沅水桃源枢纽分汊河道通航船模试验研究

1

作者 蔡创 李科 +2 位作者 李林 王多银 许光祥 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期49-56,共8页

为了提出更为科学合理的船闸整体布置方案,对沅水桃源枢纽二线船闸扩建工程的左岸、右岸两种方案的通航安全性进行自航船模试验研究。采用1∶100整体物理模型试验,基于小尺度船模技术对处在分汊河道上的航电枢纽布置和通航条件进行研究... 为了提出更为科学合理的船闸整体布置方案,对沅水桃源枢纽二线船闸扩建工程的左岸、右岸两种方案的通航安全性进行自航船模试验研究。采用1∶100整体物理模型试验,基于小尺度船模技术对处在分汊河道上的航电枢纽布置和通航条件进行研究,分析船模在不同流量下的舵角、航速等通航参数,结合左汊、右汊水流条件,比较船闸分别布置在左岸、右岸方案船舶的通航情况,提出采用右岸通航方案作为新建二线船闸的整体布置方案。开展小尺度船模试验直观展现了船舶在不同汊道中的航行情况,为解决该类工程的通航汊道选择问题提供了技术支撑。 展开更多

关键词 航道工程 自航船模试验 分汊河道 船闸扩建 通航条件

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大尺度船闸输水系统水力学优化试验研究

2

作者 王蛟 许灿亮 +2 位作者 王召兵 陈亮 蒋友祥 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第4期20-24,30,共6页

随着船闸尺度日益增大,大尺度船闸输水系统要在高输水效率、船舶泊稳条件与工程投资之间找到合理平衡点的难度很大。依托某拟建大尺度船闸,闸室有效尺度为280m×34m×4.5m(长×宽×门槛水深),建立1∶30的船闸输水系统... 随着船闸尺度日益增大,大尺度船闸输水系统要在高输水效率、船舶泊稳条件与工程投资之间找到合理平衡点的难度很大。依托某拟建大尺度船闸,闸室有效尺度为280m×34m×4.5m(长×宽×门槛水深),建立1∶30的船闸输水系统水力学整体物理模型,重点针对闸室消能工进行系列试验研究,对不同消能工布置、阀门开启方式和船舶停泊位置的船舶系缆力进行测定和分析。同时,通过综合分析输水系统水力特性、压力特性和闸室内船舶受力特性,提出了经济合理的输水系统型式。成果表明:消能工直接影响到停泊在闸室内的船舶的安全性和稳定性。对于船闸平面尺度较大的船闸,为了兼顾高输水效率,采用相对复杂的闸室消能工结构是必要的。推荐输水系统布置方案下,闸室船舶系缆力、输水系统水力特性及阀门段压力特性均满足规范及设计要求,且有较大富余,为未来船闸提速提效预留了可操作空间,研究思路及成果可供类似工程参考借鉴。 展开更多

关键词 大尺度船闸 输水系统 模型试验 消能工 船舶受力

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八堡船闸常水位输水系统水力特性原型观测 被引量：1

3

作者 徐玉明 严秀俊 +1 位作者 李海健 蔡致远 《水利水运工程学报》 北大核心 2025年第2期56-63,共8页

八堡船闸为中国首座在强涌潮河段双线同时新建的1000 t级船闸,是继三堡船闸后第二个连接京杭大运河和钱塘江的水上交通枢纽。通过对船闸无水、平水及常水位条件下输水系统的观测,掌握阀门启闭特性及闸室输水水力特性,为保障船闸安全、... 八堡船闸为中国首座在强涌潮河段双线同时新建的1000 t级船闸,是继三堡船闸后第二个连接京杭大运河和钱塘江的水上交通枢纽。通过对船闸无水、平水及常水位条件下输水系统的观测,掌握阀门启闭特性及闸室输水水力特性,为保障船闸安全、高效运行提供依据。观测表明:船闸阀门运转稳定,阀门油压机启闭力均满足设计要求,短廊道集中输水系统整体消能布置较好,闸室水位变化平稳、进出口水流流态良好,船闸能够安全运行和高效通航。 展开更多

