摘要：京杭运河穿黄工程场地覆盖层深厚,上跨方案的渡槽水位与两岸地面高差达30 m以上。针对渡槽两端的高水头船闸多级分散错层式省水池,提出了墙背高填式、墙背低填式两种闸池布置方案。利用ABAQUS软件分别建立平面有限元模型,研究了闸池沉降、闸室底板弯矩在施工期、使用期的全过程时空变化特征,探讨了高填土对闸室的作用机理。结果表明:1)在天然地基条件下,两种布置方案闸池沉降均较大,墙背高填土下曳力、边载产生底板负弯矩,基本上抵消了土压力产生的正弯矩,导致两种方案底板弯矩差异不大,且始终由负弯矩控制。2)地基处理方法是减小闸池沉降、改善闸室受力条件的关键技术问题之一。3)闸室、墙背填土的多桩型组合处理法和基坑外填土的排水固结预压法值得进一步深化研究。

摘要：为研究船闸分离式闸首复合桩基的受力特性,以尖子山船闸为依托,建立软岩上边墩复合桩基有限元模型,分析边墩位移、变形特征,提出桩顶力简化算法,研究软岩竖向力分担比ξV的影响因素。结果表明:边墩以刚体位移为主,检修期横向转动、竖轴扭转最大,桩基布置宜外密内疏;由于存在破碎带,ξV仅有11.5%;ξV近似与置换率呈双曲线关系、与软岩模量呈幂函数关系,桩间距越小,置换率越大,软岩模量越大,桩岩系数比越小,ξV越大。破碎带固结灌浆处理后,提高了桩基承载力,还使ξV有效提高到26.8%。

摘要：小清河复航工程已开工建设,其中金家堰船闸、王道船闸将成为我国首批带省水池的船闸。结合金家堰船闸省水廊道与闸首廊道互通的特点,分析上、下游与省水池直通输水的可能性,提出相应的水力计算方法。基于兼顾输水时间和省水率的原则,推导出闸首阀门最优提前开启时间与省水池阀门提前关闭时间的关系式。结果表明,金家堰船闸的廊道布置使直通输水时阻力系数较大,有效限制了回流量;闸首阀门不超过最优提前时间时,省水率的变化极小,可按常用公式估算,廊道互通的影响也可忽略不计。

摘要：穿黄工程隧洞方案的高水头省水船闸,可在深基坑两侧边坡上交错布置分散式省水池,闸室墙后回填土低、临空高度大。针对高水期闸室底板负弯矩过大的问题,提出一种带顶拉高强钢索的整体式结构。利用ABAQUS软件建立平面有限元模型,分析钢索在完建期、高水位期、低水位期和检修期4种工况下的作用,研究钢索直径影响和预应力的效果,基于单位索力效用指标提出一种预拉力估算方法。结果表明,钢索主要在高水位期发挥作用,直径越大效果越明显;通过施加预应力可进一步提升钢索效果;提出的预拉力估算公式是合理可行的。

摘要：为了提高船闸通过能力计算精度,基于船型组合法,引入过闸闸次比ξ、占用船闸时间比χ等基本概念,导出了一次过闸平均吨位G、闸室有效面积利用率λ、一次过闸平均时间T、日过闸次数n的计算公式。研究表明,通过能力计算时应分别取各船型为主的满档组合为基本船型组合,G、λ、T均应按ξ加权平均值计算,n可按χ加权平均值计算,也可按T直接计算。建议相关规范修订时,补充一次过闸平均时间的计算要求,进出闸速度宜区分为闸室内速度、引航道内速度。

摘要：基于省水船闸工作原理,考虑省水池的储水高度、工作水头、构造高度等要求,推导了反映船闸水头、上下游水位变幅影响的省水池级数n与省水池/闸室面积比字关系式,研究了n~×可行区域和省水率等值线的分布特征,提出了省水池布置选型建议。结果表明,×宜取1~3,分散式省水池可行域最大,错层式其次,对称式最小。两种集中式布置受水位变化的影响较大,对称式布置可充分利用空间节省用地,满足设计要求时应优先选择;大型高水头船闸可采用错层式布置,设置更多级数,获得更高省水率,减小提水能耗。

摘要：船舶过闸方式影响船闸通过能力和用水量。本文基于一次过闸时间的灌泄水时间项分析,导出了多级船闸一次过闸用水量计算公式;基于船闸省水原理,提出了双线多级互通船闸、多级带省水池船闸省水率的计算方法。研究表明,船舶到闸量较小时,互通船闸可能只需要一线非省水运行,单级互通船闸省水率小于50%。多级船闸应分别计算闸室水头分担率、互灌互泄或带省水池的闸室耗水率、运行方式影响系数,三者乘积为船闸耗水率,最终可得船闸省水率。

摘要：为了提高船闸用水量计算精度,基于单位船型法和一次过闸平均用水量,推导了年、月、日用水量计算公式,分析了用水系数的影响因素,研究了闸室利用率λ取值方法。研究表明,λ与船闸饱和度有关,船闸接近饱和时,λ为满档组合时闸室利用率λm,船闸饱和度较小时可取λ=50%。双向过闸率越大,船舶装载率越高,船闸饱和度越大,船舶吨级越高,用水量越省。宜采用最大月平均用水流量进行水资源供需平衡分析。建议相关规范修订时,补充年用水量、最大月用水量及其相应用水流量的计算规定。