船闸闸底三支廊道顶缝出水输水系统研究

研究闸底三支廊道的输水条件，测试闸底三支廊道顶缝出水输水系统在不同水级时船闸的水力特性，闸室内水流条件，闸室内船舶停泊条件以及不同水级在不同阀门开启工况下，输水廊道压力的变化情况。     

船闸闸墙长廊道侧支孔水力特性

船闸闸墙长廊道侧支孔充水具有不均匀性,影响闸室停泊条件。通过建立CFD数学模型,并经物模验证,研究闸墙长廊道侧支孔充水的水力特性及其对闸室自由水面运动的作用。结果表明,充水初期与后期的支孔流量分配规律相反,充水不均匀造成闸室水面长波运动。     

船闸输水廊道进(出)口布置型式的研究

根据山区、丘陵地区船闸输水廊道进（出）口的布置型式,研究了几种典型布置进（出）口面积比与阻力系数关系,提出了有关设计原则.     

船闸闸墙长廊道侧支孔水动力研究

闸墙长廊道侧支孔输水系统广泛应用于中水头船闸,研究支孔出流特性对改善闸室水流条件具有重要意义。建立了船闸闸墙长廊道侧支孔整体输水系统三维紊流数学模型,采用动网格技术及用户自定义二次开发(UDF)模拟平面输水阀门开启过程,利用物模实测的闸室水位、输水流量验证数学模型,分析船闸灌水过程中侧支孔流态、流速及流量分配随输水时间的动态变化规律。研究表明:侧支孔的流速、流量、射流长度随输水时间呈先增大后减小的趋势,上下游支孔间的流速差异呈现先减小后增大的趋势。     

渠江金盘子船闸输水系统研究

简要介绍渠江金盘子船闸底中长廊道侧支孔出水式分散输水系统的造型、水力计算、模型试验及结构分析情况，对分散式输水系统设计中的一些难点，重点进行了研究。     

沫水船闸短廊道输水系统布置及试验研究

以沫水船闸工程为依托,建立几何比尺为1∶20的物理模型试验,对短廊道输水系统的水力特性进行研究。针对上闸首出流不均匀的现象提出了新型高效的T型消力梁方案,对下闸首进口存在串通漏斗旋涡的问题提出了扩大泄水廊道进口尺寸的措施。试验表明:优化消能工后,最大横向系缆力减小幅度可达50%,各项水力指标满足规范要求。该研究为沫水船闸设计提供了科学依据,并可为其他短廊道输水系统船闸设计提供参考。     

万安枢纽二线船闸输水系统阀门后廊道选型

万安枢纽二线船闸设计最大水头为32.5 m,针对该高水头船闸输水系统阀门后廊道体型问题,比选研究顶部渐扩＋平底和顶部突扩＋底部突扩两种方案。采用水工整体模型试验和阀门廊道非恒定流常压试验的方法,从闸室充泄水水力特性、水流流态及均匀性、压力特性影响等方面比选。结果显示顶部突扩＋底部突扩廊道在缩短输水时间、改善主廊道和进水口流态、减小下检修门槽压力脉动及空化等方面均优于顶部渐扩＋平底廊道。     

闸墙长廊道输水系统侧支孔均匀布置的水力特性

闸墙长廊道输水系统侧支孔出流不均匀是造成闸室水体流动和闸室水面波浪运动的主要原因。为研究侧支孔均匀布置的水力特性分布规律,通过CFD数值模拟方法分析输水方式、水头差和阀门开启时间对侧支孔出流的影响。结果表明,闸室输水过程中,各支孔流量先增大后减小、支孔流量分配的相对差异也先扩大后减小;闸室灌水时,各支孔流量分配呈由上游至下游逐渐增大然后再稍有减小的趋势,支孔最大流量大致分布在侧支孔出水段的后1/3区域;闸室泄水时,各支孔流量分配从上游至下游逐渐增大;闸室输水时间与水头差和阀门开启时间成正比,闸室灌水比泄水的输水时间稍短。     

嘉陵江沙溪船闸输水系统布置研究

根据《船闸输水系统设计规范》的规定和嘉陵江沙溪船闸的特点,确定输水系统型式采用闸墙长廊道侧支孔输水系统。通过分析船闸闸墙长廊道侧支孔输水系统的特点及其发展概况,总结了国内部分采用闸墙长廊道侧支孔输水系统的船闸特征尺寸,采用水力计算及对比分析的方法,确定了阀门处廊道断面尺寸,提出了具体的输水系统布置,确定了流量系数及输水阀门开启方式。采用船闸输水过程数学模型计算了闸室输水水力特性。研究成果表明,输水系统布置是合理的,提出的输水系统布置及各部位尺寸适合沙溪船闸的具体条件,各输水水力特征值满足规范和设计要求,能够达到预期的设计目标。这种闸墙长廊道侧支孔输水布置是一种适用于具有重力式闸墙结构的中水头船闸性能较优的输水系统型式。     

闸底长廊道输水系统研究

针对闸底长廊道输水系统的廊道、出水孔、消能设施等的布置形式,结合船闸工程建设,开展大量理论分析和物理模型试验研究工作。在总结相关研究成果的基础上,分析闸底长廊道输水系统的输水特性和适用条件,从提高船闸输水效率、改善系泊船舶受力等方面提出消能系统的改进布置形式,并对闸底长廊道输水系统在中水头和高水头船闸工程中的应用给出建议。     