关键词 输水系统 水力特性 原型观测

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应用三维快速拉格朗日法进行三峡船闸高边坡锚固稳定与机理研究 被引量：20

4

作者 寇晓东 周维垣 +1 位作者 杨若琼 沈大利 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第1期68-73,82,共7页

三维快速拉格朗日分析是基于三维显式有限差分法的数值分析方法 ,它可以准确地模拟岩土或其他材料的屈服、塑性流动、软化直至大变形等三维力学行为 ,尤其适合于材料的弹塑性、大变形分析以及施工过程的模拟。本文首先介绍了三维快速拉... 三维快速拉格朗日分析是基于三维显式有限差分法的数值分析方法 ,它可以准确地模拟岩土或其他材料的屈服、塑性流动、软化直至大变形等三维力学行为 ,尤其适合于材料的弹塑性、大变形分析以及施工过程的模拟。本文首先介绍了三维快速拉格朗日分析的基本原理及其特点 ,然后应用三维快速拉格朗日分析程序FLAC 展开更多

关键词 三峡船闸 三维快速拉格朗日分析 大变形 高边坡 锚固

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船闸输水系统水动力学研究综述 被引量：15

5

作者 陈明 宣国祥 陈明栋 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第1期157-160,168,共5页

基于国内外大量研究资料,从船闸输水系统水动力学研究方法、船闸输水系统消能设施、船闸输水系统空蚀空化和闸室船舶系缆力研究等方面对船闸输水系统水动力学的研究进行了系统论述和评析,并对船闸输水系流水动力系的研究前景进行了探讨。

关键词 船闸 输水系统 水动力学 消能工 系缆力

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高水头船闸一字闸门水动力特性数值模拟 被引量：10

6

作者 陈琼 李云 +1 位作者 刘本芹 王小东 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第1期87-94,共8页

针对某山区高水头船闸30 m淹没水深下一字闸门的水动力特性进行研究,借助FLUENT软件提供的Realizable k-ε紊流模型对门体启闭过程非恒定流场进行动态模拟,通过建立由二维平面混合网格纵向拉伸成的三维棱柱体网格,结合2.5D重构和弹性光... 针对某山区高水头船闸30 m淹没水深下一字闸门的水动力特性进行研究,借助FLUENT软件提供的Realizable k-ε紊流模型对门体启闭过程非恒定流场进行动态模拟,通过建立由二维平面混合网格纵向拉伸成的三维棱柱体网格,结合2.5D重构和弹性光顺动网格法,在降低网格数量、提高计算效率的同时,实现一字闸门启闭全过程三维流场模拟。引入VOF法对自由水面迭代求解,得到一字闸门启闭过程门前后水位差及动水阻力矩变化规律,将计算结果与模型试验进行比较,两者吻合较好。模拟计算发现:门底间隙对闸门运行整个阶段动水阻力矩均有影响,动水阻力矩峰值随门底间隙增大而变小。 展开更多

关键词 船闸 一字闸门 数值模拟 水动力特性 阻力矩

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三峡船闸水力学数值实验室的研制及应用 被引量：10

7

作者 王玲玲 戴会超 王琼 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期100-103,共4页

阐述数值实验室的组成和结构,拓宽数值模拟的内涵,介绍相关的计算机图形及可视化技术在水利工程界的应用现状.将数值模拟技术和计算机图形处理及可视化技术紧密结合,研制了三峡工程永久船闸输水系统水力特性数值实验室.利用该数值实验... 阐述数值实验室的组成和结构,拓宽数值模拟的内涵,介绍相关的计算机图形及可视化技术在水利工程界的应用现状.将数值模拟技术和计算机图形处理及可视化技术紧密结合,研制了三峡工程永久船闸输水系统水力特性数值实验室.利用该数值实验室可以对三峡工程永久船闸输水系统任意运行工况进行实时数值试验,并以图形、图像、表格、动画等多种可视化方式给出数值试验成果.该成果表达形象直观,应用方便快捷.系统友好的界面使其能直接为工程设计和施工部门服务. 展开更多

