西津水利枢纽二线船闸下引航道布置方案对比
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２０１８ 年 １１ 月 第 １１ 期 总第 ５４８ 期
水运工程 Ｐｏｒｔ ＆ Ｗａｔｅｒｗａｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｎｏｖ������ ２０１８ Ｎｏ������ １１ Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ������ ５４８
西津水利枢纽二线船闸下引航道布置方案对比∗
周家俞ꎬ 徐 奎ꎬ 黄成林ꎬ 张绪进
( 重庆西南水运科学研究所ꎬ 重庆交通大学ꎬ 重庆 ４０００１６)
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄ￣ｌｉｎｅ ｓｈｉｐ ｌｏｃｋ ｐｒｏｊｅｃｔ ｏｆ Ｘｉｊｉｎ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ Ｐｒｏｊｅｃｔ ｐｌａｙｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｒｏｌｅ ｉｎ
ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ Ｘｉｊｉａｎｇ Ｒｉｖｅｒ ｓｈｉｐｐｉｎｇ ａｎｄ ｗａｔｅｒｓｈｅｄ ｅｃｏｎｏｍｙ.Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄ￣ｌｉｎｅ ｓｈｉｐ ｌｏｃｋ ｌａｙｏｕｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｌａｙｏｕｔ ｏｆ ｔｈｅ ｏｒｉｇｉｎａｌ ｓｈｉｐ ｌｏｃｋ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｍｏｄｅｌ ｔｅｓｔ ｗａｓ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｆｌｏｗ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｕｎｄｅｒ ｔｗｏ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌａｙｏｕｔ ｓｃｈｅｍｅｓ ｂｙ ｃｏｍｐａｒｉｎｇ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ｉｎｄｉｃｅｓ ｏｆ ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ ａｎｄ ｂａｃｋｆｌｏｗ ｖｅｌｏｃｉｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｆｉｒｓｔ ａｎｄ ｓｅｃｏｎｄ ｌｉｎｅ ｓｈｉｐ ｌｏｃｋ ｇａｔｅｓ.Ｔｈｅ ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｗｈｅｎ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｍｍｏｎ ｌａｙｏｕｔ ｓｃｈｅｍｅ ｏｆ ｔｈｅ ｆｉｒｓｔ ａｎｄ ｓｅｃｏｎｄ ｓｈｉｐｌｏｃｋ ｇａｔｅｗａｙｓ ｉｎ ｔｈｅ ｃａｓｅ ｏｆ ｆｌｏｏｄ ｆｌｏｗ ｔｈｅ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ａｎｄ ｒｅｔｕｒｎ ｆｌｏｗ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｉｎ ｔｈｅ ａｒｅａ ｃａｎ ｔ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｓｔａｎｄａｒｄ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ.Ｗｈｅｎ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｎｅｘｔ ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ ｃｈａｎｎｅｌ ｄｏｏｒ ｔｏ ｓｅｐａｒａｔｅ ｔｈｅ ｔｙｐｅ ｏｆ ｌａｙｏｕｔ ｆｌｏｗ ｖｅｌｏｃｉｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄ￣ｌｉｎｅ ｌｏｃｋ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｅｎｔｒａｎｃｅ ａｒｅａ ｏｆ ｔｈｅ ｌｏｗｅｒ ａｐｐｒｏａｃｈ ｃｈａｎｎｅｌ ａｔ ａｌｌ ｌｅｖｅｌｓ ｏｆ ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ ｔｒａｆｆｉｃ ｂａｓｉｃａｌｌｙ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｃｏｄｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ.
