本發(fā)明是水利工程的船閘。

背景技術(shù)：

當前，全球水壩的船閘主要有三種，一是最常見的多級船閘，安全可靠，但通航時間慢；二是升船機，通航時間稍快，但限制了大型船舶通航；三是翻壩機，安全可靠性低，也限制了大型船舶通航。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決當前船閘存在的一種或幾種不足，如通航時間慢、安全可靠性低、大型船舶不能通航問題，本發(fā)明一種升船池，船舶在一個直接連通上下游閘門的可封閉主水池中，利用河流落差、進水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)，就可快捷、安全可靠的實行通航，其關(guān)鍵技術(shù)是主水池底部有大量、均勻分布、水孔垂直向上、既可出水又可排水的“密集水孔”方案，如果上游高水位的水通過主水管從主水池底部的“密集水孔”噴出大量、均勻的細水柱，直接遇到下游最低通航水位的深水，其沖擊力大幅度衰減，不會沖出水面，因為向上的壓強均勻，水面上升過程中，不會產(chǎn)生危險船舶的強水流，從而使船舶隨著水面緩慢、平穩(wěn)上升；如果主水池內(nèi)高水位的水被“密集水孔”分流出大量、均勻的細流，匯合到主水管排出，主水池內(nèi)的水向下的壓強是均勻的，水面下降過程中，也不會產(chǎn)生危險船舶的強水流，從而使船舶隨著水面緩慢、平穩(wěn)下降。

本發(fā)明解決不足所采用的技術(shù)方案是升船池，主要包括5部分：主水池、進水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、排沙系統(tǒng)和檢修系統(tǒng)。

1.主水池

在水壩中，有一個直接連通上游閘門和下游閘門的主水池，其規(guī)格長寬要適度大于此河流通航的最大船舶。

主水池底部設(shè)備，類似城市景觀大型噴泉，有大量、均勻分布、水孔垂直向上、既可出水又可排水的密集水孔，這些密集水孔處于同一水平面，呈點陣型或其他型。所有密集水孔，通過分支水管，互聯(lián)互通，形成一個四通八達的整體水管網(wǎng)。所有分支水管，通過一條或多條主水管以“三通”形式，一端連通到與主水池相連的上游閘門外的上游候船室的底部，另一端連通到與主水池相連的下游閘門外的下游候船室的底部。

所述的所有密集水孔，其直徑、形狀、分布形式，要通過計算及實驗確定，其標準以確保主水池利用水落差把上游高水位的水噴進主水池直至到與上游水落差消失過程中，和把主水池內(nèi)上游高水位的水排出到下游直至到與下游水落差消失過程中，其水面都能緩慢、平穩(wěn)上升或下降，且不會產(chǎn)生危險船舶的強水流。密集水孔的設(shè)計，還要考慮防止碎石吸入。

所述的所有分支水管，其直徑、內(nèi)膛線時針方向數(shù)量、互通互聯(lián)形式，要通過計算及實驗確定，其與底部的距離還要考慮防止被泥沙淤積。

所述的所有主水管，其直徑、內(nèi)膛線時針方向數(shù)量、與分支水管連通形式，要過計算及實驗確定。

主水池底部附近有一個控制室，內(nèi)部是所有主水管配有的兩個總閥門，一是控制主水池和上游水之間流通流量的總閥門——主水池總閥門，二是同時控制主水池和上游水、下游水之間流通流量的總閥門——主水池密集水孔總閥門。這兩個總閥門除檢修抽水使用外，一直是開啟狀態(tài)。如果有多條同功能的主水管，應用電子機械同時控制所有主水管——總閥門。

如果水壩處河流水落差太大，可再設(shè)一個二級主水池，其底部要低于主水池底部一個梯度。

2.進水系統(tǒng)