关键词 三峡工程 数值实验室 工程水力学 永久船闸 输水系统

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船闸输水过程闸室船舶系缆力数值模拟 被引量：6

8

作者 陈明 梁应辰 +1 位作者 宣国祥 陈明栋 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期78-85,共8页

文章基于"船舶—水流"耦合动力响应,建立了船闸闸室船舶纵向和横向受力方程及其运动控制方程。利用FLUENT软件,采用RNG k-ε三维紊流模型,运用VOF法捕捉自由液面,阀门的开启过程及船舶运动利用动网格技术,船舶的运动控制及系... 文章基于"船舶—水流"耦合动力响应,建立了船闸闸室船舶纵向和横向受力方程及其运动控制方程。利用FLUENT软件,采用RNG k-ε三维紊流模型,运用VOF法捕捉自由液面,阀门的开启过程及船舶运动利用动网格技术,船舶的运动控制及系缆力的并行计算程序采用用户自定义函数(UDF)进行编写。针对带格栅消能室的船闸集中输水系统,进行了灌水过程的闸室船舶系缆力数值模拟研究,通过与模型试验系缆力过程线的比较,证明了数值方法的正确性和有效性。数值研究了消能室内有无设置辅助消能工情形下的闸室船舶系缆力,并分析了辅助消能工的功能和效果。 展开更多

关键词 船闸 船舶系缆力 模型试验 数值模拟

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三峡船闸底扩与顶扩体型水力特性综合研究 被引量：15

9

作者 胡亚安 张瑞凯 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第2期164-169,共6页

三峡船闸阀门段廊道体型一直是船闸单项技术设计的焦点。针对底扩与顶扩两种廊道体型，通过多项模型试验，从水力特性、空化及振动特性等方面论证了三峡船闸采用底扩廊道体型的优越性。

关键词 船闸 底扩 顶扩 水力特性 廊道体型 空化

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开通闸条件下船闸安全运行试验 被引量：5

10

作者 朱瑞虎 吴腾 丁坚 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期445-450,共6页

采用物理模型试验对船闸开通闸的安全运行条件进行研究,给出不同上下游潮位差条件下闸室及引航道区域的水流流态、流速和启闭机受力规律,并根据试验结果建立不同潮位差与最大纵向流速的关系式,提出开通闸安全运行条件的确定方法。该方... 采用物理模型试验对船闸开通闸的安全运行条件进行研究,给出不同上下游潮位差条件下闸室及引航道区域的水流流态、流速和启闭机受力规律,并根据试验结果建立不同潮位差与最大纵向流速的关系式,提出开通闸安全运行条件的确定方法。该方法以上下游潮位差为控制条件,以流态、最大横向流速、最大纵向流速、最大启闭机受力作为船闸开通闸安全运行的判别指标,综合确定开通闸安全运行的潮位差条件;焦港船闸的实例应用表明,其开通闸运行安全条件为上下游潮位差处于-0.37~0.39 m之间。 展开更多

关键词 船闸 开通闸 物理模型试验 流态 闸门启闭力 流速 焦港船闸

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兴隆船闸关键水力学问题研究 被引量：5

11

作者 吴英卓 江耀祖 +1 位作者 王智娟 何勇 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2012年第4期6-12,共7页

