[实用新型]一种引航道中的消波阻能装置

说明书

本实用新型涉及一种引航道中的消波阻能装置，属于通航建筑物领域，提供一种减少进入升船机引航道内的能量来降低闸首区域非恒定流水位波动的装置。包括消波阻能中墩、两侧的通航闸孔以及配有的闸门和其门槽。本实用新型降低升船机引航道内非恒定流影响效果十分显著，有利于提高升船机的对接安全和运行效率，结构简洁、实际工程中易于施工，运行简便，具有很好的应用前景。

技术领域

本实用新型涉及一种消能装置，尤其是一种升船机引航道中的消波阻能装置，属于航道建设技术领域。

背景技术

由以往升船机原型观测和模型试验研究结果可知，枢纽运行引起引航道口门区产生水位变化，口门区较小的水位波动传递到水域宽度明显收窄、水深减小的升船机闸首和船厢处将引起很大的水位波动，影响升船机运行安全和效率。

在枢纽运行方式已确定的情况下，要降低升船机引航道内非恒定流水位波动，核心就是减少到达升船机闸首区域的波动能量，为此可采用的主要技术途径有：(1)减少进入升船机引航道的能量；(2)尽快消耗进入引航道的能量。由于引航道内的水流流速非常低，且引航道内需要通行船舶，采用消能措施加快能量消耗实现难度较大，故只能采用减少进入升船机引航道的能量方法解决非恒定水位波动问题。

在已建工程中有采用设置辅助闸室来降低非恒定流水位波动的方法。因为升船机引航道水位变化情况复杂，不能确定辅助闸室投入运行的时间，所以为保证升船机对接安全，升船机运行时辅助闸室都需要投入运行，故采用设置辅助闸室的方法增加了升船机运行复杂性，并影响升船机运行效率；同时，辅助闸室工程结构复杂，需要设置消能设施，若辅助闸室与引航道水位差有超过20～30cm的可能，还应增设输水系统，工程施工难度较大。

因此，在不影响升船机运行复杂性及效率的条件下，提出一种升船机引航道中的消波阻能装置，是设计和科研人员非常关注的一个问题。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型公开一种升船机引航道中的消波阻能装置。具体技术方案为：

一种引航道中的消波阻能装置，包括：消波阻能中墩、两个限制性通航闸孔以及闸门和门槽；所述消波阻能中墩布置在升船机引航道末端中心，有效减少进入升船机引航道的能量；所述两个限制性通航闸孔分别设置在消波阻能中墩两侧，保证引航道内双向通航，不影响升船机通航能力；所述闸门布置在通航闸孔与引航道交汇处，通过两侧闸门开启合理的开度，进一步削弱开阔水域水位波动向升船机闸首区域的能量传递，降低闸首区域的非恒定流水位波动。

本实用新型进一步的技术方案是：限制性通航闸孔宽度b尽量小，消波阻能中墩宽度c尽量大，以提高阻能效果，但同时为确保船舶航行安全和效率，通航闸孔宽度b不小于船厢有效宽度f，即b≥f。

所述消波阻能中墩四角修圆处理，避免尖角引起的引航道不利水流流态影响船舶航行安全，修圆半径为小于c/2大于c/4。

进一步的技术方案是：限制性通航闸孔长度L≥10b以提高消波效果。

进一步的技术方案是：闸门选用横拉闸门时，横拉闸门宽度d大于通航闸孔宽度b，横拉闸门门槽宽度e大于横拉闸门d，即e＞d＞b，以确保横拉闸门能完全开启和关闭，一侧横拉闸门开度a(即一侧通航闸孔过水宽度)能满足0≤a ≤b。

本实用新型的消波阻能中墩、限制性通航闸孔以及闸门(以横拉闸门为例) 的具体运行方式如下：

(1)无船舶通行时

当无船舶通行需求时，保持消波阻能中墩两侧通航闸孔的横拉闸门最小合开度为2a，削弱开阔水域水面波动向升船机闸首区域的能量传递，降低闸首的非恒定流水位变化。

(2)有船舶通行时，消波阻能中墩两侧通航闸孔的横拉闸门根据船舶航行状态启闭。