一种用于口门区通航水流条件的组合式结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于口门区通航水流条件的组合式结构。其中挡水墙由挡水墙和外扩底部透空式挡水墙组成，丁坝由不同长度的三条丁坝组成。本实用新型专利技术具有调节中洪水流量下引航道内水流量分配，减弱口门区横向流速及水流夹角的效果，同时破坏因河道形态在口门区所形成的回流，达到改善口门区水流条件，保证船舶航行安全的目的。

A Composite Structure for Navigable Flow Conditions in Portal Area

【技术实现步骤摘要】
一种用于口门区通航水流条件的组合式结构
本技术属于航道建筑物领域,特别涉及一种用于口门区通航水流条件的组合式结构。
技术介绍
船闸口门区是连接船闸和河道的纽带，是船闸引航道内净水与枢纽河段引航道外动水的过渡区域。根据有关研究，口门区通航水流条件主要影响因素包括(1)受河道特性的影响(2)受枢纽运行方式的影响(3)受引航道形式及枢纽布置的影响。口门区恶劣的水流流态主要为回流和斜流。口门区水流条件决定着船舶能否顺利且安全的进出船闸。因此改善口门区水流条件是新建、改扩建船闸工程中的重要技术问题。口门区水流条件改善往往需要修建各类辅助导航建筑物，目前研究较多的主要包括导流墩、导航堤、隔水堤及修筑丁潜坝。大埔融江枢纽，中洪水时，电站关闭，泄水闸敞泄，随着入库流量的增加，枢纽上游流速逐渐增大，受枢纽上游河道形态的影响，左岸凸嘴的挑流作用较为明显，加之口门区及连接段航道内存在较大范围的回流，船舶受不利水流流态的影响，下行时不能进入口门区航道钱调整好航态进入航线内，使船艏有撞向船闸上游导航墙堤头的危险，当最大通航流量时，船舶无法沿设计航线下行，上行航态较差，且对岸航速最小时仅为0.72m/s，极易发生危险。为改善口门区水流条件，可采取的措施有很多，但是每种改善措施都有它的局限性。例如导流堤开孔的角度对口门区水流条件的影响较大，角度过大，引水过多，引航道内导流堤边壁出现长条形泡水；导流墩在靠近航道内侧形成强烈的回流、涡流等不良流态；隔水堤改变了主流方向，不利于船闸下航行要求。单一的工程措施往往只能解决特定的某一问题，组合式工程措施更能在应用中得到更好的改善效果。
技术实现思路
鉴于上述问题，本技术的目的在于提供一种保证船舶航行安全，改善口门区水流条件的用于口门区通航水流条件的组合式结构。为实现上述目的，本技术提供的一种用于改善口门区水流条件的组合式工程措施，其中包括外扩底部透空式挡水墙和口门上游所建丁坝。上游挡水墙由导航墙延伸所形成的实体墙和在实体墙前段约100m范围内底部透空式挡水墙组成；所述的丁坝布置在左岸，共三条。由此，挡水墙前部分改为外扩底部透空式挡水墙，一方面可以增加口门宽度以加大船舶在口门区的可航行水域，另一方面分散堤头附近的集中斜流。口门上游所建丁坝则可以破坏或削弱回流大小和强度。在一些实施方式中，挡水墙轴线的方向与船闸主导航墙一致。外扩底部透空式挡水墙宽4.80m，间隔为4.80m，总长度约为80.00m；透空式挡水墙顶高程为96.95m，隔水板顶高程95.15m，底高程为87.15m。在一些实施方式中，三条丁坝位置长度分别为34.5m、51.3m和36.97m，坝顶高程均为95.15m。本技术的有益效果是改善口门区水流条件和保证船舶航行的安全效果。由于挡水墙调整至与主导航墙方向一致，有效利用挡水墙与泄水闸之间的非泄流区，增加了口门区行船区域。挡水墙前部分的外扩底部透空式挡水墙解决了口门区横流过大及改善中洪水期引航道内水流流态及水深的技术问题。