主水池以一道上游閘門相隔的上游候船室，其底部的密集水孔、分支水管、主水管與主水池的相同，不同之處是此處的上游密集水孔的水孔方向要向下，防止碎石自然吸入。

上游候船室底部附近的上游控制室，與主水池控制室相同，不同之處是此處只有一個上游總閥門，用于控制把上游水利用水落差流進主水池的流通流量。

在關(guān)閉上游閘門、上游總閥門且主水池與下游同低水位的情況下，再依次關(guān)閉下游閘門(主水池以此門隔開下游候船室及航道)、下游總閥門后，確保封閉主水池，緩慢打開上游總閥門，上游水利用水落差，依次通過上游密集水孔，上游分支水管，上游主水管，主水池分支水管，主水池密集水孔后噴出，流進主水池，直到與上游水落差消失后，再依次關(guān)閉上游閘門，上游總閥門。在這個過程中，下游拖船從下游把船舶頂進主水池并退出后，船舶隨著主水池水面一起緩慢、平穩(wěn)上升，后再由上游拖船駛?cè)氩⑼铣?，完成向上航行?/p>

進水系統(tǒng)的上游密集水孔排水，可以形象的比喻成，把一個底部扎滿針眼的大塑料盆，裝滿水后，其水平面平穩(wěn)的下降。

進水系統(tǒng)的主水池密集水孔噴出的大量、均勻的細水柱，可以形象的比喻成，把多個住宅衛(wèi)生間的花灑噴頭，其出水面垂直向上，放到充滿水的浴缸底部，打開閥門后，其水平面平穩(wěn)上升。

從主水池密集水孔中噴出的每一個細水柱，直接遇到下游最低通航水位的深水，其沖擊力大幅度衰減，不會沖出水面，這從軍用步槍普通子彈在水中行程很短的常識中可以驗證。

3.排水系統(tǒng)

與主水池以一道下游閘門相隔的下游候船室，其底部的密集水孔、分支水管、主水管與主水池的相同。

下游候船室底部附近的下游控制室與主水池控制室相同，不同之處是此處有3個總閥門和1個排水泵：下游總閥門，控制把主水池水利用水落差排到下游的流通流量；下游密集水孔總閥門，同時控制著和主水池、排水泵之間的流通流量，除檢修抽水外，一直是開啟狀態(tài)；排水泵及其總閥門，可利用排水泵及其相關(guān)閘門、檢修門、總閥門，分別把主水池的、下游候船室的水排到下游檢修門外的下游航道，以便檢修其底部水網(wǎng)，排水泵閥門除此使用外，一直是關(guān)閉狀態(tài)。

在關(guān)閉下游閘門、下游總閥門且主水池與上游同高水位的情況下，再依次關(guān)閉上游閘門(主水池以此門隔開上游候船室及航道)、上游總閥門后，確保封閉主水池，緩慢打開下游總閥門，主水池水利用水落差，依次通過主水池密集水孔，主水池分支水管，下游主水管，下游分支水管，下游密集水孔后噴出，流進下游候船室及航道，直到與下游水落差消失后，再依次關(guān)閉下游閘門，下游總閥門。在這個過程中，上游拖船從上游把船舶頂進主水池并退出后，船舶隨著主水池水面一起緩慢、平穩(wěn)下降后，再由下游拖船駛?cè)氩⑼铣?，完成向下航行?/p>

4.排沙系統(tǒng)

升船池系統(tǒng)的上游候船室的、主水池的、下游候船室的底部，如果有影響系統(tǒng)的泥沙，其解決辦法，主要是靠水落差的自然沖力沖刷。

當上游候船室的底部有泥沙時，關(guān)閉相關(guān)的上游檢修門、上游閘門、上游總閥門、下游總閥門，打開下游閘門、下游檢修門后，必要時用排水泵抽出主水池的水，打開上游閘門排沙洞，利用水落差，把泥沙沖刷到主水池及下游候船室、下游航道。