图 １ 郁江干流西津水利枢纽
拟建二线船闸布置于一线船闸右侧约 １２０ ｍ 处ꎬ 由上、 下游引航道和上、 下闸首及闸室 ３ 部 分组成ꎮ 船闸中心线与枢纽坝轴线呈 ９５°交角ꎮ 闸 室有效尺寸为 ２８０ ｍ×３４ ｍ×５������ ６ ｍ( 长×宽×槛上水 深)ꎬ 上游引航道采用一、 二线分开布置方案ꎬ 航 道宽 ７５������ ０ ｍꎬ 口门区宽 １１５ ｍꎻ 下游引航道设计 了一、 二线分开布置和共用引航道布置 ２ 种方案ꎬ 其中分开布置方案中下引航道宽 ７５������ ０ ｍꎬ 口门宽 度 １６０ ｍꎬ 共用引航道布置 ２ 种方案下引航道宽度 为 ７５ ｍꎬ 口门宽度为 １１５ ｍꎮ 上、 下引航道两侧 边坡按 １������０������ ３ ~ １������２ 护坡ꎮ
在中洪水流量情况下ꎬ 口门区内横向及回流流速难以满足规范要求ꎻ 当采用下引航道口门区分开布置形式时ꎬ 二线船闸下
引航道口门区多项流速在各级通航流量下基本满足规范要求ꎮ
关键词: 二线船闸ꎻ 下引航道ꎻ 布置方案ꎻ 水工模型试验
中图分类号: Ｕ ６４１
文献标志码: Ａ
wk.baidu.com
文章编号: １００２￣ ４９７２(２０１８)１１￣ ０１０８￣ ０６
Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｌａｙｏｕｔ ｓｃｈｅｍｅｓ ｏｆ ｌｏｗｅｒ ａｐｐｒｏａｃｈ ｃｈａｎｎｅｌ ｏｆ ｓｅｃｏｎｄ￣ｌｉｎｅ ｓｈｉｐ ｌｏｃｋ ｉｎ Ｘｉｊｉｎ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｊｕｎｃｔｉｏｎ
ＺＨＯＵ Ｊｉａ￣ｙｕ ＸＵ Ｋｕｉ ＨＵＡＮＧ Ｃｈｅｎｇ￣ｌｉｎ ＺＨＡＮＧ Ｘｕ￣ｊｉｎ Ｔｈｅ Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｗａｔｅｒｗａｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０００１６ Ｃｈｉｎａ
西津水利枢纽现有通航建筑物为一线双级船
闸ꎬ 由上、 下 游 引 航 道 和 上、 中、 下 闸 首 及 上、 下闸室 ３ 部分组成ꎬ 全长 １ ８４０ ｍꎮ 已建一线船闸 存在的主要问题是: 船闸等级低、 尺度小、 设施 简陋ꎬ 无法满足规划的Ⅲ级航道标准和预测的过 坝货运量需求ꎮ 枢纽最大通航流量为 １３ ４００ ｍ３ ∕ｓ ( Ｐ ＝ １０％) ꎮ
收稿日期: ２０１８￣０２￣０６ ∗ 基金项目: 内河航道整治技术交通行业重点实验室开放基金资助项目 ( ＮＨＨＤ￣２０１５０１)
作者简介: 周家俞 (１９７９—) ꎬ 男ꎬ 硕士ꎬ 高级工程师ꎬ 从事航道整治研究ꎮ
第 １１ 期
周家俞ꎬ 等: 西津水利枢纽二线船闸下引航道布置方案对比∗
������１０９������
摘要: 西津水利枢纽二线船闸工程对发展西江航运和流域经济具有重要作用ꎮ 为研究二线船闸布置方案与原一线船闸
布置的相互影响ꎬ 采用水工模型试验研究二线船闸下引航道两类不同布置方案下的水流条件ꎬ 通过分别测定一、 二线船闸
下引航道口门区纵、 横向及回流流速三项指标ꎬ 并进行对比分析得知: 一、 二线船闸下引航道口门区采用共用布置方案时ꎬ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｓｅｃｏｎｄ￣ｌｉｎｅ ｓｈｉｐ ｌｏｃｋ ｌｏｗｅｒ ａｐｐｒｏａｃｈ ｃｈａｎｎｅｌ ｌａｙｏｕｔ ｓｃｈｅｍｅ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｍｏｄｅｌ ｔｅｓｔ
１ 工程概况 西津水利枢纽位于广西郁江干流中上游ꎬ 主
要由拦河坝、 船闸、 电厂及开关站 ４ 部分组成ꎬ 是一座以发电为主ꎬ 兼顾航运、 灌溉等综合利用 效益的水利枢纽工程ꎬ 平面布置见图 １ꎮ
水运工程 Ｐｏｒｔ ＆ Ｗａｔｅｒｗａｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｎｏｖ������ ２０１８ Ｎｏ������ １１ Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ������ ５４８
西津水利枢纽二线船闸下引航道布置方案对比∗
周家俞ꎬ 徐 奎ꎬ 黄成林ꎬ 张绪进
( 重庆西南水运科学研究所ꎬ 重庆交通大学ꎬ 重庆 ４０００１６)
