【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及输水船闸省水运行，具体涉及一种船闸输水系统省水运行方法及验证方法。
技术介绍
1、船闸是确保船舶顺利通过具有水位差河道的重要水工建筑物，船闸利用连通器原理，在船只下行时，向闸室内充水，使闸室水位上升至于上游引航道水位齐平，再开启上游闸门，使船只能顺利进入闸室，然后关闭上游闸门，对闸室进行排水，使闸室水位下降至与下游引航道水位齐平，再开启下游闸门，使船只能顺利驶出闸室继续下游通行。
2、现有的船闸一般利用输水系统对闸室内水位进行调节，输水系统将上游水流输入闸室，使闸室水位上升，将闸室内水体输出闸室送往下游，使闸室水位下降，如此用水量极大，耗时较长，导致船只在船闸的通行效率较低。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术中所存在的船闸运行用水量极大，耗时较长，导致船只通行效率较低的不足，提供一种船闸输水系统省水运行方法及验证方法。
2、在第一方面，本专利技术提供一种船闸输水系统省水运行方法，船闸输水系统通过沿闸室中部宽度方向的连接廊道连接闸室和省水池，通过沿闸室纵向的充水廊道水平转弯连接上游进水廊道和闸室内纵向布置的中支廊道中部，通过沿闸室纵向的泄水廊道连接中支廊道中部和下游出水廊道，充水廊道和泄水廊道设置在闸室宽度方向的同一侧，省水池设置在闸室宽度方向的另一侧，充水廊道、泄水廊道和连接廊道分别设有工作阀门，且每个工作阀门的连续开启时间0.5-1.5min，连续关闭时间不超过1min。
3、本专利技术的一种船闸输水系统省水运行
4、优选的，船闸输水系统通过在闸室底部设置若干分支廊道连接中支廊道，每条分支廊道设置连通闸室的若干进出水口，在闸室内形成沿闸室中部分界线对称布置的若干进出水区段，省水池在上下半池分界线两侧对称布置进出水通道。以通过输水系统结构对称布置，使水流能够顺畅、稳定的在闸室与省水池之间互输互灌，减少水流波动，避免水流波动影响输水能耗和用水量，并有利于减少输水时间，进一步提高通行效率的效果。
5、优选的，省水池包括一级池、二级池和三级池，一级池设置在三级池上方，二级池设置在一级池远离闸室的一侧；泄水时，三级池、二级池和一级池依次与闸室连通进行泄水；充水时，一级池、二级池和三级池依次与闸室连通进行充水。多级省水池的设置，可增加省水池容量，进一步有利于提高相应的省水率。
6、优选的，在闸室内水位与省水池内水位存在设计水位差时，开始匀速开启或关闭工作阀门，进行闸室泄水或充水，船闸总输水时间不超过15min，省水率不低于60%。使船闸总输水时间较短，有利于提高船舶通行效率，并确保较大的省水率，同时，在闸室与省水池存在设计水位差时进行工作阀门的动作，使工作阀门完全关闭时，两侧闸室和省水池的水位基本齐平，以进一步缩短输水总时间，提高输水效率和通行效率。
7、优选的，泄水时，三级池与闸室连通，在闸室内水位与三级池内水位存在设计水位差时，开始关闭三级池与闸室间工作阀门，同步开启二级池与闸室间工作阀门；在闸室内水位与二级池内水位存在设计水位差时，开始关闭二级池与闸室间工作阀门，同步开启一级池与闸室间工作阀门；在闸室内水位与一级池内水位存在设计水位差时，开始关闭一级池与闸室间工作阀门，同步开启下游出水廊道与闸室间工作阀门，至闸室内水位与下游水位持平。使泄水时，当前省水池工作阀门关闭时，同步开启下一级工作阀门，减少工作阀门开关过程中的间断时间，实现输水效率的进一步提高。
8、优选的，充水时，一级池与闸室连通，在闸室内水位与一级池内水位存在设计水位差时，开始关闭一级池与闸室间工作阀门，同步开启二级池与闸室间工作阀门；在闸室内水位与二级池内水位到达设计水位差时，开始关闭二级池与闸室间工作阀门，同步开启三级池与闸室间工作阀门；在闸室内水位与三级池内水位到达设计水位差时，开始关闭三级池与闸室间工作阀门，同步开启上游进水廊道与闸室间工作阀门，至闸室内水位与上游水位持平。使充水时，当前省水池工作阀门关闭时，同步开启下一级工作阀门，减少工作阀门开关过程中的间断时间，实现输水效率的进一步提高。
9、优选的，设计水位差为1.3m-1.5m。
10、优选的，工作阀门的连续开启时间1min，连续关闭时间0.5min。进一步缩短船闸总输水时间，提高船闸输水系统输水效率，减少输水耗能和耗时。
