船闸的输水系统

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1、渠化工程河海大学港海学院港航系第五章船闸的输水系统5.1概述5.1.1输水系统组成及基本要求进水口、阀门段、廊道、出水口、消能工、镇静段等组成。基本要求：1）输水时间要求2）良好停泊条件3）各部位不应水流冲刷、空蚀等破坏4）性价比高5.1.2输水时间一般7~10min，水头较大时，8-12min；最大一般不超过15min。5.1.3船舶停泊条件船舶允许系缆力的基本概念。船舶承受水流作用力小于允许系缆力。1）为啥这样定？2）注意顶推船队的允许系缆力确定！5.1.4输水系统运行安全技术指标若干规定，如

2、：闸室水面升降速度，引航道流速、波动限值，廊道负压，进水口漩涡，廊道流速，惯性超高值，等等5.2船闸输水系统类型及选择1、输水系统的型式可分为集中输水系统，又称头部输水系统，廊道集中布置于闸首内，集中出流，犹如不带花洒的水龙头。分散输水系统，又称长廊道输水系统，廊道分部与闸首、闸室，在闸室底板、或闸室墙，分散出流，犹如带花洒的水龙头。两种系统形成的作用力，有很大的区别，适用于不同水头。2、判别系数m=T/√Hm>3.5，集中输水系统m<2.5,分散输水系统2.5

3、.1集中输水系统1、集中输水系统水力特性水力特点是水体在闸室的一端流入或流出。（1）流速力。水流纵向流动对过闸、停靠的船舶产生作用力；其大小与流速有关，一般情况下，灌泄水过程中，均比较小。（2）波浪力。非恒定流形成长波，造成水面倾斜，使船舶受力。大小与流量增率、过水断面积有关。灌水初期较大，可通过阀门开启方式改善之。（3）局部力。集中出流处，水流流速分布不均匀，有掺混、旋转和紊动，局部水流对船舶产生冲击力。应该知道，进入闸室的总能量一般无法改变（除消耗于输水系统外，全部进入闸室），集中输水系统设计

4、关键：能够做的就是调整流速均匀性，减小局部力的大小。（a）进入闸室前。利用消能室、消能工，在横断面上，（闸室宽度、水深方向），尽量调整流速均匀；（b）进入闸室后。利用镇静段，使水流进一步扩散均匀，减小水流作用力。2、集输水系统型式（1）短廊道输水：大多成为环绕（环形）短廊道输水。分有无消能室两种。（a）无消能室，常用于无帷墙、帷墙高度较小的闸首。特点是平廊道。对冲消能为主，辅加以消力槛、消力池等消能设施。（b）有消能室，适用于有帷墙空间的上闸首。在闸首口门下方的底板内设置消能室，使水流廊道出口后，

5、进入闸室前，先消能室内，充分（对冲，5-2a）掺混消能，（或分道5-2b)均匀扩散，降低出流的强度。消能室，可分封闭式、格栅式（教材没有）。（c）槛下输水。这是一种秦淮新河船闸（一线）采用的型式。特殊的型式，全宽出流，一扇空腹阀门。（2）直接利用闸门输水利用门缝、门下、小孔输水。各具特色。总体特征是：全宽出流、垂直跌落，惨气严重，底部流速大。利用对冲、水垫、扩散等方式进行消能。（3）组合式输水如三角门门缝输水与短廊道输水结合。3、集中输水系统的消能工1）消能设施（1）消能室：封闭式、开敞式、格栅式

6、等（2）消力槛、消力齿：竖向挑流，将底部流速大向上挑起；（3）消力梁：结合消能室使用，调整流速竖向分布。下密上疏。（4）消力栅：调整水流横向分布。（5）消力池：（6）其它2）消能工分类第一类：无消能工。利用水流的对冲（环形短廊道）、扩散（闸门小孔）、水垫（门下输水，未淹没时）消能。三角门门缝输水，几种作用兼有之。第二类：简单消能工。无消能室、以及图5-2a的简单消能室。第三类：复杂消能工。复杂消能室。图5-2b,图5-5，图5-6，以及格栅式注意的是，下闸首相对上闸首，可以降低一个档次选择消能工4

7、、集中输水系统布置原则1）布置原则满足输水时间和停泊条件的基本要求，具体（1）水头损失小，流量系数大，满足输水时间；（2）便于水流消能和扩散；（3）平面上应闸室或下游引航道布置相适应；（4）注意立面上布置，尤其要适应闸室最大平均流速出现时刻的闸室水位。这个水位时，消能室应该淹没的。否则说明，消能室没充分发挥作用；2）波浪力减小措施：减小灌水初期的流量增率（1）延长开启时间，均匀慢速开启；但延长了时间（2）先慢后快开启；不过大影响输水时间（3）下小上大的断面5、集中输水系统布置要求进口、出口、弯曲段

8、、直线段、阀门段的具体要求。具体设计时，按条款一一对照执行。1）进口，防止漩涡，要有足够淹没水深；限制流速小于4m/s；2）出口，要扩大，增加对冲消能效果，通常为阀门处廊道面积的1.2~1.6倍，并应设置分流导墙（墩）；3）弯曲段，应控制转弯半径，特别是内侧最小半径，防止负压出现；4）直线段，满足阀门布置，并使阀门前后水流分布均匀和充分扩散，一般不小于1.3~2.5廊道宽度5）阀门位置，宜设置在高程最低的直线段上，以改善阀门工作条件。5.2.2分散输水系统1、分散输水系统水力特性沿