【正文】 心吸氣漩渦。淹沒水深≥＝＝?？紤]到如果將進(jìn)口布置在閘首墻中，需要開挖閘首底板，這樣會(huì)對結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和工程量產(chǎn)生較大影響，所以采用引航道上取水的方法，在引航道內(nèi)開挖進(jìn)口，設(shè)置在緊靠閘首的兩側(cè)導(dǎo)航墻內(nèi)側(cè)，水流全部取自上游引航道，﹣105＝。則進(jìn)水口頂部高程應(yīng)為：上游設(shè)計(jì)最低通航水位減去淹沒水深，即：。178。，178。，，布置兩個(gè)。并根據(jù)需要布置攔污柵 ，柵條厚度5cm，柵條凈間距20cm。輸水系統(tǒng)出口的布置也應(yīng)具有良好的線型，以提高輸水效率，并要求在泄水過程中出口水面不脫頂，不出現(xiàn)遠(yuǎn)驅(qū)式水躍。尤其要注意出口布置應(yīng)能分散水流，減弱出口水流的紊動(dòng)并達(dá)到引航道內(nèi)流速分布均勻的目的，出口頂?shù)难蜎]水深宜大于，～，178。出口布置在下閘首支持段上，也采用多支孔出水，每側(cè)布置2個(gè)出水口，尺寸和進(jìn)口一樣。圖41 導(dǎo)墻上垂直多支孔進(jìn)出口示意圖輸水系統(tǒng)的主廊道斷面一般可大于輸水閥門處廊道斷面，以增大輸水系統(tǒng)的流量系數(shù)。輸水閥門段廊道體型由不擴(kuò)大、逐漸擴(kuò)大及突擴(kuò)3種。其型式及高程應(yīng)根據(jù)閥門工作條件決定。當(dāng)采用逐漸擴(kuò)大型時(shí)，一般采用頂面向上擴(kuò)大，頂坡取為1:10～1:12，取為1:11，以利于提高閥門后廊道頂部的壓力。輸水閥門處主廊道的頂部高程為98m。，㎡。頂坡比為1:11，則漸變段長度取為28m，=。轉(zhuǎn)彎均采用90186。轉(zhuǎn)彎。出水支孔的布置應(yīng)盡可能對稱，這樣閘室內(nèi)流態(tài)也可趨于對稱，以減少閘室內(nèi)的縱向水面坡降及縱向水流，從而有利于船舶的安全停泊。出水支孔的布置范圍大些較好，至少應(yīng)為閘室長度的，即90~120m，由于過閘船舶尺寸較小，所以布置范圍取大些，本設(shè)計(jì)取100m，出水段廊道支孔斷面的總面積宜于該廊道斷面面積相等，178。，178。 ，確保出流平直取為8m。進(jìn)出口斷面修圓擴(kuò)大，支孔喉部后的擴(kuò)大角宜小于。 圖42 出水支孔圖 1:500。長4m用于安裝閥門。在閥門前后有一定長度的直線段，使水流順直均勻通過。同時(shí)閥門段及其以后的廊道頂部高程必須布置在下游最低通航水位以下。不容許摻入大量空氣而惡化船舶停泊條件。輸水閥門前后要有一定的直線過渡段。閘底長廊道頂支孔輸水有助于減少閘室底部淤積，但支孔水流向上直沖船底，危及船舶安全。因此，必須在支孔上方設(shè)置蓋板進(jìn)行消能。由于蓋板占有一定空間，必須增大閘室的開挖深度，所以蓋板設(shè)置的高度不應(yīng)過高，但亦不應(yīng)過低以致過大的影響支孔出流，增大損失。專門的試驗(yàn)研究表明，～5較合適。蓋板的覆蓋面積應(yīng)大于支孔出流的范圍，一般蓋板的周邊超出孔口四周的距離應(yīng)大于蓋板距孔口的凈高。蓋板四周出流可以采用小明溝消能，也可以采用對沖或擴(kuò)散消能。一方面采用對沖消能，另一方面采用消力池消能。 輸水系統(tǒng)的水力計(jì)算 輸水系統(tǒng)計(jì)算的主要內(nèi)容水力指標(biāo)是船閘能否正常運(yùn)行的關(guān)鍵。在船閘總體布置設(shè)計(jì)基本完成后，應(yīng)根據(jù)閘室輸水時(shí)間、船舶停泊條件以及船舶安全運(yùn)行的條件要求進(jìn)行水力計(jì)算，提出輸水系統(tǒng)各主要部分的尺寸和布置，并反復(fù)驗(yàn)算設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性。水力計(jì)算的主要內(nèi)容：（1）輸水閥門處的廊道斷面面積；（2）輸水系統(tǒng)的阻力系數(shù)和流量系數(shù)；（3）輸水廊道的換算長度和慣性超高；（4）閘室輸水的水力特性曲線；（5）過閘船隊(duì)在閘室和上下游引航道內(nèi)的停泊條件；（6）校核密封式輸水閥門后廊道頂部的壓力水頭或開敞式輸水閥門后是否產(chǎn)生遠(yuǎn)驅(qū)式水躍；（7）輸水閥門的工作空化數(shù)。 廊道面積的確定輸水閥門型式選擇10m以下的低水頭船閘宜選用升降式平面閥門；10m～20m的水頭船閘可選用升降式平面閥門或者反弧形閥門；20m以上的高水頭船閘宜選用反弧形船閘。，所以可選用反弧形閥門。