梯級式船閘簡介

硬件設(shè)施

梯級式船閘。將船舶帶入高得多或低得多水面的一系列相鄰的船閘，也叫階梯式船閘。是現(xiàn)代水資源匱乏的大環(huán)境下大型水壩中必須建設(shè)的水道天梯。

船閘按照所處位置可分為海船閘、河船閘和運(yùn)河船閘。船閘根據(jù)沿船閘軸線方向的閘室數(shù)目可分為單級船閘、雙級船閘和多級船閘（又稱單室船閘、雙室船閘和多室船閘），以單級船閘使用最廣。水頭最大的單級船閘是蘇聯(lián)額爾齊斯河上水頭為42米的烏斯季卡緬諾戈?duì)査箍舜l。級數(shù)最多的多級船閘是蘇聯(lián)卡馬河上的六級船閘。船閘根據(jù)同一樞紐中布置的船閘數(shù)目可分為單線船閘、雙線船閘和多線船閘。通常情況下一個樞紐一般只布置一個船閘，即單線船閘。過閘運(yùn)量較大時，可布置雙線船閘或多線船閘，通常待運(yùn)量增加后再陸續(xù)增建。目前線數(shù)最多的船閘是萊茵河上荷蘭境內(nèi)的福耳克臘克四線船閘。

除普通船閘外，還有一種省水船閘。省水船閘是在船閘閘室的一側(cè)或兩側(cè)建有貯水池，暫時貯存閘室泄水時泄出的部分水量，待閘室需要灌水時，再將貯存的水灌入閘室，以節(jié)省過閘用水量。省水船閘一般建造在水源不足的地區(qū)，目前建造較少，主要為聯(lián)邦德國所采用。

船閘由閘首、閘室、輸水系統(tǒng)、閘門、閥門、引航道等部分以及相應(yīng)的設(shè)備組成。

起船閘閘首

將閘室同上下游航道隔開的擋水建筑物，分上閘首和下閘首。閘首上設(shè)有工作閘門、檢修閘門、輸水系統(tǒng)、閘門和閥門的啟閉設(shè)備等。閘首通常采用整體式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，邊墩和底板剛性連接在一起。

起船閘船閘

由船閘的上、下閘首和兩側(cè)的閘墻圍成的空間。閘墻上設(shè)有系船柱、浮式系船環(huán)等，供船舶在閘室內(nèi)停泊時系纜用。過閘船舶在閘室中隨著閘室內(nèi)水面升降而升降。閘室一般采用圬工或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。閘墻和閘底板有剛性連接在一起的整體式結(jié)構(gòu)和不連接在一起的分離式結(jié)構(gòu)兩種。

起船閘輸水系統(tǒng)

供閘室灌水和泄水的設(shè)施。輸水系統(tǒng)的灌泄水時間應(yīng)盡量短，并滿足過閘船舶停泊平穩(wěn)的要求。船閘的灌泄水時間一般為10～15分鐘。過閘船舶的停泊平穩(wěn)情況，通常以閘室灌泄水過程中水流對過閘船舶的作用力，即過閘船舶的系船纜繩所受拉力的大小為衡量指標(biāo),其容許值一般為船舶排水量（以噸計(jì)）的1/600～1/2000。輸水系統(tǒng)的基本形式有兩種：①集中輸水系統(tǒng)。閘室灌水、泄水分別通過設(shè)在上、下閘首內(nèi)的輸水廊道在閘首處集中進(jìn)行，又稱頭部輸水系統(tǒng)；②分散輸水系統(tǒng)。閘室灌水、泄水由輸水廊道通過沿著閘室長度分布于閘室底板或閘墻內(nèi)的出水口進(jìn)行。輸水廊道上設(shè)有輸水閥門。水頭（船閘上下游的最大水位落差）在15米以內(nèi)的船閘，一般采用集中輸水系統(tǒng)；水頭較大時多用分散輸水系統(tǒng)。

起船閘閘門和閥門

包括工作閘門和輸水閥門。工作閘門　是設(shè)在上、下閘首上的活動擋水設(shè)備。在閘首前后水位齊平時啟閉，運(yùn)轉(zhuǎn)較為頻繁，要求操作靈活，啟閉迅速。常用的門型有人字閘門、平板升降閘門、橫拉閘門、扇形閘門（又稱三角閘門）等，以人字閘門應(yīng)用最廣。輸水閥門設(shè)在輸水廊道上，用來控制灌泄水時的流量。它是在水壓力作用下開啟的，要求結(jié)構(gòu)簡單,啟閉力小,操縱方便。常用的門型有平板提升閥門、蝴蝶閥門和反向弧形閥門。在現(xiàn)代船閘上多設(shè)有防撞裝置，以加快船舶的進(jìn)閘速度，防止船舶碰撞閘門。

起船閘引航道

連接船閘和主航道的一段過渡性航道，分上游引航道和下游引航道，其平面形狀和寬度、水深要能使船舶安全迅速地進(jìn)出閘室。引航道進(jìn)出口處水流流向與流速要能滿足船舶安全進(jìn)入和駛出的要求，并防止泥沙由于回流的作用而淤積在引航道上。對于大型船閘，這兩者通常要進(jìn)行模型試驗(yàn)來研究確定。引航道內(nèi)一般設(shè)有導(dǎo)航建筑物和靠船建筑物。導(dǎo)航建筑物多為不透水的導(dǎo)航墻，緊靠閘首布置，用以保證船舶安全進(jìn)出閘室?？看ㄖ锕┑却^閘的船舶停靠用。

位于韓莊鎮(zhèn)微山湖東南部韓莊老運(yùn)河上（京杭運(yùn)河長江以北第12個梯級），距微山湖湖口3公里。京杭運(yùn)河濟(jì)寧至臺兒莊段續(xù)建工程主要項(xiàng)目之一，由交通部水運(yùn)規(guī)劃設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，船閘等級II級，上下閘首、閘室均采用鋼筋混凝土整體塢式結(jié)構(gòu)。閘室長230米，寬23米，門檻水深5米。上下閘首閘門采用雙扇人字門，上閘門高10.95米，下閘門高12.12米。上下閘首輸水廊道共設(shè)閥門4扇，閥門高4.37米，寬3.5米。船閘啟閉機(jī)共有4個液壓泵站。 船閘上閘首長28米，下閘首長27.3米，寬均為40米。閘首外為上、下游引航道，引航道寬70米、上游引航道長800米、在鐵路橋東400米處與老運(yùn)河相接，下游引航道長1165米，東與韓莊運(yùn)河相接。引航道內(nèi)設(shè)航道船舶?？慷?，上游段長201.25米、下游段長201米，分別采用混凝土重力墩式結(jié)構(gòu)、混凝土灌注樁墩式結(jié)構(gòu)及漿砌石重力墩式結(jié)構(gòu)。