[发明专利]省水池重叠高水头船闸

说明书

本发明是省水池重叠高水头船闸。本发明的技术方案是本发明要解决的技术问题是，把大数量的省水池的用地面积缩小到最小程度，大幅降低山地地形修建省水池的困难。本发明的技术方案是，井式船闸技术和省水池重叠技术结合，实行多数量省水池联合运行方式。

技术领域：

本发明涉及水工建筑物，特别涉及一种超高水头的省水船闸。

背景技术：

目前世界上普遍使用的省水船闸是带有省水池的船闸，其省水率极低，省水率极低的原因是省水池的数量少，一座船闸的一个闸室少数量配置2个或者3个省水池，要想大量提高省水效率就需要修建大数量的省水池联合运行，现有省水池技术都是单层的，不是重叠的，因此大数量的省水池需要占很宽的有高度要求的土地面积，大部分船闸的附近是山地地形，根本没有修建省水池的有利条件。现有技术已经大量出现互补省水船闸技术，但是，这种省水船闸的必要条件是多线船闸联合运行，因此单线单级的船闸是不可以实行互补省水船闸技术的，本发明能解决这个问题。本发明技术方案的有益效果是，把大数量的省水池的用地面积缩小到最小程度，大幅降低山地地形修建省水池的困难，同时大幅提高其省水效率。

本发明适用于4个方面的船闸：适用于100～300米的高水头船闸；适用于山地地形大坝的船闸；适用于需要快速通过的船闸；适用于通航量小、零散通过、通航量变幅大的船闸。我国符合上述4个方面的船闸有向家坝水利枢纽、溪洛渡水利枢纽、白鹤滩水利枢纽、乌东德水利枢纽等其它水利枢纽的船闸，符合上述3个方面的船闸有三峡水利枢纽新修建船闸。

发明内容：

本发明具有5个基本特征：一、单级单线船闸；二、水头100～300米高度的船闸；三、省水池数量10～60座；四、所有的省水池在地面是同一位置，垂直方向重叠；五、井式船闸。根据本发明的特征得出它的名称是：省水池重叠高水头单级单线井式船闸，简称为省水池重叠高水头船闸。

本发明具有3大优点：船舶不需要从一个闸室到另一个闸室，因此船舶通过船闸的时间少；重叠省水池可以是十多个或者几十个省水池联合运行，因此省水效率高；不存在多线船闸联合运行的情况，因此船舶通过船闸的调度难度最低；本发明是唯一能够同时具备上述3大优点的省水船闸。

本发明要解决的技术问题是，把大数量的省水池的用地面积缩小到最小程度，大幅降低山地地形修建省水池的困难。

本发明的技术方案是：

一座船闸只有1个闸室，有10～60个省水池，闸室高度100～300米，省水池高度是闸室高度的1/10～20，闸室和省水池设计为一个整体，闸室在没有闸门的一侧有省水池；第一个省水池的底部与下游水位相同，在第一个省水池的上面有第二个省水池，在第二个省水池的上面有第三个省水池，以此类推；最上面的一个省水池高度要低于上游水位，低于的高度量是一个省水池的高度；省水池的长度与闸室的长度相同，省水池的宽度是闸室宽度的1.2～1.8倍，闸室没有省水池的一侧设计有抵抗高水压的结构；闸室底部低于下游水位，低于的高度量为槛上水深，在闸室低于下游水位的部位有廊道进排水口，进排水口连通垂直廊道，垂直廊道分支有多个阀门，每一个阀门分别与一个省水池连通；

闸室低于下游水位的部位有闸室水排放至下游的下游阀门，闸室有上游进水的上游阀门；闸门与常规井式船闸相同，闸室下游方向的底部有下游闸门，闸室上游方向的上部有上游闸门；

闸室内船舶下降通行时，闸室内的水先泄入最高处省水池；闸室水位与最高处省水池相平时，再泄入下一级省水池；待与泄入的省水池水位相平时，再泄入下一级省水池；以此类推；当闸室内水泄入最下面的省水池与其水位相平时，把剩下的水量泄入下游；这时打开下游闸门，闸室内的船舶离开闸室，去上游的船舶进入闸室，关闭闸门；先是最下一级省水池的水泄入闸室，然后上一级省水池的水泄入闸室，以此类推；在最上一级省水池的水泄入闸室之后，闸室内水位与上游水位之间的水量由上游水补给；