輸水廊道閥門處廊道斷面面積根據(jù)《船閘輸水系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范JTJ3062001》， （4—2）式中： ?輸水閥門處廊道斷面面積（）； ?計(jì)算閘室水域面積（），對單機(jī)船閘取閘室水域面積即18012=2160. ?設(shè)計(jì)水頭（） ?閥門全開時(shí)輸水系統(tǒng)的流量系數(shù)，～；； ?閘室灌水時(shí)間，初步擬定灌泄水時(shí)間T＝558s。 ?系數(shù)，根據(jù)《船閘輸水系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》； ?～。 g?重力加速度(m/s178。)。計(jì)算得=㎡，由于兩側(cè)為對稱布置，㎡。 水力計(jì)算流量系數(shù)的確定 （43）式中：—瞬時(shí)t時(shí)的輸水系統(tǒng)流量系數(shù)； —瞬時(shí)t閥門某一開啟度n時(shí)的閥門局部阻力系數(shù)； —閥門井或門槽損失系數(shù)，反弧形閥門取0； —閥門全部開啟或輸水系統(tǒng)各阻力系數(shù)的綜合，包括進(jìn)口、出口、攔污柵，轉(zhuǎn)彎、擴(kuò)大、收縮等局部阻力系數(shù)，以及沿程摩阻損失的阻力系數(shù)。以上各阻力系數(shù)應(yīng)乘以閥門處廊道斷面的阻力系數(shù)，即各阻力系數(shù)應(yīng)乘以閥門處廊道面積與各段廊道面積比值的平方。（1）局部阻力系數(shù) a、進(jìn)口 邊緣為微帶圓弧形，根據(jù)《船閘輸水系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范JTJ3062001》，進(jìn)口阻力系數(shù)。 b、攔污柵 根據(jù)《船閘輸水系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范JTJ3062001》附錄A， （44）式中 ?攔污柵阻力系數(shù)； S?柵條厚度（），取為5cm； b?柵條凈間距（），取為20cm； ?柵條形狀系數(shù)；對長方形柵條，前、后端均做成圓形，； 所以。c、廊道圓滑轉(zhuǎn)彎根據(jù)《船閘輸水系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范JTJ3062001》附錄A可知， （45）式中：——廊道轉(zhuǎn)彎阻力系數(shù)；——轉(zhuǎn)角，； —— 系數(shù)，與廊道形狀及轉(zhuǎn)彎曲率半徑有關(guān)，其數(shù)值如下：本設(shè)計(jì)采用矩形廊道， 矩形廊道系數(shù)取值b/2R其中 b― 矩形廊道寬度（m ) 。 。R ― 廊道軸線的曲率半徑（m ) ，本設(shè)計(jì)取為4m。計(jì)算得b/2R=。d、廊道圓錐形擴(kuò)大根據(jù)《船閘輸水系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范JTJ3062001》附錄A可知, （46） （47）式中：—以擴(kuò)大前的斷面為計(jì)算斷面的阻力系數(shù)；—以擴(kuò)大后的斷面為計(jì)算斷面的阻力系數(shù)；—系數(shù)，與圓錐頂角有關(guān)，其值為： 系數(shù)k的取值θ5176。10176。15176。20176。30176。40176。50176。以上k～輸水閥門段廊道體型采用逐漸擴(kuò)大的形式，一般采用頂面向上擴(kuò)大，頂坡為，所以圓錐頂角=176。對多支孔出口段 = =e出口 根據(jù)規(guī)范，~。f帶有出水支孔的廊道局部阻力系數(shù)，根據(jù)《船閘輸水系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范JTJ3062001》附錄A可知，可按下列公式計(jì)算， （4—8）式中——輸水廊道出水支孔段局部阻力系數(shù)，包括出水孔的損失在內(nèi)； ——出水支孔控制斷面總面積，=； ——出水支孔段的廊道斷面面積（）； ——出水支孔形狀系數(shù)。； ；對喇叭 ；對未修圓的頂部縫隙孔口， ， ；對修圓的頂部縫隙孔口。有消能蓋板時(shí)，由于蓋板四周出流孔口的面積影響出流阻力系數(shù)，當(dāng)蓋板周邊孔口面積與廊道出水孔面積的比值大于5 倍時(shí)取大值，小于3 倍時(shí)取小值。在這里＝。