大尺度、低水头船闸闸室消能工研究

余彬+陈亮

摘 要：随着船闸的大型化发展，大尺度、低水头船闸越来越多，本文针对大尺度、低水头船闸闸室出流特点，采用物理模型试验，重点研究了无槛、连续低槛及间断高槛消能工消能效果，多方案比较了各消能工布置下船闸充水过程停泊条件，试验表明：连续低槛、间断高槛均能满足闸室停泊条件要求，并提出了两种消能工布置原则。

关键词：低水头 大尺度 闸室消能 模型试验

1.前言

近年来随着货运量的发展，对枢纽通过能力要求越来越高，大量枢纽面临扩能改造，为满足通过能力要求，新建或改建的二、三线船闸尺度，在此类船闸中大部分船闸为中、低水头。本文以北江孟洲坝枢纽二线船闸为依托，对大尺度、低水头船闸闸室消能工进行了系列研究，分析比较了各类消能工消能效果及停泊条件。孟洲坝枢纽是集发电、防洪、航运和改善生态环境为一体的综合性低水头枢纽。是北江干流最上游的一个梯级，已有一线船闸布置在枢纽右岸，尺度较小，不能满足北江航运发展，因此，建设孟洲坝枢纽二线船闸是完全必要和十分及时的，新建的孟洲坝二线船闸与一线船闸同岸布置，其有效尺度为220m×23m×4.5m（闸室有效长×宽×门槛水深，下同），船闸运行最大水头8.0m，设计充泄水时间小于10min，设计拟采用侧墙长廊道分散输水系统，设计通航船舶为1000T级，各部位特征尺寸见表1，输水系统布置见图1。

该船闸水头较低。但平面尺度大（23m），采用较为简单的分散输水系统，对闸室消能工布置及消能效果要求较高。……