11、一种船闸输水系统省水运行验证方法，包括如上所述的船闸输水系统省水运行方法，还包括：
12、步骤1、根据船闸输水系统特征尺寸参数，建立包括输水系统的船闸物理模型；
13、步骤2、根据船闸上下游水位资料，确定特征水位工况；
14、步骤3、根据设计运行条件，进行船闸在特征水位工况的省水运行输水水力特性试验；
15、步骤4、进行船闸输水水力特性分析，确定设计运行条件是否满足要求，若不满足，调整相关参数，重复步骤3-步骤4。
16、本专利技术的一种船闸输水系统省水运行验证方法，通过建立物理模型进行船闸输水水力特性试验，实现船闸省水运行的数据支撑，使船闸在上述省水运行方法下，能够最大程度的降低能耗，减少输水时间，提高输水效率，并达到较优的省水率。
17、优选的，步骤2中，特征水位工况包括最大设计水头工况、常水头工况和最低通航水位工况。
18、优选的，步骤3中，设计运行条件包括工作阀门启闭时间要求和/或工作阀门启闭时机要求；输水水力特征试验包括测试不同设计运行条件、不同特征水位工况下的船闸输水水力特性，输水水力特性包括输水时间、输水流量、闸室水位变化特征。
19、优选的，步骤4中，根据设计运行条件，确定船闸在特征水位工况下省水运行过程中，闸室与省水池的水位变化，计算省水率。
20、与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
21、1.本专利技术提供一种船闸输水系统省水运行方法，通过设置省水池，使闸室泄水时水流进入省水池存储，闸室充水时从省水池向闸室输水，减少船闸运行过程用水总量，达到省水效果；
22、2.本专利技术提供一种船闸输水系统省水运行方法，通过限定工作阀门的连续开启和连续关闭时间，使工作阀门进行快速启闭运行，减少充泄水时间，提高船闸的通行效率；
23、3.本专利技术提供一种船闸输水系统省水运行方法，通过采用充水廊道和泄本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种船闸输水系统省水运行方法，其特征在于，船闸输水系统通过沿闸室(1)中部宽度方向的连接廊道(3)连接闸室(1)和省水池(2)，通过沿闸室(1)纵向的充水廊道(4)水平转弯连接上游进水廊道(5)和闸室(1)内纵向布置的中支廊道(6)中部，通过沿闸室(1)纵向的泄水廊道(7)连接中支廊道(6)中部和下游出水廊道(8)，充水廊道(4)和泄水廊道(7)设置在闸室(1)宽度方向的同一侧，省水池(2)设置在闸室(1)宽度方向的另一侧，充水廊道(4)、泄水廊道(7)和连接廊道(3)分别设有工作阀门(9)，且每个工作阀门(9)的连续开启时间0.5-1.5min，连续关闭时间不超过1min。
2.根据权利要求1所述的一种船闸输水系统省水运行方法，其特征在于，船闸输水系统通过在闸室(1)底部设置若干分支廊道(10)连接中支廊道(6)，每条分支廊道(10)设置连通闸室(1)的若干进出水口(11)，在闸室(1)内形成沿闸室(1)中部分界线对称布置的若干进出水区段(12)，省水池(2)在上下半池分界线两侧对称布置进出水通道(24)。
3.根据权利要求2所述的一种船闸输水系统省
4.根据权利要求3所述的一种船闸输水系统省水运行方法，其特征在于，在闸室(1)内水位与省水池(2)内水位存在设计水位差时，开始匀速开启或关闭工作阀门(9)，进行闸室(1)泄水或充水，船闸总输水时间不超过15min，省水率不低于60%。
5.根据权利要求4所述的一种船闸输水系统省水运行方法，其特征在于，泄水时，三级池(23)与闸室(1)连通，在闸室(1)内水位与三级池(23)内水位存在设计水位差时，开始关闭三级池(23)与闸室(1)间工作阀门(9)，同步开启二级池(22)与闸室(1)间工作阀门(9)；在闸室(1)内水位与二级池(22)内水位存在设计水位差时，开始关闭二级池(22)与闸室(1)间工作阀门(9)，同步开启一级池(21)与闸室(1)间工作阀门(9)；在闸室(1)内水位与一级池(21)内水位存在设计水位差时，开始关闭一级池(21)与闸室(1)间工作阀门(9)，同步开启下游出水廊道(8)与闸室(1)间工作阀门(9)，至闸室(1)内水位与下游水位持平。