g沿程摩擦阻力系數(shù)根據(jù)《船閘輸水系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范JTJ3062001》附錄A, 對不帶出水孔、縫的廊道摩擦阻力系數(shù)（進(jìn)口，出口段），可按下式計(jì)算： （4—9）式中——沿程摩擦阻力系數(shù)； ——廊道長度（m），進(jìn)口70m,出口60m； ——謝才系數(shù),對于混凝土廊道糙率系數(shù)，則； ——廊道水力半徑（m）,；所以，沿程阻力系數(shù)；對帶有出水孔、縫廊道的摩擦阻力系數(shù)，可取49式計(jì)算值的1/3。輸水廊道；廊道水力半徑；謝才系數(shù)；因此。（2）輸水閥門后廊道斷面擴(kuò)大時(shí)，閥門段全開阻力系數(shù)： 根據(jù)《船閘輸水系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范JTJ3062001》附錄A可知， （4—10） （4—11）式中：——輸水閥門后廊道面積擴(kuò)大時(shí)，閥門局部開啟的阻力系數(shù)；——廊道擴(kuò)大系數(shù)，為閥門處廊道面積和擴(kuò)大后廊道面積的比值，即；——閥門后廊道不擴(kuò)大的閥門局部開啟阻力系數(shù)，按表43選用,即；——閥門開度n時(shí)的收縮系數(shù)。 閥門開度與阻力系數(shù)的關(guān)系閥門開度n反弧形閥門橫梁全包1因此，由公式410計(jì)算可得：=（3）閥門井或門槽的損失系數(shù)。根據(jù)《船閘輸水系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》，反弧形閥門的閥門井或門槽的損失系數(shù)為0。閥門全開后輸水系統(tǒng)總阻力系數(shù)：包括進(jìn)口、出口、攔污柵、轉(zhuǎn)彎、擴(kuò)大、收縮等局部阻力系數(shù)，以及沿程摩阻損失的阻力系數(shù)。以上各阻力系數(shù)均應(yīng)換算為閥門處廊道斷面的阻力系數(shù)，即各阻力系數(shù)應(yīng)乘以閥門處廊道面積與各段廊道面積比值的平方。為各部分阻力系數(shù)之和，=（+++++++++）=慣性超高的確定當(dāng)船閘閘室灌泄水時(shí)，閘室水面的最大慣性超高、超降值，在采取提前關(guān)閉輸水閥門及水面齊平時(shí)開啟閘門等措施后。①輸水廊道換算長度對于出水孔數(shù)大于15的出水支孔段廊道可取該段長度的1/2，即②閘室水面慣性超高、超降值可按下式計(jì)算: (412)式中：—慣性超高、超降值；— 計(jì)算閘室水域面積()，—閥門全開時(shí)輸水系統(tǒng)的流量系數(shù)，可取，；— 輸水閥門處廊道斷面面積()，；一輸水廊道換算長度(m)。 因此，閘室水面慣性超高、超降值 初步確定灌泄水時(shí)間 分散輸水系統(tǒng)的輸水時(shí)間，應(yīng)根據(jù)確定的流量系數(shù)和慣性超高、超降值以及閥門開啟時(shí)間按下式核算： （413）式中：—分散輸水系統(tǒng)的輸水時(shí)間；—計(jì)算閘室水域面積，對單級船閘取閘室水域面積，即；—設(shè)計(jì)水頭，；—閥門全開后慣性水頭，即閘室水面慣性超高；—重力加速度；—閥門全開時(shí)輸水系統(tǒng)的流量系數(shù)，可取，；—輸水閥門處廊道斷面面積，；—系數(shù)，其值查表41，??；—輸水閥門開啟時(shí)間（s）。其中輸水閥門開啟時(shí)間可按下式計(jì)算： （414）式中：——輸水閥門開啟時(shí)間（s）；——系數(shù)，；——輸水閥門處廊道斷面面積（），；——設(shè)計(jì)水頭，；——重力加速度；——初始水位的閘室橫斷面面積（）,；——船舶、船隊(duì)浸水橫斷面面積（）, ；——波浪力系數(shù)，根據(jù)《船閘輸水系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》，對于長度大于閘室長度一半的單船或船隊(duì)，波浪力系數(shù)取，；——船舶、船隊(duì)排水量，；——允許系纜力的縱向水平分力（kN）,按表45確定，?。?船舶允許系攬力船舶噸位30002000100050030010050縱向水平分力464032251885因此，輸水閥門開啟時(shí)間取150s。分散輸水系統(tǒng)的輸水時(shí)間與擬定的灌泄水時(shí)間T相差不大，能滿足船閘通過能力的要求，不需要重新校核其通過能力，可以采用T=8min。115 灌水水力計(jì)算表時(shí)間t（s）開啟度n阻力系數(shù)流量系數(shù)水位差(m)流量(m179。/s)水深(m)能量Et(Kw)比能Ept閥門井水位引航道斷面流速（m/s）00∞000001150255075100125150175200225250275300325350375400425