科技成果——重大水利枢纽通航建筑物建设与提升技术

技术开发单位

长江勘测规划设计研究有限责任公司等

研究背景

大型水利枢纽是国家水资源高效开发利用的重要基础设施，也是国家综合交通运输体系的重要组成部分，以三峡、葛洲坝为代表的大型水利枢纽通航建筑物是长江水资源综合高效利用的典范。国家提出了打造“畅通、高效、平安、绿”全流域黄金水道的长江经济带战略，对长江航运提出了更高要求。目前长江航运存在三峡与葛洲坝枢纽通过能力不足，荆江河段通航能力提升与生态环境保护、防洪安全、河势稳定等矛盾突出，金沙江下游巨型电站通航建筑物建设难度大等三大问题，制约了黄金水道发展，重大水利枢纽通航建筑物建设与提升中的一系列技术难题亟待解决。

拟解决的关键问题

（1）三峡过闸运量增长速度远超预期，船舶待闸时间总体呈延长趋势，船闸长期处于高负荷运行状态，三峡与葛洲坝枢纽通过能力不足，通航压力日益增加；

（2）长江中游荆江河段的通航标准明显低于上下游，荆江河段通航能力提升与生态环境保护、防洪安全、河势稳定等矛盾突出；

（3）金沙江下游水电梯级建设为发展水运创造了有利条件，但在高山峡谷河道复杂条件下建设通航建筑物的难度大，限制了黄金水道向上游进一步延伸。

研究内容

开展长江航运运量发展规律和分析方法、复杂条件下高坝通航、多目标协同大型人工水道等相关科学问题的理论创新研究，提出建设武汉-重庆高标准黄金水道、实现万吨船舶直达重庆的系统解决方案；研发单级60m水头巨型内河船闸、200m级大型垂直升船机、大型地下式船闸等成套技术，为高坝通航提供技术支撑；形成和完善高坝通航、巨型船闸设计理论及标准体系；成果应用于三峡水运新通道和葛洲坝航运扩能工程。主要包括以下八个课题：

（1）60m单级巨型船闸输水关键技术；

（2）200m级大型垂直升船机成套技术；

（3）高山峡谷复杂条件下的高坝通航技术；

（4）大型水利枢纽坝区航道通航水流条件研究；

（5）长江中游多目标协同大型人工水道关键技术；

（6）巨型通航建筑物通航标准体系研究；

（7）重大水利枢纽既有通航设施通过能力提升技术及示范；

（8）重大水利枢纽增建和改建通航建筑物关键技术及示范。

研究进展

（一）60m单级巨型船闸输水关键技术

提出了一种采用多股多层射流消能原理的船闸输水系统布置方法。建立了分流口局部三维紊流数学模型研究船闸输水廊道的流量分配，提出了新型分流口型式。根据上述成果结合60m水头的拓口船闸和三峡新通道巨型船闸尺度，提出了60m级分层消能输水系统布置型式和分作用水头输水系统布置方案，下阶段可在此基础上开展全面的物理模型试验和数学模型计算研究工作。

（二）多级多线船闸系统通过能力理论分析方法研究

开展了船闸多级多线船闸系统通过能力理论分析方法研究、船闸门槛水深确定方法研究、为相关工程建设提供了技术支撑。开发了多级多线船闸系统仿真模型，模拟船舶从到闸到出闸的全过程，研究多级多线船闸的通过能力。针对三峡新通道建设工程项目，对船闸建设规模进行了论证分析。总结了基于仿真方法的多级多线船闸系统通过能力理论分析流程。

（三）既有通航设施通过能力评价与影响因子研究

进行了国内外通航建筑物通过能力评价方法评述，提出了单线单级船闸通过能力计算新方

法，开展了船闸运行状态评价指标和分级研究，系统总结了三峡船闸运行14年来通过能力迅速增长的主要因素。

（四）对三峡水运新通道的线路和布置方案进行了研究，初步确定了三峡水利枢纽增建通航建筑物的总体布置方案。

（五）全年发表论文62篇，获授权发明专利2项，获授权实用新型专利8项，申请发明专利11项，申请实用新型专利2项。

本文发布于:2024-09-20 20:38:54，感谢您对本站的认可！

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