6.根据权利要求4所述的一种船闸输水系统省水运行方法，其特征在于，充水时，一级池(21)与闸室(1)连通，在闸室(1)内水位与一级池(21)内水位存在设计水位差时，开始关闭一级池(21)与闸室(1)间工作阀门(9)，同步开启二级池(22)与闸室(1)间工作阀门(9)；在闸室(1)内水位与二级池(22)内水位到达设计水位差时，开始关闭二级池(22)与闸室(1)间工作阀门(9)，同步开启三级池(23)与闸室(1)间工作阀门(9)；在闸室(1)内水位与三级池(23)内水位到达设计水位差时，开始关闭三级池(23)与闸室(1)间工作阀门(9)，同步开启上游进水廊道(5)与闸室(1)间工作阀门(9)，至闸室(1)内水位与上游水位持平。
7.根据权利要求4-6任意一项所述的一种船闸输水系统省水运行方法，其特征在于，设计水位差为1.3m-1.5m。
8.根据权利要求4-6任意一项所述的一种船闸输水系统省水运行方法，其特征在于，工作阀门(9)的连续开启时间1min，连续关闭时间0.5min。
9.一种船闸输水系统省水运行验证方法，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的船闸输水系统省水运行方法，还包括：
10.根据权利要求9所述的一种船闸输水系统省水运行验证方法，其特征在于，步骤2中，特征水位工况包括最大设计水头工况、常水头工况和最低通航水位工况。
11.根据权利要求10所述的一种船闸输水系统省水运行验证方法，其特征在于，步骤3中，设计运行条件包括工作阀门(9)启闭时间要求和/或工作阀门(9)启闭时机要求；输水水力特征试验包括测试不同设计运行条件、不同特征水位工况下的船闸输水水力特性，输水水力特性包括输水时间、输水流量、闸室(1)水位变化特征。
12.根据权利要求11所述的一种船闸输水系统省水运行验证方法，其特征在于，步骤4中，根据设计运行条件，确定船闸在特征水位工况下省水运行过程中，闸室(1)与省水池(2)的水位变化，计算省水率。
...【技术特征摘要】
1.一种船闸输水系统省水运行方法，其特征在于，船闸输水系统通过沿闸室(1)中部宽度方向的连接廊道(3)连接闸室(1)和省水池(2)，通过沿闸室(1)纵向的充水廊道(4)水平转弯连接上游进水廊道(5)和闸室(1)内纵向布置的中支廊道(6)中部，通过沿闸室(1)纵向的泄水廊道(7)连接中支廊道(6)中部和下游出水廊道(8)，充水廊道(4)和泄水廊道(7)设置在闸室(1)宽度方向的同一侧，省水池(2)设置在闸室(1)宽度方向的另一侧，充水廊道(4)、泄水廊道(7)和连接廊道(3)分别设有工作阀门(9)，且每个工作阀门(9)的连续开启时间0.5-1.5min，连续关闭时间不超过1min。
2.根据权利要求1所述的一种船闸输水系统省水运行方法，其特征在于，船闸输水系统通过在闸室(1)底部设置若干分支廊道(10)连接中支廊道(6)，每条分支廊道(10)设置连通闸室(1)的若干进出水口(11)，在闸室(1)内形成沿闸室(1)中部分界线对称布置的若干进出水区段(12)，省水池(2)在上下半池分界线两侧对称布置进出水通道(24)。
3.根据权利要求2所述的一种船闸输水系统省水运行方法，其特征在于，省水池(2)包括一级池(21)、二级池(22)和三级池(23)，一级池(21)设置在三级池(23)上方，二级池(22)设置在一级池(21)远离闸室(1)的一侧；泄水时，三级池(23)、二级池(22)和一级池(21)依次与闸室(1)连通进行泄水；充水时，一级池(21)、二级池(22)和三级池(23)依次与闸室(1)连通进行充水。
4.根据权利要求3所述的一种船闸输水系统省水运行方法，其特征在于，在闸室(1)内水位与省水池(2)内水位存在设计水位差时，开始匀速开启或关闭工作阀门(9)，进行闸室(1)泄水或充水，船闸总输水时间不超过15min，省水率不低于60%。
5.根据权利要求4所述的一种船闸输水系统省水运行方法，其特征在于，泄水时，三级池(23)与闸室(1)连通，在闸室(1)内水位与三级池(23)内水位存在设计水位差时，开始关闭三级池(23)与闸室(1)间工作阀门(9)，同步开启二级池(22)与闸室(1)间工作阀门(9)；在闸室(1)内水位与二级池(22)内水位存在设计水位差时，开始关闭二级池(22)与闸室(1)间工作阀门(9)...
【专利技术属性】
技术研发人员：王劼耘，潘海涛，韦德鉴，袁和平，何俊辉，吴澎，黄建勇，吕小龙，钟林斌，高成岩，王显张，宁春平，
申请(专利权)人：平陆运河集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。