|
使船舶通过航道中有集中水位落差河段的一种通航建筑物（参见彩图Ⅷ—43、44）。
Ⅷ—43 三峡水利枢纽船闸 三峡新闻中心供稿
Ⅷ—44 葛洲坝水利枢纽船闸 萧巨青摄
组成 主要由闸室、闸首、输水系统和引航道等组成。在闸首上设有工作闸门、检修闸门、船闸阀门、启闭机械以及信号、通讯等设备。采用集中输水系统的船闸，其输水系统设在闸首；采用分散输水系统的船闸，在闸室内设有输水廊道系统。在引航道内设有导航建筑物和靠船建筑物。 工作原理 船闸通过输水系统调整闸室内的水位，使其与上游水位或下游水位齐平，船舶便能从上（下）游驶往下（上）游。 船舶的过闸程序是：船舶过闸上行时，通过输水系统的调节，使闸室水面与下游水位齐平，开启下闸首的工作闸门，船舶由下游引航道驶入闸室，随即关闭下闸首的工作闸门，由输水系统从上游向闸室灌水，待闸室中的水面上升到与上游水位齐平时，开启上闸首的工作闸门，船舶即由闸室驶出。船舶下驶的过闸程序则相反。 船闸一般由设在闸首边墩上的中心控制室集中管理。在现代船闸上，一般设有一系列的自动化设备及计算机信息处理系统，以实现船舶过闸操作自动化和船舶过闸管理自动化。 类型 按照船闸所处的地理位置和使用性质可分为海船闸、河船闸和运河船闸3类；按照船闸闸室的纵向排列数目可分为单级船闸和多级船闸；按照船闸闸室横向平行排列数目可分为单线船闸、双线船闸和多线船闸；按照船闸所在地区的特殊条件或特殊使用要求可分为具有中间闸首的船闸、井式船闸、省水船闸和防咸船闸等。 船闸设计 主要内容包括：①总体设计。按货运量、设计船型及航道的水文特性选定与所在航道相应的通航标准，确定船闸基本尺度及各部分高程；并根据河流的地形、地质、水文、航道条件以及枢纽各主要建筑物的运用要求等拟定船闸总体布置。②输水系统设计。选定输水系统的型式，进行输水系统的布置并进行必要的水力计算。③水工建筑物设计。选定闸首、闸室以及导航建筑物等的结构型式，并核算各分部结构的强度和稳定性。④船闸闸门、阀门设计。选定闸门、阀门结构型式，并验算闸门、阀门结构构件的强度、刚度和稳定性。⑤启闭机设计。选定启闭机型式，并对启闭机零部件进行设计或选择。⑥电气设计。包括供电、电力传动、信号、船舶过闸全过程自动控制及通信等。 发展简史 中国是世界上建造船闸最早的国家。公元前219年（秦始皇二十八年），在今广西壮族自治区兴安县境内开凿灵渠，沟通了湘江和漓江，并在渠上设置陡门（又称斗门，即今称闸门），用以调整陡门前后的水位差，使船舶能通过有集中水位落差的航道，这种陡门构成了单门船闸（又称半船闸）。约在423～424年（南朝宋景平年间），在扬子津（今江苏省扬州市扬子桥）附近的河段上建造了两座斗门，顺序启闭这两座斗门，船舶就能克服集中水位落差上行或下行。宋乔维岳于公元984年，在西河（今江苏省淮安至淮阴间的人工运河）上，修建了西河闸，西河闸设有上下两个闸门，闸室长50步（约76m），闸门上设有输水设备。此即现代船闸的雏形。 在欧洲，1375年半船闸才首次在荷兰出现，1481年开始在意大利建造船闸。 20世纪以来，在美国和欧洲各国，随着水利水电工程建设和航运事业的发展，船闸建设也得到很大发展，所建船闸尺度越来越大、水头越来越高。美国在哥伦比亚河、田纳西河等河流上建造了近300座船闸，其中，20世纪60～70年代，仅在哥伦比亚河的支流斯内克河上就修建了冰港（Ice Harbour）、下纪念碑（Lower Monument）等5座水头超过30m的高水头船闸。苏联自20世纪50年代以来，在伏尔加河、顿河、第聂伯河、额尔齐斯河等河流上，建造了古比雪夫（Куйбьшев）、高尔基（Горький）、第聂伯（Днепр）等大型船闸。欧洲在莱茵河、多瑙河上修建有铁门两级船闸（Pertes de Fer）、于尔岑（Uelzen）省水船闸、沃尔克拉克（Volkerak）三线船闸等。随着运河港池的建设，欧洲还建造了多座大型海船闸。其中比利时1967年修建的参德夫利特（Zandvlet）船闸，有效长度500m，有效宽度57m，是世界上最长的海船闸；法国1971年修建的弗尔弗朗索瓦1号船闸，有效长度400m，有效宽度65.4m，是世界上最宽的海船闸。中国20世纪50年代以来，在长江、淮河、钱塘江、西江以及京杭运河等河流上，建成了900多座船闸，80年代建成的长江葛洲坝水利枢纽，设有大江、三江2条航线3座船闸，其中大江1号和三江2号船闸有效长度280m，有效宽度34m，门槛水深5m，设计水头27.5m，是中国最大的船闸，也是世界最大的船闸之一。长江三峡水利枢纽船闸是一座113m水头双线五级船闸。
|
