一种节水型船闸的制作方法

本实用新型属于水运通航建筑领域，具体涉及一种节水型船闸。

背景技术：

船闸是应用很广的通航建筑设施，利用两端的闸门控制灌水与泄水，以升降水位，克服水位落差。船闸是常用的水运通航设施。交通繁忙的河流上，当已有单线船闸不能满足通航需求时，需要修建双（复）线甚至多线船闸。随着通航量的增加，通航所需水量也成倍增加，一天由于通航由上游调往下游的水量惊人，一个船闸就可达几十万立方米甚至数百万立方米。为此，往往要建设泵站向上游抽水以补充水量，大功率泵站的建设成本高，抽水耗费大，影响整体社会经济效益。因此，如何在满足航运条件下能利用现有设施低投入的进行有效节水是水运工程的重要问题之一。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种结构简单、操作方便且易于运行维护的节水型船闸。

本实用新型的技术方案为：一种节水型船闸，包括船闸单元，所述船闸单元主要包括闸室、挡墙和底板，所述船闸单元的数量至少为2个，相邻的所述船闸单元之间开设有涵洞，相邻的所述闸室通过涵洞连通在一起，所述涵洞底板上表面的高度不高于上、下游最低通航水位高度之和的一半，所述涵洞设有闸门，所述闸门的顶部连接有升降装置。

进一步地，所述升降装置固定在升降基座上，所述升降基座固定在涵洞的顶板上。

进一步地，所述涵洞的横截面为方形、矩形或圆形中的一种。

采用这样的结构，通过在相邻的闸室之间开设涵洞，利用涵洞连通相邻的闸室，上游船只经某一闸室驶向下游时，通过涵洞可以将需要外排的水排放到相邻的闸室内，而接收排放水的闸室，可以将这些水储存起来，备用，并可以直接利用这些水将下游船只运送到上游；涵洞底板上表面的高度不高于上游最低通航水位与下游最低通航水位高度之和的一半，这样，无论在枯水期还是丰水期，闸室中的水均能最大程度地排放到相邻的闸室内，保证节水量；闸门的设置可以实现相邻闸室间水流通道的开启与关闭，闸门的顶部与升降装置连接，升降装置可以控制闸门相对于涵洞做上、下运动，方便地调节闸门的开启程度，进而调节水流排放速度。

本实用新型相比于现有技术，具有如下有益技术效果：

（1）能有效减少过船时的耗水量，水量消耗在同等通航量的基础上可降低一半；

（2）结构简单，充分利用传统船闸结构，不用另建蓄水设施，无需额外征地建设；

（3）施工方便，便于开挖；

（4）运行、维护方便，成本低；

（5）适应性广，不仅可用于新建的双线或多线船闸，也便于在已建成的双线或多线船闸改造使用。

附图说明

图1是本实用新型第一种实施方式的节水型船闸的横截面结构示意图。

图2是本实用新型的闸门及升降装置的结构示意图。

图3是本实用新型第二种实施方式的节水型船闸的横截面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型第一种实施方式的节水型船闸的横截面结构示意图。该节水型船闸包括船闸单元，所述船闸单元包括闸室1、挡墙2和底板3，所述船闸单元的数量至少为2个，相邻的所述船闸单元之间开设有涵洞4，相邻的所述闸室1通过涵洞4连通在一起，所述涵洞底板5上表面的高度不高于上、下游最低通航水位高度之和的一半所述涵洞4上设有闸门7，所述闸门7的顶部连接有升降装置9，所述升降装置9固定在升降基座8上，所述升降基座8固定在涵洞4的顶板6上。

其中，涵洞4由涵洞顶板6、侧板（图中未画出）和涵洞底板5围成。

为方便描述，在图1中，以左边的闸室1为闸室A，右边的闸室1为闸室B，对本实施方式中，船闸的运行过程进行说明。

现假设上游船只经由闸室A由上游驶向下游（下行），下游船只经由闸室B由下游驶向上游（上行）。

运行时，首先开启闸室A的上游阀门（图中未示出），上游水流入闸室A内，当闸室A内水位与上游水位平齐后，开启闸室A的上游闸门（图中未示出），下行船只驶入闸室A；开启闸室B的下游阀门（图中未示出），当闸室B内水位与下游水位平齐后开启闸室B的下游闸门（图中未示出），上行船只驶入闸室B（图1所示状态）。

然后，打开连接闸室A和闸室B的涵洞4上的闸门7，将闸室A的水通过涵洞4引入闸室B，待闸室A和闸室B内水位平齐后，关闭闸门7。

此后，开启闸室A的下游阀门（图中未示出），待闸室A内水位与下游水位平齐后开启闸室A的下游闸门（图中未示出），船只驶入下游。开启闸室B的上游游阀门（图中未示出），待闸室B内水位与上游水位平齐后，开启闸室B的上游闸门，船只驶入上游。