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄ￣ｌｉｎｅ ｓｈｉｐ ｌｏｃｋ ｐｒｏｊｅｃｔ ｏｆ Ｘｉｊｉｎ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ Ｐｒｏｊｅｃｔ ｐｌａｙｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｒｏｌｅ ｉｎ
ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ Ｘｉｊｉａｎｇ Ｒｉｖｅｒ ｓｈｉｐｐｉｎｇ ａｎｄ ｗａｔｅｒｓｈｅｄ ｅｃｏｎｏｍｙ.Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄ￣ｌｉｎｅ ｓｈｉｐ ｌｏｃｋ ｌａｙｏｕｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｌａｙｏｕｔ ｏｆ ｔｈｅ ｏｒｉｇｉｎａｌ ｓｈｉｐ ｌｏｃｋ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｍｏｄｅｌ ｔｅｓｔ ｗａｓ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｆｌｏｗ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｕｎｄｅｒ ｔｗｏ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌａｙｏｕｔ ｓｃｈｅｍｅｓ ｂｙ ｃｏｍｐａｒｉｎｇ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ｉｎｄｉｃｅｓ ｏｆ ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ ａｎｄ ｂａｃｋｆｌｏｗ ｖｅｌｏｃｉｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｆｉｒｓｔ ａｎｄ ｓｅｃｏｎｄ ｌｉｎｅ ｓｈｉｐ ｌｏｃｋ ｇａｔｅｓ.Ｔｈｅ ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｗｈｅｎ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｍｍｏｎ ｌａｙｏｕｔ ｓｃｈｅｍｅ ｏｆ ｔｈｅ ｆｉｒｓｔ ａｎｄ ｓｅｃｏｎｄ ｓｈｉｐｌｏｃｋ ｇａｔｅｗａｙｓ ｉｎ ｔｈｅ ｃａｓｅ ｏｆ ｆｌｏｏｄ ｆｌｏｗ ｔｈｅ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ａｎｄ ｒｅｔｕｒｎ ｆｌｏｗ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｉｎ ｔｈｅ ａｒｅａ ｃａｎ ｔ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｓｔａｎｄａｒｄ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ.Ｗｈｅｎ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｎｅｘｔ ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ ｃｈａｎｎｅｌ ｄｏｏｒ ｔｏ ｓｅｐａｒａｔｅ ｔｈｅ ｔｙｐｅ ｏｆ ｌａｙｏｕｔ ｆｌｏｗ ｖｅｌｏｃｉｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄ￣ｌｉｎｅ ｌｏｃｋ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｅｎｔｒａｎｃｅ ａｒｅａ ｏｆ ｔｈｅ ｌｏｗｅｒ ａｐｐｒｏａｃｈ ｃｈａｎｎｅｌ ａｔ ａｌｌ ｌｅｖｅｌｓ ｏｆ ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ ｔｒａｆｆｉｃ ｂａｓｉｃａｌｌｙ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｃｏｄｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ.
