[实用新型]一种节水型船闸

说明书

技术领域

船闸是水利枢纽工程的重要通航设施。本实用新型是一种新型的过船、升船水工建筑物，是一种节水型船闸，可以实现节水、快速和高效过船的功能。 

背景技术

水利工程的拦河坝拦截河流，改变河流的连续性，截断航运通道，影响内河航道的顺畅，其解决方法是在水利枢纽工程中增加过船设施。船闸过船需要耗费较大的水量，一天通航消耗的水量为几十万m³，甚至几百万m³。由于耗水量大，影响水利枢纽工程的效益发挥。 

渠化工程可以改善河道航运条件，但要修建蓄水闸坝和船闸，船闸要消耗较大的水量，这就限制渠化工程开发和运用的范围。 

因此，船闸较大的耗水量是水利枢纽工程和航道工程的一大问题。 

实用新型内容

本实用新型提供一种新型节水船闸，能够较好地解决水利枢纽工程和航道渠化工程船闸设施的缺陷及存在问题。 

一种船闸，其特征在于：该船闸由上游闸门、下游闸门、闸室、上游阀门、下游阀门以及布置在闸室两侧的转置储水室及其闸阀、通气管组成，转置储水室是布置在船闸两侧的一系列储水室，用于转存船闸的水量，转置储水室按阶梯分级布置在闸室的两侧或一侧，转置储水室的阶梯级数应根据船闸具体情况设置，级数越多，节水效果越好，各级转置储水室的容积相同，等于船闸最高水位与最低水位之间的容积除以级数。 

由于转置储水室分级、布置及其组合有很多方式，不可枚举。因此，本新型只对两种典型方式进行说明：连续设置两侧错级布置和间隔设置一侧布置。 

连续设置两侧错级布置是指在垂直方向连续设置多级转置储水室，相邻两级转置储水室没有间隔，上一级转置储水室的底板高程与下一级转置储水室的顶板高程相同，但错开在闸室两侧布置，即单数级和双数级分别布置在闸室两侧。 

间隔设置一侧布置是指垂直方向隔一级设置转置储水室，以适应结构布置需要，相邻两级转置储水室之间有一级的间隔距离，即上一级转置储水室的底板高程与下一级转置储水室的顶板高程有一级的高差，所有转置储水室均布置在船闸闸室的同一侧。 

船闸排水时由上而下逐级转存到闸室两侧的转置储水室，待上一级储水室灌满并关闭闸阀后，再开启下一级储水室闸阀灌水，依次由上而下，将所有储水室灌满。 

船闸注水时由下而上依次打开储水室闸阀，将储水室蓄水量重新注回船闸闸室，待下一 级储水室排空并关闭闸阀后，再开启上一级储水室闸阀注水，依次由下而上，将所有储水室排空。 

(1)节水船闸工作原理： 

本实用新型的特点是在船闸闸室两侧增加转置储水室及其闸阀、通气管。 

转置储水室的作用是当船闸闸室排水时，将船闸闸室的大部分水体依次转存到转置储水室；当船闸闸室需要注水时，再将转存到转置储水室的储水依次注入船闸闸室，以减少船闸过船时的耗水量。 

转置储水室的闸阀作用是控制转置储水室的储水和注水过程。 

转置储水室通气管的作用是排出或吸入空气，防止转置储水室在排水或注水时出现真空或空气阻隔，确保转置储水室排水和注水的顺畅。 

转置储水室按阶梯分级布置在闸室的两侧或一侧，也可以采用其他方式灵活组合布置。 

本实用新型只说明两种典型方式：连续设置两侧错级布置(见图1)和间隔设置一侧布置(见图2)。 

船闸运行程序如下： 

船闸排水工况(船由上游过闸驶向下游)：由上而下依次打开储水室闸阀，将船闸闸室内的水量转存储水室，待上一级储水室灌满并关闭闸阀后，再开启下一级储水室闸阀灌水，依次由上而下，将所有储水室灌满，剩下无法转存的水量直接排到下游，待水位与下游齐平，开启下游闸门，船驶出船闸。 

船闸注水工况(船由下游过闸驶向上游)：由下而上依次打开储水室闸阀，将储水室蓄水量重新注回船闸闸室，待下一级储水室排空并关闭闸阀后，再开启上一级储水室闸阀注水，依次由下而上，将所有储水室排空，不足的水量开启上游阀门补充，待水位与上游齐平，开启上游闸门，船驶出船闸。 

节水船闸的特点是：①利用转置储水室转存船闸闸室的水体，并重复利用，减少船闸过船时的耗水量。②船闸利用转置储水室排水、注水过程的水位差很小，没有消能问题，可以实现快速、稳定的排水、注水。船闸利用转置储水室排水、注水过程所需的时间较短。③船闸利用转置储水室排水、注水操作方便，便于管理，不影响其他水利效益。④船闸节水效率与储水室的设置级数有关，级数越多效率越高；⑤转置储水室设置的限制性条件少，布置灵活，适应性广，可以在各类水利枢纽工程和航道工程中推广应用。