一种双线船闸航道的水流条件优化方法与流程

本发明涉及一种水利工程，特别是一种双线船闸航道的水流条件优化方法。

背景技术：

1、相关技术中，对于船闸双线同时运行的情况来说，将导致引航道内流速与波动较大，水流条件较差，而常见的水流条件优化方法可以通过增大过水断面面积开挖量实现，但是过水断面面积增大需要较大的工程开挖量，增加工程成本。

2、综上，相关技术中优化水流条件的方式不利于降本增效。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：提供一种双线船闸航道的水流条件优化方法，以解决相关技术中如何在控制成本的基础上优化水流条件的问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

3、一种双线船闸航道的水流条件优化方法，所述方法包括：

4、计算双线船闸同时运行时的引航道最大流速vmax和双线船闸同时运行时的引航道最大波zmax高中的至少一者；

5、基于双线船闸同时运行时的引航道最大流速vmax和双线船闸同时运行时的引航道最大波高zmax中的至少一者，获取双线船闸同时运行时闸首输水最大流量qmax；

6、基于双线船闸同时运行时闸首输水最大流量qmax，获取错时优化后闸首输水流量q1；

7、设定双线船闸错时运行，获取闸首输水最大流量为错时优化后闸首输水流量q1时的双线错时时间t。

8、可选地，利用公式

9、

10、计算双线船闸同时运行时的引航道最大流速vmax；其中，b为引航道宽度，h为引航道水深，c为闸室水域面积，h为闸首输水廊道工作水头，t为闸首输水时间，tv为闸首输水阀门开启时间。

11、可选地，利用公式

12、qmax＝vmax.bh

13、计算双线船闸同时运行时闸首输水最大流量qmax。

14、可选地，利用公式

15、

16、计算双线船闸同时运行时的引航道最大波高zmax；其中，b为引航道宽度，h为引航道水深，c为闸室水域面积，h为闸首输水廊道工作水头，t为闸首输水时间，tv为闸首输水阀门开启时间。

17、可选地，利用公式

18、qmax＝zmax.cb

19、计算双线船闸同时运行时闸首输水最大流量qmax；其中，c为重力波波速。

20、可选地，利用公式

21、q1＝k.qmax

22、获取错时优化后闸首输水流量q1，其中k＜1。

23、可选地，在双线船闸错时运行时，将下游引航道的控制工况设置为上游最高通航水位和下游最高通航水位的组合。

24、可选地，在所述基于双线船闸同时运行时闸首输水最大流量qmax，获取错时优化后闸首输水流量q1之前，所述方法还包括：

25、基于双线船闸同时运行时闸首输水最大流量qmax，获取增加阀门开启时间后闸首输水流量q0；其中，所述错时优化后闸首输水流量q1＜所述增加阀门开启时间后闸首输水流量q0＜所述双线船闸同时运行时闸首输水最大流量qmax；

26、基于所述增加阀门开启时间后闸首输水流量q0，获取增加阀门开启时间后引航道流速v0和增加阀门开启时间后引航道波高z0中的至少一者；

27、计算满足增加阀门开启时间后引航道流速v0和增加阀门开启时间后引航道波高z0中的至少一者所需的闸首输水阀门开启时间tv+δtv。

28、可选地，利用公式

29、

30、计算增加阀门开启时间后引航道流速v0；

31、利用公式

32、

33、计算满足增加阀门开启时间后引航道流速v0所需的闸首输水阀门开启时间tv+δtv；其中，b为引航道宽度，h为引航道水深，c为闸室水域面积，h为闸首输水廊道工作水头，t为闸首输水时间。

34、可选地，

35、利用公式

36、

37、计算增加阀门开启时间后引航道波高z0；

38、利用公式

39、

40、计算满足增加阀门开启时间后引航道波高z0所需的闸首输水阀门开启时间tv+δtv；其中，b为引航道宽度，h为引航道水深，c为闸室水域面积，h为闸首输水廊道工作水头，t为闸首输水时间，c为重力波波速。

41、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

42、本申请公开的双线船闸航道的水流条件优化方法包括：

43、计算双线船闸同时运行时的引航道最大流速vmax和双线船闸同时运行时的引航道最大波zmax高中的至少一者；

44、基于双线船闸同时运行时的引航道最大流速vmax和双线船闸同时运行时的引航道最大波高zmax中的至少一者，获取双线船闸同时运行时闸首输水最大流量qmax；

45、基于双线船闸同时运行时闸首输水最大流量qmax，获取错时优化后闸首输水流量q1；

46、设定双线船闸错时运行，获取闸首输水最大流量为错时优化后闸首输水流量q1时的双线错时时间t。

47、综上，通过双线船闸的错时运行的方式，能够在避免开挖增大过水断面面积的情况下优化引航道流速及波动等水流条件，从而降本增效，保障船舶航行安全和停泊安全。

技术特征：

1.一种双线船闸航道的水流条件优化方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的水流条件优化方法，其特征在于，利用公式

3.根据权利要求2所述的水流条件优化方法，其特征在于，利用公式

4.根据权利要求1所述的水流条件优化方法，其特征在于，利用公式

5.根据权利要求4所述的水流条件优化方法，其特征在于，利用公式

6.根据权利要求3或5所述的水流条件优化方法，其特征在于，利用公式

7.根据权利要求1所述的水流条件优化方法，其特征在于，在双线船闸错时运行时，将下游引航道的控制工况设置为上游最高通航水位和下游最高通航水位的组合。

8.根据权利要求1所述的水流条件优化方法，其特征在于，在所述基于双线船闸同时运行时闸首输水最大流量qmax，获取错时优化后闸首输水流量q1之前，所述方法还包括：

9.根据权利要求8所述的水流条件优化方法，其特征在于，利用公式

10.根据权利要求8所述的水流条件优化方法，其特征在于，

技术总结
本发明涉及水利工程技术领域，具体涉及一种双线船闸航道的水流条件优化方法，包括：计算双线船闸同时运行时的引航道最大流速V<subgt;max</subgt;和双线船闸同时运行时的引航道最大波Z<subgt;max</subgt;高中的至少一者；基于双线船闸同时运行时的引航道最大流速V<subgt;max</subgt;和双线船闸同时运行时的引航道最大波高Z<subgt;max</subgt;中的至少一者，获取双线船闸同时运行时闸首输水最大流量Q<subgt;max</subgt;；基于双线船闸同时运行时闸首输水最大流量Q<subgt;max</subgt;，获取错时优化后闸首输水流量Q<subgt;1</subgt;；设定双线船闸错时运行，获取闸首输水最大流量为错时优化后闸首输水流量Q<subgt;1</subgt;时的双线错时时间t。综上，通过双线船闸的错时运行的方式，能够在避免开挖增大过水断面面积的情况下优化引航道流速及波动等水流条件。

技术研发人员：韦德鉴,王劼耘,王汉辉,潘海涛,吴松,陈小虎,姜兴良,洪鸣,张恒,高成岩,宁春平,钟林斌,李高正
受保护的技术使用者：平陆运河集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/12