兴隆船闸采用短廊道输水系统,属集中输水系统布置中的中高水头船闸.船闸规模及一次充泄水水体大,输水时间短,水力指标要求高.对于输水系统出口设置在闸首的船闸,其充、泄水系统出口布置型式以及输水阀门的运行方式直接影响过闸船舶安全... 兴隆船闸采用短廊道输水系统,属集中输水系统布置中的中高水头船闸.船闸规模及一次充泄水水体大,输水时间短,水力指标要求高.对于输水系统出口设置在闸首的船闸,其充、泄水系统出口布置型式以及输水阀门的运行方式直接影响过闸船舶安全.通过1∶30兴隆船闸整体模型,对过闸船舶停泊条件等关键水力学问题进行了专题研究.通过研究提出了能够满足充泄水时间和停泊条件要求的输水阀门运行方式及输水系统布置型式,为兴隆船闸设计提供了科学依据,并可作为其他短廊道输水系统船闸设计参考. 展开更多

关键词 船闸 短廊道输水系统 出水口布置 阀门运行方式

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船闸人字门CAD系统研究 被引量：3

12

作者 陈文龙 张燎军 +1 位作者 翟利军 矫桂娥 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2002年第5期110-112,共3页

对船闸人字门CAD系统的设计方法进行了研究 ,探讨了相关的设计问题 .结果表明 :采用VB ,VF ,Access多种语言混合编程方法进行船闸人字门CAD系统开发 ,使系统既具有友好的人机交互界面 ,又有高效的计算能力 ;采用先进的薄壁结构有限元方... 对船闸人字门CAD系统的设计方法进行了研究 ,探讨了相关的设计问题 .结果表明 :采用VB ,VF ,Access多种语言混合编程方法进行船闸人字门CAD系统开发 ,使系统既具有友好的人机交互界面 ,又有高效的计算能力 ;采用先进的薄壁结构有限元方法进行人字门的空间结构分析 ,真实反映了闸门的变形和应力 ,从而能更好地进行优化设计 ;数据库应用将设计模块和图形绘制模块相分离 ,提高了系统的可靠性和编程效率 。 展开更多

关键词 船闸 人字门 CAD系统 有限元 界面 数据库

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赣江石虎塘航运枢纽船闸输水系统水力学模型试验 被引量：6

13

作者 李君 宣国祥 黄岳 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2009年第1期17-21,共5页

根据《船闸输水系统设计规范》及大量资料的对比分析,确定了赣江石虎塘船闸输水系统型式.整体物理模型(模型比尺1:30)试验结果表明,石虎塘船闸所采用的具有局部分散输水系统特性的短廊道输水系统的整体布置是合理可行的,有效减小了闸室... 根据《船闸输水系统设计规范》及大量资料的对比分析,确定了赣江石虎塘船闸输水系统型式.整体物理模型(模型比尺1:30)试验结果表明,石虎塘船闸所采用的具有局部分散输水系统特性的短廊道输水系统的整体布置是合理可行的,有效减小了闸室内的初始波浪力及局部水流作用力,针对不同的下游水位采用不同的阀门开启方式,使输水时间、船舶停泊条件等各项水力指标均满足设计和规范要求. 展开更多

关键词 输水系统 水力学 模型试验 船闸

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双线互输水船闸剩余水头优化研究 被引量：7

14

作者 吴波 李文轩 +1 位作者 傅陆志丹 赵宇航 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期61-67,共7页

为定量分析双线互输水船闸剩余水头与船闸输水时间的关系,基于船闸输水系统非恒定总流能量方程和连续性方程,建立了一元船闸充、泄水数学模型。以广西长洲枢纽三、四线船闸为例,用原型观测数据验证了数学模型的可靠性。重点研究双线互... 为定量分析双线互输水船闸剩余水头与船闸输水时间的关系,基于船闸输水系统非恒定总流能量方程和连续性方程,建立了一元船闸充、泄水数学模型。以广西长洲枢纽三、四线船闸为例,用原型观测数据验证了数学模型的可靠性。重点研究双线互输水船闸的输水系统水力学,揭示剩余水头与输水时间和省水率的关系。研究表明,随着剩余水头减小,船闸输水时间不断增加,同时因联通阀门关闭时间较长,在阀门关闭末期,充水闸室水位高于泄水闸室水位,从而出现倒流现象,船闸省水率增至0.5后又降低。故从省水角度出发,剩余水头取4 m为最优。综合考虑省水率与输水时间的矛盾,从而提出省水率与输水时间在剩余水头选取上的权重问题,为优化双线互输水船闸剩余水头提供参考。 展开更多