株洲枢纽双线船闸灌泄水引航道非恒定流水力特性研究

为研究双线船闸灌泄水时引航道内非恒定流水力特性,采用三维数值模拟技术手段,以株洲枢纽二线船闸扩建工程为依托,对各工况下引航道内非恒定流进行计算,分析其对引航道内船舶航行及停泊条件的影响,以确定合理的引航道布置型式及船闸运行方式。     

生态礁体布置形式对水流特征的影响

为满足生态需求,生态礁群内需要营造具有特定要求的水动力环境,且结构内部不能淤堵。在淤积型潮间带,需要通过合理的礁体布置,并在波浪作用下实现。针对生态礁体格栅面迎浪对齐摆放、中空面迎浪对齐摆放和交错摆放3种布置方式,通过断面物理模型试验研究生态礁体场内水流形态、流速分布特征。结果表明：1）在波浪作用下,礁体结构内外侧流场均呈三维特征,礁体群内各点流速衰减总体上呈均匀递减的形态。2）在平常波浪条件下,中空迎浪对齐摆放方式流速衰减至0.5～1.0 m/s,较好地符合了生态礁体场内流速的要求。     

麻石船闸改扩建工程下引航道优化布置数值模拟

融江麻石船闸改扩建工程下引航道位于右岸,规划航线偏向河心,下泄洪水斜冲引航道,造成口门区通航条件十分复杂。采取规划航线向右岸侧偏移、布置隔流堤、增加导流墩和改变导流墩轴向角等措施提出3个优化布置方案。建立麻石枢纽下游河道的整体二维水流模型开展仿真模拟,分析比较各个优化方案的口门区的通航水流条件,得出满足通航安全指标的最优布置方案。     

某扩容改造船闸工程闸位平面布置

狭窄空间内船闸扩容改造受诸多因素的影响,其闸位平面布置方案的合理性尤为重要。以某扩容改造船闸工程为例,综合考虑选址、共用引航道宽度、施工过程对二线船闸主体结构及隔流堤安全的影响、施工围堰布置及防洪要求,进行方案比选研究。最终确定闸位布置方案为:两船闸中心线间距为80 m,改扩建一线船闸下闸首上游面与二线船闸下闸首上游面顺水流方向距离为4.4 m。同时,对后期工程设计提出建议。     

成子河船闸闸位选择和平面布置

针对成子河船闸需穿越多重水系,闸位选择受限因素多且引航道通航水流条件复杂的问题,船闸平面布置从水系连通、防洪规划、通航安全、对灌溉排涝的影响、船闸运营管理、征地拆迁和投资等多方面进行了技术经济比选。通过数模在引航道与上下游交叉河流处分别限定300、120 m³/s最大安全通航流量条件,并采用疏浚拓挖增加过水断面和设置导流墙调整主流方向,改善了船闸引航道的通航水流条件。对复杂水系条件下的船闸闸位选择和平面布置有借鉴意义。     

柳江红花二线船闸阀门段廊道压力特性三维数值模拟*

工作阀门是船闸输水系统的咽喉，其性能直接影响船闸的安全高效运行。依托柳江红花二线船闸工程，建立了输水系统整体和阀门段廊道局部三维数学模型，通过对比闸室水位、输水流量及阀门段廊道非恒定压力过程线得出，相比局部三维模型，构建的整体三维模型能较好地模拟阀门后廊道压力变化过程。针对充水过程双边阀门连续开启和单边阀门连续开启进行计算发现，在满足设计输水时间的最不利工况下，阀门后廊道顶部未出现负压现象。计算方法可为船闸阀门水力学数值模拟借鉴参考，模拟成果可对类似工程的安全运行提供技术支撑。     

白马枢纽省水船闸布置及输水水力特性初步分析

绣江复航工程白马枢纽船闸若按常规单级船闸设计,枯水期天然来流量小于船闸正常运行平均耗水量,不能满足船舶过闸用水需求。参照国内外研究成果和经验,提出带两级开敞式省水池的省水船闸和输水系统的布置方案。建立一维数学模型,经不同阀门启闭方式的输水水力指标计算和初步分析,得到较为合理的阀门启闭方式组合、省水率及闸室水力特性。结果表明,按照计算分析得到的较优阀门启闭组合方式运行,输水时间控制在12 min以内,省水率不小于49%,所提出的省水船闸布置方案可有效解决枯水期正常运行水量不足的问题。     

桂平航运枢纽二线船闸平面布置研究

为配合桂平航运枢纽二线船闸工程设计,采用定床物理模型试验和遥控自航船模试验相结合的研究手段,对桂平二线船闸工程布置进行研究,分析和论证设计方案的合理性。通过工程河段水流特性、枢纽调度对上、下游水流条件影响的模型试验,分析了工程河段水流特性,研究了二线船闸上下游引航道口门区和连接段航道通航水流条件和船舶航行条件,修改完善了设计方案,并最终确定了桂平二线船闸合理可行的工程布置方案。