接下来，上游船只经由闸室B由上游驶向下游（下行），下游船只经由闸室A由下游驶向上游（上行）。依次这样循环运行，每次过船时，均可比普通船闸节省一半的耗水量。

图3是本实用新型第二种实施方式的节水型船闸的横截面结构示意图。该节水船闸包括船闸单元，所述船闸单元包括闸室1、挡墙2和底板3，所述船闸单元的数量为3个，相邻的所述船闸单元之间开设有涵洞4，相邻的所述闸室1通过涵洞4连通在一起，所述涵洞底板5上表面的高度不高于上、下游最低通航水位高度之和的一半，所述涵洞4上设有闸门7，所述闸门7的顶部连接有升降装置9，所述升降装置9固定在升降基座8上，所述升降基座8固定在涵洞4的顶板6上。

其中，船闸单元并排设置在同一水平面上；涵洞4的横截面为方形，涵洞4由涵洞顶板6、侧板（图中未画出）和涵洞底板5围成。

根据上下游来船量确定开放闸室数量，如只开启两个闸室满足上下游通航需要，则参考第一种实施方式中双线船闸运行程序。如通航船只较多，可三条船闸同时运行。

为方便描述，在图1中，以最左侧的闸室1为闸室A，中间的闸室1为闸室B，最右侧的闸室1为闸室C。

现假设，下行船只经由两侧闸室A与闸室C由上游驶向下游，上行船经由中间闸室B由下游驶向上游。

运行时，首先开启闸室A与闸室C的上游阀门（图中未画出），当闸室A与闸室C内水位与上游水位平齐后，开启闸室A与闸室C的上游闸门（图中未画出），船只驶入闸室A与闸室C。开启闸室B的下游阀门（图中未画出），当闸室B内水位与下游水位平齐后，开启闸室B的下游闸门（图中未画出），船只驶入闸室B。

然后，打开闸室A与闸室B之间涵洞4上的闸门7，将闸室A的水通过涵洞4引入闸室B，待闸室A和闸室B内水位平齐后，关闭闸门7。

此后，开启闸室A的下游阀门（图中未画出），待闸室A的水位与下游水位平齐后开启闸室A的下游闸门，船只驶入下游；再打开连接闸室C与闸室B的涵洞4上的闸门7，将闸室C的水引入闸室B，待两闸室内水位平齐后，关闭闸室B和闸室C间的闸门7。

开启闸室C的下游阀门（图中未画出），待闸室C的水位与下游水位平齐后开启闸室C的下游闸门（图中未画出），船只驶入下游。开启闸室B的上游游阀门（图中未画出），待闸室B内水位与上游水位平齐后开启闸室B的上游闸门，船只驶入上游。

接下来，下游船只经由闸A与C由下游驶向上游（上行），上游船只经由闸室B驶向下游（下行）。先开启闸室B与闸室A之间的涵洞闸门，待闸室A和闸室B水位持平后，关闭闸室A和闸室B之间的涵洞闸门7，开启闸室A的上游阀门，待闸室A内水位与上游平齐后打开闸室A上游闸门，船只驶向上游；然后，关闭闸室B和闸室A之间的涵洞闸门，开启闸室B与闸室C之间的涵洞闸门7，待闸室B与闸室C水位持平后，关闭闸室B与闸室C之间的涵洞闸门7；同时打开闸室B的下游阀门与闸室C的上游阀门，待闸室B内水位与下游平齐后，打开闸室B的下游闸门，船只驶向下游；待闸室C内水位与上游平齐后，打开闸室C的上游闸门，船只驶向上游。

假设船在普通船闸中下行过程中向下游排水量为V，则上述运行过程中，闸室A中船下行过程中，向下游排水量为0.5V；闸室C中船下行过程中，向下游排水量为0.75V；闸室B中船下行过程中，其中，0.5V的水量排入闸室A中，0.25V水量排入闸室C中，向下游排水量为只有0.25V。三次下行过程向下游总的排水量为1.5V，而普通船闸中，船只下行三次时，需要向下游排水3V。可见，本实施方式的船闸组，船只下行三次，节水量可以达到一半。

以上调度方式可最大限度的节约用水，也可采用上下行船只分别进入各船闸后同时打开连接闸室A、闸室C与闸室B的涵洞4上的闸门7，此种调度方式可以减少加快过闸时间，但是节水量降低。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其他形式的限制，任何熟悉本领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其他领域，但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，如仅改变涵洞4横截面的形状等，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍然属于本实用新型技术方案的保护范围。