具体是通过底部透空式挡水墙，中洪水期原本较为集中的水流被分散开，减少了中洪水期的壅水值，减弱了主流斜穿口门区而产生的过大横向流速，从而达到改善口门区通航水流条件。加之口门区上游所建3条丁坝，破坏了由于河道左岸凸嘴和口门区静态区域形成的回流区，进而进一步改善口门区水流条件。达到改善口门区水流条件，保证船舶航行安全的目的。附图说明图1为本技术的结构型示意图；图2为实施的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对技术作进一步详细的说明。如图1-2所示，一种用于口门区通航水流条件的组合式结构，包括与导航墙连接的挡水墙01和在左岸设置的丁坝02，其中挡水墙01由实心挡水墙和外扩底部透空式挡水墙组成。透空挡水墙宽4.80m，间隔为4.80m，总长度约为80.00m，透空式挡水墙顶高程为96.95m，隔水板顶高程95.15m，底高程为87.15m。三条丁坝02位置长度分别为34.5m、51.3m和36.97m，坝顶高程均为95.15m。由于挡水墙01调整至与主导航墙方向一致，有效利用挡水墙01与泄水闸13之间的非泄流区，增加了口门区行船区域。挡水墙01前部分的外扩底部透空式挡水墙解决了口门区横流过大及改善中洪水期引航道内水流流态及水深的技术问题。具体是通过底部透空式挡水墙，中洪水期原本较为集中的水流被分散开，减少了中洪水期的壅水值，减弱了主流斜穿口门区而产生的过大横向流速，从而达到改善口门区通航水流条件。加之口门区上游所建3条丁坝02，破坏了由于河道左岸凸嘴和口门区静态区域形成的回流区，进而进一步改善口门区水流条件。口门区水流条件得到较为明显的改善，水流条件基本满足规范要求，保证了船舶航行安全。实施时，航运枢纽主要建筑物包括船闸11、电站厂房12、泄水闸13和拦河坝。现有船闸为Ⅵ级船闸，船闸有效尺度：80×8×1.5m(长×宽×门槛水深，下同)，改建船闸有效尺度为190×23×4.8m。枢纽正常蓄水位为93.15m，枢纽正常运用洪水标准(设计洪水)为50年一遇，水位为99.19m，相应的流量为25500m3/s；非常运用洪水标准(校核洪水)为300年一遇，水位为103.13m，相应流量为33600m3/s；大埔船闸改建工程在坝轴线上的挡水建筑物为枢纽挡水建筑物的一部分，其洪水标准与枢纽挡水建筑物一致。以上所述的仅是本技术的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术创造构思的前提下，还可以做出多种改进，都属于新型的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于口门区通航水流条件的组合式结构，其特征在于，包括挡水墙和丁坝；所述的挡水墙由实心挡水墙和外扩底部透空式挡水墙两部分组成；所述的丁坝由三条短丁坝组成。

【技术特征摘要】
1.一种用于口门区通航水流条件的组合式结构，其特征在于，包括挡水墙和丁坝；所述的挡水墙由实心挡水墙和外扩底部透空式挡水墙两部分组成；所述的丁坝由三条短丁坝组成。2.根据权利要求1所述的一种用于口门区通航水流条件的组合式结构，其特征在于，所述的挡水墙的方向与船闸导航墙的轴线一致，所述挡水墙的高程与船闸导航墙高程一致，挡水墙前段外扩底部透空式挡水墙底高程和顶高程分别与2a一遇洪水和10a一遇洪水下水位相当。3.根据权利要求1所述的一种用于口门区通航水流条件的组合...

【专利技术属性】
技术研发人员：王斐，冯小香，李君涛，安晓宇，王鑫，乾东岳，章日红，刘哲，彭伟，张明，金辉，普晓刚，闫涛，王艳华，
申请(专利权)人：交通运输部天津水运工程科学研究所，
类型：新型
国别省市：天津,12