关键词 省水船闸 双线互输水船闸 剩余水头 省水率

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三峡船闸末级泄水阀门振动水弹性模型研究 被引量：2

15

作者 吴杰芳 张林让 +2 位作者 曹晓丽 李声平 彭定 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2005年第3期38-40,共3页

三峡船闸末级泄水阀门下接1350m涵管,用全水弹性模型对其振动问题开展了试验研究,采用模态分析方法确定了阀门结构的自振频率和振型,在流激振动试验中模拟了阀门正常运行工况和多种事故关门工况,测量了阀门振动加速度、脉动压力、吊杆... 三峡船闸末级泄水阀门下接1350m涵管,用全水弹性模型对其振动问题开展了试验研究,采用模态分析方法确定了阀门结构的自振频率和振型,在流激振动试验中模拟了阀门正常运行工况和多种事故关门工况,测量了阀门振动加速度、脉动压力、吊杆应力。研究结果表明:在2min匀速开门或匀速关门正常工况,阀门振动加速度均方根值一般小于5.0cm/s2,仅在小于0.1开度时达到25.37cm/s2;双边4min事故关门中阀门振动加速度均方根值达22.57cm/s2;单边事故关门,阀门振动比双边事故关门时的值大1倍左右,关门速度越快,振动越大。由于设计的动水关门速度较慢和检修门井的调压作用,阀门在试验条件下事故关门未发生有害水击现象,与同类阀门比较,该阀门的振动不会危害其安全运行。 展开更多

关键词 三峡船闸 末级泄水阀门 流激振动 全水弹性模型 试验研究

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三峡船闸上引航道通航水流条件研究 被引量：7

16

作者 孙尔雨 李发政 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 1996年第3期6-11,共6页

根据模型试验成果，阐述了三峡船闸上引航道在船闸充水过程中，重力波流运动的演变规律以及船队系缆力变化过程，论证了船闸输水系统上游取水口布置形式的合理性，研究了在船闸单线充水运行条件下，上游引航道的通航水流条件能够满足设... 根据模型试验成果，阐述了三峡船闸上引航道在船闸充水过程中，重力波流运动的演变规律以及船队系缆力变化过程，论证了船闸输水系统上游取水口布置形式的合理性，研究了在船闸单线充水运行条件下，上游引航道的通航水流条件能够满足设计要求，而双线同时充水则不能满足要求。同时还结合以往的研究成果和工程实践，对于影响重力波流运动的多种控制性因素以及通航水流条件的若干改善措施进行了深入讨论。 展开更多

关键词 船闸 引航道 重力波 水流 充水 三峡工程

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三峡工程新增一线船闸对上游引航道通航水流条件的影响 被引量：4

17

作者 郭红民 张淑梅 +1 位作者 汪淼 汪庆元 《水电能源科学》 北大核心 2017年第5期128-130,135,共4页

通过建立三峡工程上游引航道近闸区域的三维水力学计算模型,计算了增加一线船闸后上游引航道内通航水流条件,分析了145、175m两种典型通航水位条件下三线船闸不同充水组合对通航水流条件的影响。结果表明,三线船闸运行时,各船闸单线充... 通过建立三峡工程上游引航道近闸区域的三维水力学计算模型,计算了增加一线船闸后上游引航道内通航水流条件,分析了145、175m两种典型通航水位条件下三线船闸不同充水组合对通航水流条件的影响。结果表明,三线船闸运行时,各船闸单线充水均可满足规范通航要求;两线或三线船闸同时充水时,上游引航道内部分区域不能满足通航要求,尤以145m水位时为甚,可通过错时充水的方式来满足通航水流条件的要求。 展开更多

