11水工概论-第七章解析

五里店水电站船闸
（一）、船闸的组成 它是由上下闸首、闸室、引航道等挡水建筑 物和能使闸室水位升降的输水系统形成的。
船闸组成示意图
1、闸首 闸首是位于闸室上、下游端，将闸室与 上下游引航道隔开，以保证闸室水位调整不 受干扰的挡水结构。 位于闸室上游端的称为上闸首；位于闸室上游 端的称为下闸首，在多级船闸中，将上、下相邻 两个闸室隔开的闸首称为中闸首。 闸首由边墩及底板构成，并设有工作闸门、检 修闸门、输水系统、启闭机及操纵系统、交通桥 以及其他辅助设备等。
当过闸船队种类较多，尺度又相差较大时，为缩 短船队过闸时间和节省耗水量，在闸室中设中间闸首， 将闸室分为两段，这种船闸称为具有中间闸首的单级 船闸。 当船队过闸只使用一段时，中间闸首起作用，另 一段闸室是航道；使用两段时，中间闸首则是闸室长 度的一部分。
有中间闸首的 单级船闸 a)纵断面图 b)平面图 1-上闸首 2-下闸首 3-中闸首
(2)多级船闸：连续梯级船闸具有中间渠道的多级船闸 a、连续梯级船闸 当纵向相邻闸室数目为两个或两个以上时称连续梯 级船闸。当闸室数目为2时，称为连续两级船闸；为3、4 或更多时，称为连续三、四或多级船闸。 连续梯级船闸能克服较大的水位落差，但船舶过闸 时间长，通过能力小。
连续梯级船闸示意图 a)纵断面图 b)平面图
2、平衡重式升船机 是垂直升船机中最早出现的一种形式。它采用与承 船厢运动重量力相等的平衡重作为承船厢的平衡系 统。驱动机构仅需克服整个系统的运动阻力，使承船 厢垂直升降。平衡重力与承船厢之间多以绕过绳轮的 钢缆来连接。 3、浮筒式升船机 利用淹没在浮筒井中的浮筒的浮力来平衡升船机 承船厢等的运动部分(包括承船厢、浮筒及支撑等)的重 量力。 承船厢通过支撑与浮筒连接成一个整体，在驱动机 构驱动下作升降运动，驱动机构也仅需克服整个系统 的运动阻力。
第七章
本章内容：
过坝Байду номын сангаас筑物
第一节 通航建筑物 第二节 过鱼建筑物
第三节 过木建筑物
第一节
通航建筑物
一、通航建筑物的形式 通航建筑物是指为船舶通过航道上集中水位落差 而修建的建筑物。 常见的通航建筑物有船闸和升船机等。 二、船闸 船闸是供船舶克服在天然或渠化河流和运河上边 坝形成的集中水位差，用水力直接提升船舶过坝 的一种通航建筑物。 优点：运输量大、安全可靠、费用低、运行经验丰富 缺点：耗水量大、过船速度慢。
系船设备是用以绑系船舶缆索的，一般设置在闸 室两侧、引航道及前港等靠船建筑物的靠船侧，有 固定式和活动式两种。 安全防护及检修设施是在船闸运行或出现事故时 能保证其安全，并能及时进行检修。 信号和标志是为了保证船舶迅速、安全通过船闸 而设置的。 （二）、船只过闸过程 船舶通过船闸是采用连通器的原理进行工作的。 假定船舶从上游驶向下游，这时闸室内水位为上游 水位： 下闸门及下游输水阀门是关闭的，打开上 闸门----船舶从上游引航道内驶人闸室----关闭闸 门及上游输水阀门----打开下游输水阀门，闸室向 下游泄水-----水位齐平后，打开下闸门-----船舶 驶出闸室而进入下游引航道。
工作闸门：工作闸门是用来封闸首口门，以保证 闸首的挡水。
输水系统：包括输水廊道和输水阀门，是供
闸室灌水和泄水用的。
启闭机械：用来启闭工作闸门和输水闸门。
2、闸室 闸室是供过闸船舶安全停泊、升降和通过之 用。由上、下闸首和两侧闸墙围成的厢形空间，因 形似无盖的长方形厢，故又称闸厢。
3、引航道 引航道是连接闸首与主航道的一段过渡性航道，根 据其处于船闸上下游的不同位置，分别称为上游航道 及下游航道。 引航道的作用是保证通航期内船舶（队）顺利进 出船闸，并供等待过闸船舶的安全停泊等。它由一段 直线段、过渡段及制动段三部分组成，内设导航及靠 船建筑物。 4、船闸的附属设施： 主要包括系船设备、安全防护及检修设施、信号 及航行标志等。
（三）、船闸的类型
按船闸的级数分 按船闸的线数分 按闸室形式分
单级船闸
多级船闸
单线船闸
多线船闸
普通船闸
广厢船闸 具有中间闸首的船闸
井式船闸
1、按船闸的级数分： 单级船闸指只有一个闸室的船闸；多级两个以上。 (1)单级船闸：是国内外最广泛使用船闸型式，采用这 种船闸，船舶能一次克服上、下游水位全部落差。
b、具有中间渠道的多级船闸 为提高多级船闸通过能力和运行保证率，在 纵向两个闸室或多个闸室之间，可设可供船舶会 让的中间渠道，这种类型的船闸称为具有中间渠 道的多级船闸。
具有中间渠道的多级船闸示意图 a)纵断面图 b)平面图 1-闸门；2-第一级船闸；3-第二级船闸
2、单线船闸与多线船闸 单线船闸是在水利枢纽或通航水道中，仅有一条 通航线路的船闸；多线船闸：建有并列的两条或两 条以上通航线路的船闸。 在船闸的通过能力能够满足的情况下，一般只建 单线船闸。
广厢船闸平面示意图
(2)井式船闸 当船闸水头较高，地基又较好时，为减小下游闸 门的高度，在下闸首的上部建造一道横向胸墙，过闸 船舶从胸墙下面进出闸室，胸墙下缘的高程取决于设 计船舶所必须的通航净空，这种船闸称为井式船闸。
井式船闸示意图 1-上游闸门；2-下游闸门； 3-胸墙； 4-通航孔
三、升船机 升船机是利用机械的方法升降装载船舶的承船 厢，使船舶克服由于在天然或渠化河流以及在运 河上建坝而形成集中水位落差的通航建筑物。 （一）工作原理 利用水力或机械力沿垂直或斜面方向升、降承船厢 湿运 干运 （二）垂直升船机 根据平衡方式，主要可分为平衡重式垂直升 船机、浮筒式垂直升船帆以及利用水压来平衡承船 厢运动重量力的水压式垂直升船机。 1、提升式升船机 用卷扬机提升船只过坝
双线船闸平面示意图 1-1号船闸；2-2号船闸；3-闸室；4-上闸首；5-下闸首
3．按闸室形式分
(1)广厢船闸 一般船闸的平面形状均为长方形，闸首口门的宽度与 闸室宽度相等。但在以通过小型船舶为主的小型船闸上， 有采用广厢船闸的．即闸首口门的宽度小于闸室的宽度。 在有的船闸上，闸室的宽度甚至等于两倍或两倍以上的闸 首口门的宽度。 优点：使闸门及相应的启闭机械简单，节省钢材用量； 缺点：广室船闸的闸室需要横向移动，使过闸船舶的操纵 复杂化，延长了过闸时间。 广厢船闸仅用于小河支流上的小型船闸中。