图 １ 郁江干流西津水利枢纽
拟建二线船闸布置于一线船闸右侧约 １２０ ｍ 处ꎬ 由上、 下游引航道和上、 下闸首及闸室 ３ 部 分组成ꎮ 船闸中心线与枢纽坝轴线呈 ９５°交角ꎮ 闸 室有效尺寸为 ２８０ ｍ×３４ ｍ×５������ ６ ｍ( 长×宽×槛上水 深)ꎬ 上游引航道采用一、 二线分开布置方案ꎬ 航 道宽 ７５������ ０ ｍꎬ 口门区宽 １１５ ｍꎻ 下游引航道设计 了一、 二线分开布置和共用引航道布置 ２ 种方案ꎬ 其中分开布置方案中下引航道宽 ７５������ ０ ｍꎬ 口门宽 度 １６０ ｍꎬ 共用引航道布置 ２ 种方案下引航道宽度 为 ７５ ｍꎬ 口门宽度为 １１５ ｍꎮ 上、 下引航道两侧 边坡按 １������０������ ３ ~ １������２ 护坡ꎮ
在中洪水流量情况下ꎬ 口门区内横向及回流流速难以满足规范要求ꎻ 当采用下引航道口门区分开布置形式时ꎬ 二线船闸下
引航道口门区多项流速在各级通航流量下基本满足规范要求ꎮ
关键词: 二线船闸ꎻ 下引航道ꎻ 布置方案ꎻ 水工模型试验
中图分类号: Ｕ ６４１
文献标志码: Ａ
wk.baidu.com
文章编号: １００２￣ ４９７２(２０１８)１１￣ ０１０８￣ ０６
Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｌａｙｏｕｔ ｓｃｈｅｍｅｓ ｏｆ ｌｏｗｅｒ ａｐｐｒｏａｃｈ ｃｈａｎｎｅｌ ｏｆ ｓｅｃｏｎｄ￣ｌｉｎｅ ｓｈｉｐ ｌｏｃｋ ｉｎ Ｘｉｊｉｎ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｊｕｎｃｔｉｏｎ
ＺＨＯＵ Ｊｉａ￣ｙｕ ＸＵ Ｋｕｉ ＨＵＡＮＧ Ｃｈｅｎｇ￣ｌｉｎ ＺＨＡＮＧ Ｘｕ￣ｊｉｎ Ｔｈｅ Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｗａｔｅｒｗａｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０００１６ Ｃｈｉｎａ
西津水利枢纽现有通航建筑物为一线双级船
闸ꎬ 由上、 下 游 引 航 道 和 上、 中、 下 闸 首 及 上、 下闸室 ３ 部分组成ꎬ 全长 １ ８４０ ｍꎮ 已建一线船闸 存在的主要问题是: 船闸等级低、 尺度小、 设施 简陋ꎬ 无法满足规划的Ⅲ级航道标准和预测的过 坝货运量需求ꎮ 枢纽最大通航流量为 １３ ４００ ｍ３ ∕ｓ ( Ｐ ＝ １０％) ꎮ
收稿日期: ２０１８￣０２￣０６ ∗ 基金项目: 内河航道整治技术交通行业重点实验室开放基金资助项目 ( ＮＨＨＤ￣２０１５０１)
作者简介: 周家俞 (１９７９—) ꎬ 男ꎬ 硕士ꎬ 高级工程师ꎬ 从事航道整治研究ꎮ
第 １１ 期
周家俞ꎬ 等: 西津水利枢纽二线船闸下引航道布置方案对比∗
������１０９������
摘要: 西津水利枢纽二线船闸工程对发展西江航运和流域经济具有重要作用ꎮ 为研究二线船闸布置方案与原一线船闸
布置的相互影响ꎬ 采用水工模型试验研究二线船闸下引航道两类不同布置方案下的水流条件ꎬ 通过分别测定一、 二线船闸
下引航道口门区纵、 横向及回流流速三项指标ꎬ 并进行对比分析得知: 一、 二线船闸下引航道口门区采用共用布置方案时ꎬ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｓｅｃｏｎｄ￣ｌｉｎｅ ｓｈｉｐ ｌｏｃｋ ｌｏｗｅｒ ａｐｐｒｏａｃｈ ｃｈａｎｎｅｌ ｌａｙｏｕｔ ｓｃｈｅｍｅ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｍｏｄｅｌ ｔｅｓｔ
１ 工程概况 西津水利枢纽位于广西郁江干流中上游ꎬ 主
要由拦河坝、 船闸、 电厂及开关站 ４ 部分组成ꎬ 是一座以发电为主ꎬ 兼顾航运、 灌溉等综合利用 效益的水利枢纽工程ꎬ 平面布置见图 １ꎮ