关键词 三峡工程 新增船闸 上游引航道 通航 数值模拟

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三峡船闸进水口三维水动力特性数值模拟 被引量：2

18

作者 陈辉 杨文俊 +1 位作者 史德亮 高柱 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2009年第6期16-20,共5页

以三峡船闸进水口输水系统为研究背景,建立三峡船闸进水口的数值几何模型;同时根据进水口水流具有自由表面及较大弯曲壁面的流动特性,建立计算模型和网格边界。在此基础上,分别对三峡船闸进水口在145.0 m及175.0 m(正常蓄水位)两种库水... 以三峡船闸进水口输水系统为研究背景,建立三峡船闸进水口的数值几何模型;同时根据进水口水流具有自由表面及较大弯曲壁面的流动特性,建立计算模型和网格边界。在此基础上,分别对三峡船闸进水口在145.0 m及175.0 m(正常蓄水位)两种库水位条件下输水运行进行了数值模拟,其计算结果与物理模型及原型观测数据对比,较为吻合,说明该数值模型对研究上游引航道通航水流条件及输水廊道的水力特性,具有较好的效果。 展开更多

关键词 三峡船闸 三维数值模拟 自由表面 紊流模型

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内消能工在船闸输水系统中的应用分析 被引量：2

19

作者 李君 张瑞凯 宣国祥 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2008年第3期40-46,共7页

针对高水头单级船闸,提出船闸输水系统设置内消能工的设想及总体布置原则.在分析各种典型内消能工消能原理和水力特性的基础上,确定了适合船闸输水消能特点的竖井式内消能工,并给出设置竖井式内消能工输水系统的具体布置和主要尺寸的确... 针对高水头单级船闸,提出船闸输水系统设置内消能工的设想及总体布置原则.在分析各种典型内消能工消能原理和水力特性的基础上,确定了适合船闸输水消能特点的竖井式内消能工,并给出设置竖井式内消能工输水系统的具体布置和主要尺寸的确定方法.依托世界单级水头第三位的乌江银盘船闸工程,对该船闸设置竖井式内消能工输水系统方案进行布置和初步的计算分析.结果表明,竖井式内消能工可消耗大部分水流能量,并改善闸室内的水流条件,同时创造了稳定的通气条件,可大大优化阀门的工作条件,但输水时间稍长. 展开更多

关键词 内消能工 船闸 输水系统 银盘船闸

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大藤峡船闸关键水力学问题研究 被引量：1

20

作者 吴英卓 江耀祖 +3 位作者 姜伯乐 王智娟 刘志雄 何勇 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2018年第12期68-73,共6页

大藤峡船闸闸室有效尺寸为280 m×34 m,最高通航水头为40. 25 m,是世界上首个水头超过40 m的大型超高水头单级船闸。单级船闸的特性以及闸室规模、工作水头和输水时间要求决定了其单次输水水体、输水最大流量以及进入闸室的能量,超... 大藤峡船闸闸室有效尺寸为280 m×34 m,最高通航水头为40. 25 m,是世界上首个水头超过40 m的大型超高水头单级船闸。单级船闸的特性以及闸室规模、工作水头和输水时间要求决定了其单次输水水体、输水最大流量以及进入闸室的能量,超过闸室尺度相近的三峡多级船闸,借鉴三峡船闸输水系统体型的初设方案闸室内船舶停泊条件问题突出。为此开展了1∶30比尺船闸整体模型试验,结合减压及局部模型试验与数模计算,通过输水系统体型创新、输水系统阻力及阻力分配调整和阀门运行方式优选,解决了大藤峡船闸闸室内船舶停泊条件及输水系统水流空化等关键水力学问题。研究获得的新型自分流全闸室出水输水系统布置型式,很好地解决了闸室高效输水和船舶停泊安全问题,显著拓展了等惯性输水系统对水头的适应性,其成果可供超高水头大型船闸设计借鉴。 展开更多

关键词 大型超高水头船闸 闸室停泊条件 水流空化 全闸室出水 自分流分流口 阀门运行方式

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