22‘科研与管理水利规划与设计2010年第4期根据设计通过能力，船闸输水时间要求10min左越小；值越小，有利于前后支孔出水均匀，但将右。经过计算得m：2．69。增加出水孑L段水头损失。根据我国部分已建船闸由于一2．69，在2．5～3．5之

6、间，根据规范a、口值表明，一般船闸出水段长度为闸室有效长该船闸可采用集中输水系统，也可采用分散输水系度的0．7倍左右，a值均大于1．0，值为0．95左统，鉴于金鸡滩枢纽为右江水运主通道的重要工右。经比较，取主廊道断面为2—2．7×3．0m，与程，且船闸规模较大，通航保证率要求较高，对集输水阀门面积比为1．25。闸墙每侧设36个侧支中输水系统来说，该船闸的水头显然较高，因此推孔，分为3组，上游至下游孔口尺寸分别为0．50荐采用分散输水系统方案。因其／2／．值大于2．4，因x0．47m。(I2孔)、0．50x0．42m(I2孔)、此选择第一类分散输水系统——闸

7、墙长廊道侧支孔0．50×0．37m。(I2孔)，总面积为15．I2m，J9值方案。为0．94，略小于0．95。根据南京水利科学研究院的研究成果分析，对3输水系统布置及各部分尺寸的确定于相同断面的出水孔，当口一1．0，顺水流方向首3．1闸墙长廊道侧支孔输水系统研究与应用概况末出水支孔的平均流量比为1：1．3。为保证出水孑L闸墙长廊道侧支孔输水系统最早出现在美国，段在输水过程中较长时段内能均匀进入闸室，将出且应用十分广泛，早期的布置支孔最大限度地等距水首末孔面积比确定为与相同断面时流量比的相反离布置在闸室长度内，支孔轮廓也是粗糙的，仅适值。金鸡滩船闸出水段顺水

8、流方向首末出水孔分段用于低水头船闸，以后通过实践与研究，对布置的面