专利摘要

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。

权利要求

1.一种引航道中的消波阻能装置，其特征在于：包括：消波阻能中墩、两个限制性通航闸孔、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；所述两个限制性通航闸孔分别设置在消波阻能中墩两侧；所述闸门布置在通航闸孔与引航道交汇处；

所述的通航闸孔宽度不小于船厢有效宽度；

所述消波阻能中墩四角为圆角；

所述的限制性通航闸孔长度大于10倍通航闸孔宽度。

2.根据权利要求1所述的一种引航道中的消波阻能装置，其特征在于：所述闸门为横拉闸门，横拉闸门宽度大于通航闸孔宽度，横拉闸门门槽宽度大于横拉闸门宽度，一侧横拉闸门开度大于等于0，小于等于通航闸孔宽度。

说明书

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。

若2a≤b：当船舶通过通航闸孔时，消波阻能中墩一侧通航闸孔的横拉闸门完全开启，另一侧通航闸孔的横拉闸门完全关闭；船舶通过前后，则保持两侧通航闸孔横拉闸门合开度为2a。

若2a＞b：当船舶通过通航闸孔时，消波阻能中墩一侧通航闸孔的横拉闸门完全开启，另一侧通航闸孔的横拉闸门开启并保持开度为(2a-b)。

本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型提供的引航道中的消波阻能装置，通过在升船机引航道末端中心布置消波阻能中墩，有效减少进入升船机引航道的能量；(2)本实用新型在消波阻能中墩两侧各设置一个限制性通航闸孔，保证引航道内双向通航，不影响升船机通航能力；(3)本实用新型在限制性通航闸孔与引航道交汇处配有闸门和其门槽，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，提高升船机的运行安全和效率；(4)本实用新型相关工程结构简单、实施难度低，运行简便，具有很好的应用前景。

附图说明

图1是采用设置辅助闸室降低非恒定流水位波动示意图；

图中：1引航道边墙底，2开阔水域，3靠船墩，4通航船舶，5升船机船厢，6升船机闸首卧倒门，7升船机闸首，81辅助闸室，91辅助闸室闸门。

图2是本实用新型降低非恒定流影响示意图；

图中：1引航道边墙底，2开阔水域，3靠船墩，4通航船舶，5升船机船厢， 6升船机闸首卧倒门，7升船机闸首，8消波阻能中墩，9通航闸孔，10横拉闸门，101横拉闸门门槽。

图3是本实用新型降低非恒定流影响的实施例工程整体示意图；

图中：11船闸，12船闸下游引航道，13升船机与船闸下游共用引航道，14 升船机，15升船机下游引航道，16升船机与船闸下游引航道交汇处，8消波阻能中墩，3靠船墩。

图4是本实用新型降低非恒定流影响的实施例工程局部示意图；

图中：13船机与船闸下游共用引航道，8消波阻能中墩，9通航闸孔，10 横拉闸门，101横拉闸门门槽。

图5采取消波措施后消波幅度占下闸首现状；

图6消波措施实施后与无消波措施对比。

具体实施方式

现结合附图对本实用新型作进一步说明。

在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。

如图2所示，本实用新型所述的降低引航道内非恒定流影响的工程措施，主要包括消波阻能中墩8、通航闸孔9、横拉闸门10。

实施例一

本实施例升船机下游引航道，引航道长度约为2700m，底宽80～90m，在距离船闸下闸首1100m处与船闸引航道汇合后共用同一引航道进入主河道，在两个引航道汇合部位成“鱼肚”状，见图3。船闸下游引航道底宽160～200m，引航道底高程为56.5m，而升船机引航道底宽仅80～90m，高程也提升到58.0m，到船厢处宽度进一步缩小18m，水深仅有3.5m。因此，口门区较小的水位波动传递到升船机下闸首将引起很大的水面波动。

本实施例在升船机下游引航道末端中心布置宽度为35m的消波阻能中墩，两侧各设置一个限制性通航闸孔，每个通航闸孔长200m，底宽18m，通航闸孔与引航道交汇处分别设置横拉闸门，见图3和图4。

针对本实施例电站调峰的典型工况，通过数学模型计算得到未布置消波阻能中墩和限制性通航闸孔时，下游引航道口门区和下闸首处在各时刻的水位值和不同时间水位变率见表1和图6，由图表可知口门区水位5min内变幅8cm可在下闸首产生31cm的水位变幅。

本实施例布置了图3、图4中的消波阻能中墩和限制性通航闸孔后，通过数学模型计算分析不同通航闸孔闸门最小合开度2a的取值对消波效果以及通航闸孔内外水位差的影响，得出闸门最小合开度2a占升船机引航道宽度比与消波幅度占下闸首现状比和闸门内外水位差之间的关系图，见图5。由图可知，闸门最小合开度2a占升船机引航道宽度比越小，即a取值越小，消波效果越好，闸孔内外水位差则越大。综合考虑到既要达到较佳的消波效果，也要保证闸孔内外水位差满足小于0.2m的要求，本实施例a取值为7m，即两侧通航闸孔横拉闸门最小合开度(最小过水宽度)为14m。

针对电站调峰的典型工况，计算设有通航闸孔且a＝7m时的下闸首水位变幅见表1和图5，由图表可知，设有通航闸孔且a＝7m后，引航道内非恒定流影响明显降低，下闸首水位变幅与口门区基本一致，下闸首水位变幅均在0.3m以内，满足实施例船厢与下游引航道安全对接的水位变幅要求。同时，计算得出该情况下通航闸孔内外最大水位差为0.09m，通航闸孔内最大水流流速为0.24m/s，通航条件较佳。

表1典型工况口门区和下闸首各时刻的水位变幅

本实施例消波阻能中墩、限制性通航闸孔以及横拉闸门的具体运行方式如下具体运行方式如下：

(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14m。

(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。当有上行船舶通过时，消波阻能中墩左岸侧闸门完全打开，右岸侧闸门开度完全关闭，待船舶通过后，关闭右岸侧闸门至7m开度，同时开启左岸侧闸门到7m开度；当有下行船舶通过时，保持消波阻能中墩左岸侧闸门完全关闭，右岸侧横拉闸门开启至14m开度，在船厢与引航道顺利对接，下船厢门打开后，将右岸侧闸门由14m开度开启至完全打开，待船舶通过后，关闭右岸侧闸门仍至14m开度。

综上，通过采用本实用新型所述的升船机引航道消波阻能装置，实施例在典型工况条件下，引航道内非恒定流影响显著降低。

根据工程实际情况不同，本实用新型还可以有其他实施方案。

一种引航道中的消波阻能装置专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。