當主水池的底部有泥沙時，采用同樣上述原理，把泥沙沖刷到下游候船室及下游航道。

當下游候船室的底部有泥沙時，采用同樣上述原理，先利用水落差把此室的水面上升，接近上游高水位后，再打開下游檢修門排沙洞，把泥沙排沖刷到下游航道。

上游檢修門排沙洞，用于特殊情況下，把泥沙向上游航道沖刷出。

5.檢修系統(tǒng)

當要檢修上游候船室的、主水池的、下游候船室的底部水管網(wǎng)，先利用水落差，排出其水后，再用排水泵，組合使用所有主水管的總閥門，把水通過排水泵排水管排到下游航道。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

圖1為本發(fā)明示意圖的側(cè)視圖；

圖2為本發(fā)明示意圖的俯視圖；

圖3為船舶向上航行示意圖的側(cè)視圖；

圖4為船舶向下航行示意圖的側(cè)視圖。

圖中：1.上游檢修門，2.上游候船室，3.上游閘門，4.主水池，5.下游閘門，6.下游候船室，7.下游檢修門，8.上游密集水孔，9.上游分支水管，10.上游控制室，11.上游總閥門，12.上游主水管，13.主水池控制室，14.主水池總閥門，15.主水池密集水孔總閥門，16.主水池分支水管，17.主水池密集水孔，18.下游主水管，19.下游控制室，20.下游總閥門，21.下游密集水孔總閥門，22.下游分支水管，23.下游密集水孔，24.排水泵，25.排水泵總閥門，26.排水泵排水管，27.上游檢修門排沙洞，28.上游閘門排沙洞，29.下游閘門排沙洞，30.下游檢修門排沙洞。

具體實施方式

船舶利用升船池通過水壩，現(xiàn)將向上航行、向下航行分別說明。

在航運期間，所有的上游檢修門、下游檢修門是開啟狀態(tài)，主水池控制室的兩個總閥門是開啟狀態(tài)，下游控制室的下游密集水孔是開啟狀態(tài)、排水泵總閥門是關(guān)閉狀態(tài)，所有的排沙洞是關(guān)閉狀態(tài)。

【實施例1】船舶向上航行的步驟

在關(guān)閉上游閘門(3)、上游總閥門(11)的情況下，再緩慢開啟下游總閥門(20)后，直至主水池(4)水平面與下游水平面無落差后，再進行操作。

1.開啟下游閘門(5)，下游拖船從下游把船舶頂進主水池并退出后，再依次關(guān)閉下游閘門(5)，下游總閥門(20)；

2.緩慢開啟上游總閥門(11)，利用水落差，上游高水位水依次通過上游密集水孔(8)，上游分支水管(9)，上游主水管(12)，主水池分支水管(16)，主水池密集水孔(17)后噴出，流進主水池(4)，直到與上游水落差消失，在這個過程中，船舶隨著主水池水面一起緩慢、平穩(wěn)上升；

3.開啟上游閘門(3)，上游拖船駛?cè)氩汛巴铣鲋魉?4)后，完成向上航行。

【實施例2】船舶向下航行的步驟

在關(guān)閉下游閘門(5)、下游總閥門(20)的情況下，再緩慢開啟上游總閥門(11)后，直至主水池(4)水平面與上游水平面無落差后，再進行操作。

1.開啟上游閘門(3)，上游拖船從上游把船舶頂進主水池(4)并退出后，再依次關(guān)閉上游閘門(3)，上游總閥門(11)；

2.緩慢開啟下游總閥門(20)，利用水落差，主水池(4)高水位水依次通過主水池密集水孔(17)，主水池分支水管(16)，下游主水管(18)，下游分支水管(22)，下游密集水孔(23)后噴出，流進下游候船室(6)，直到與下游水落差消失，在這個過程中，船舶隨著主水池水面一起緩慢、平穩(wěn)下降；

3.開啟下游閘門(5)，下游拖船駛?cè)氩汛巴铣鲋魉?4)后，完成向下航行。